[發明專利]基于ZigBee的心率數據采集與主機的串口通信方法

有效

• 申請號: 202110555603.8
• 申請日: 2021-05-21
• 公開（公告）號: CN113312296B
• 公開（公告）日: 2022-01-18
• 發明（設計）人: 金繼歡;侯睿;張成俊;張俊敏;田微;劉俊康
• 申請（專利權）人: 中南民族大學;武漢紡織大學
• 主分類號: G06F13/42
• 分類號: G06F13/42;G06F13/40;G16H10/60;G16H40/67;A61B5/024;A61B5/00
• 代理公司: 武漢宇晨專利事務所(普通合伙) 42001
• 代理人: 李鵬;王敏鋒

本發明公開了基于ZigBee的心率數據采集與主機的串口通信方法，ZigBee終端節點采集心率數據；組成Zigbee數據包發送到ZigBee協調器，封裝數據發送幀并發送到主機；判斷數據發送幀完整性和正確性；主機根據數據發送幀對數據響應幀進行封裝；ZigBee協調器接收到數據響應幀后轉發給ZigBee終端節點；ZigBee終端節點接收到數據響應幀后進行解析，按斷是否重新發送數據發送幀到ZigBee協調器。本發明實現各個ZigBee終端節點的節點地址的注冊、更新、注銷等功能。通過數據校驗和功能字段實現Zigbee傳輸和串口傳輸的數據的正確性控制，對傳輸失敗的數據進行重傳處理。

技術領域

本發明屬于無線通訊技術領域，更具體涉及基于ZigBee的心率數據采集與主機的串口通信方法。

背景技術

ZigBee技術是一種近距離，低復雜度，低功耗，低速率，低成本的雙向無線通信技術，適用于工業，農業，軍事，環境，醫療等多種傳統領域。

傳統模式下的醫療檢測對病人產生很大不便性，利用無線傳感器網絡技術，通過相應的人體電信號檢測傳感器，可以測量出人體體征數據，同時通過無線傳輸數據技術，醫生可以通過控制主機遠程監控病人身體狀況，隨時查看，隨時接受警報信息。

ZigBee是一種無線連接，可工作在2.4GHz，868MHz和915MHz三個頻段上，分別具有最高250kb/s,20kb/s和40kb/s的傳輸速率，傳輸距離在10至75m的范圍內，同時可以繼續增加范圍。

ZigBee堆棧是在IEEE802.15.4標準基礎上建立的，定義了協議的MAC和PHY層，ZigBee設備包括IEEE802.15.4的PHY和MAC層，以及ZigBee堆棧層：網絡層(NWK)，應用層和安全服務提供層。

串口通信協議設置了ZigBee通過串口與主機完成通信和服務遵循的規則和約定，協議定義了數據單元的使用格式，以及數據單元包含的信息與含義，以及連接方式，信息發送與接收時序，確保了信息之間的正確交互。

但是目前醫療檢測中，大多采用藍牙方案進行數據傳輸，能量消耗大，距離傳輸受限，且數據傳輸不穩定。

發明內容

本發明的目的在于解決現有技術中存在的上述問題，提供基于ZigBee的心率數據采集與主機的串口通信方法。

本發明的上述目的通過以下技術手段實現：

基于ZigBee的心率數據采集與主機的串口通信方法，包括以下步驟：

步驟1、ZigBee終端節點采集心率數據；

步驟2、ZigBee終端節點將心率數據、心率數據序號、節點地址信息、以及節點狀態組成Zigbee數據包發送到ZigBee協調器，ZigBee協調器根據Zigbee數據包封裝數據發送幀，并將數據發送幀發送到主機；

步驟3、主機對接收的數據發送幀進行解析，判斷數據發送幀完整性和正確性，根據節點狀態判斷ZigBee終端節點是否工作正常，根據節點狀態判斷是否需要對ZigBee終端節點地址進行注冊或注銷或更新；

步驟4、主機根據數據發送幀對數據響應幀進行封裝；

步驟5、ZigBee協調器接收到數據響應幀后轉發給ZigBee終端節點；

步驟6、ZigBee終端節點接收到數據響應幀后進行解析，若解析判斷對應的數據發送幀接收不正確，則重新發送數據發送幀到ZigBee協調器。

如上所述的步驟2包括以下步驟：

步驟2.1、設置數據發送幀的幀頭字段；

步驟2.2、將數據發送幀的幀序號字段設置為當前接收到Zigbee數據包的心率數據序號；