網絡泵通信技術論文

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1網絡協(xié)議與組網的實現(xiàn)

1.1網絡協(xié)議

本系統(tǒng)無線傳輸網絡采用Z-wave無線傳輸協(xié)議，相對于其他無線通信標準而言，Z-wave協(xié)議棧更為緊湊、簡單和靈活。Z-wave協(xié)議棧包括應用層（APP）、傳輸層（TRANSTER）、媒體介入控制層（MAC）和射頻媒介（RF-MEDIA）。應用層是一個快速存儲器（閃存），主要是便于廠家預置他們的應用軟件，用于采集網絡泵的數(shù)據(jù)，查看狀態(tài)。協(xié)議的主要功能：設備間無線數(shù)據(jù)鏈路的建立、維護和結束；確認模式的幀傳送與接收；配置應用休眠的節(jié)能模式。當有節(jié)點進行數(shù)據(jù)傳送時，MAC層有一個沖突避免機制防止其他節(jié)點開始傳送。這樣的設計盡可能地降低了成本，易于實現(xiàn)，數(shù)據(jù)傳輸可靠，短距離操作以及非常低的功耗。

1.2網絡泵系統(tǒng)組網

根據(jù)系統(tǒng)構建的需要，網絡泵網絡設計為網狀結構（也稱“多跳”網絡）。該結構具有組網簡單、通信可靠性強的特點。只需要通過微電腦注藥泵集中管理系統(tǒng)軟件上的節(jié)點操作，把網絡泵添加進網絡系統(tǒng)，就會根據(jù)需要自動生成通信路徑。網絡泵網絡完全具有Z-wave網絡的優(yōu)點，采用了動態(tài)的路由協(xié)議，網絡泵網狀網絡中，任何一個網絡泵都可以作為路由器或接入點。如果最近的接入點受到信號阻斷的影響，那么還可以將數(shù)據(jù)路由到另一個網絡泵。數(shù)據(jù)以這種方式不斷地從一個網絡泵“跳”到另一個網絡泵，直到到達需要讀取數(shù)據(jù)的網絡泵，非常適合醫(yī)院網絡泵組網的需要。在本系統(tǒng)規(guī)劃中，病人攜帶注藥泵在距離Z-stick100m內的位置，PC軟件都能讀取網絡泵的狀態(tài)數(shù)據(jù)，實時了解泵的狀態(tài)。

2性能測試

2.1通信節(jié)點測試

可靠性測試一般有3種方法，即測試比特錯誤率（BER），幀錯誤率（FER）及通信錯誤率（CER）。網絡泵模塊中一般使用通信錯誤率（CER）來表示網絡泵節(jié)點通信間的可靠性。假定在一個網絡泵無線通信系統(tǒng)中，給藥者攜帶網絡泵離Z-stick30m，通過測試可以得到，網絡泵模塊的通信錯誤率（CER）小于10-6。

2.2組網測試

通過微電腦注藥泵集中管理系統(tǒng)軟件，可以方便地進行組網測試，軟件界面。當有某網絡泵要加入網絡時，點擊增加節(jié)點，這個網絡泵就會自動加入網絡，主控制器將給它分配與這個網絡相同的HOME.ID，并同時擁有不同且依序的NODE.ID。

3網絡泵系統(tǒng)分析

本系統(tǒng)把Z-wave用于智能家居設計的方案，根據(jù)其特點和優(yōu)勢用于無線醫(yī)藥設備通信系統(tǒng)中，開發(fā)出網絡泵無線通信系統(tǒng)。本系統(tǒng)具有以下特色和創(chuàng)新：

（1）對醫(yī)院里比較分散的注藥泵采用了Z-wave的組網方式，組網簡單、快捷。

（2）由于協(xié)議的緊湊降低了整個系統(tǒng)的功耗。

（3）把智能家居中的Z-wave技術的應用擴展到了醫(yī)院的注藥泵的無線通信系統(tǒng)，充分發(fā)揮了Z-wave的技術特點。

4結論

本文采用無線傳感器網絡技術、Z-wave技術、傳感器技術、嵌入式技術和計算機技術設計了網絡泵無線通信系統(tǒng)。該系統(tǒng)將醫(yī)院的注藥泵無線化、網絡化、智能化。同時該系統(tǒng)成本低、功耗低、信息傳輸可靠性強，非常適合醫(yī)院注藥泵系統(tǒng)的無線管理，具有較好的經濟效益。

作者：龔江濤 單位：成都理工大學 湖南鐵道職業(yè)技術學院