健康一体机嵌入式网关模块的设计
发布时间：2021/7/15 9:31:25
健康一体机嵌入式网关模块的设计
健康一体机数据采集层，主要依赖于前端各类医疗传感器采集用户健康数据，包括对身高、体重、血压、血氧、心电、心率、血糖、体温等数据的采集；数据层，主要是把采集到的数据通过ZigBee网络发送到嵌入式网关［4］；网络层，主要是嵌入式网关通过以太网把数据上传到云平台；数据处理层，主要是把数据储存到云端HBase数据库，为用户建立个人健康档案［5］；应用层，主要是将在云平台分析的结果通过Web端和手机App端的形式反馈给用户。
1.2系统功能设计
用户健康一体机可通过刷身份证或者手机号进行注册登录，登录系统打开一体机，就能进行自助体检（体检项目包括身高、体重、血压、血氧、心电、心率、血糖、体温等），用户利用系统可以对自己信息进行相应操作，体检结束时，将体检数据打印出来，同时上传至云平台，在云平台对数据进行存储并且建立居民个人健康档案，将相关信息反馈至手机App端和Web端。
2硬件设计
健康一体机硬件设计主要分为两部分：嵌入式网关模块和节点模块。硬件总体设计如图2所示。
2.1嵌入式网关模块设计
健康一体机嵌入式网关模块选用处理能力较强，支持多种接口的32位微处理器，采用AＲM1176JZF－S内核，包含16KB的指令数据Cache。嵌入式网关应该还需要微处理器模块、电源模块、JTAG模块等，同时还需要考虑到嵌入式网关后期扩展问题，所以应该预留一些可以扩展的接口。
健康一体机嵌入式网关是健康数据采集仪的核心部分，主要对接收到的人体体征信息数据进行融合处理，通过S3C6410控制器的串口连接到ZigBee协调器和以太网模块，实现嵌入式网关与前端节点和云端进行数据通信、数据处理、指令发送等功能。系统嵌入式网关不仅要具备ZigBee协调器模块，还要具备以太网通信模块，嵌入式网关硬件设计包括对MCU、ZigBee协调器、串口等的设计，其PCB设计如图3所示。
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