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GPRS在生理数据远程传输中的应用研究

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

 摘要:介绍一种通过GPRS技术传输生理数据的方法。采用网络协议处理器芯片E5112实现TCP/IP协议,单片机检测出人体的心率数据,同时通过串行口发出的命令字符串控制E5112,由E5112再控制GPRS数传模块G18,实现心率数据的发送。接收端采用拨号上网的计算机接收心率数据。这种方法费用少,传输稳定,且传输距离可达到GSM网络能达到的区域。

    关键词:GPRS 串行口心率 网络协议处理 E5112 G18

引言

GPRS(General Packet Radio Service)是通用分组无线业务的简称,是一种以全球手机系统(GSM)为基础的数据传输技术。GPRS和以往连续在频道传输的方式(如GSM)不同,是以分包(packet)的形式来传输,信道是共享使用的,需要的时候才有数据包产生。用户可以随时进行数据传输,而不是每次都需要拨号上网。GPRS的数据传输速率可提升到56Kbps,甚至114Kbps。

随着医疗事业的发展,远程医疗(telemedicine)逐渐成为发展的方向。在很多情况下,都要求将现场采集的病人的各种生理参数传到医疗或中心站。如将急求车上病人的数据传输到医院,以及对一般非住院病人的病情监护(社区监护)等。由于GPRS技术的特点,使得它非常适合这一类应用。

本文中,将介绍一种基于GPRS技术的生理数据传输的方法。

1 方法

实验中,采用GPRS数据模块G18来完成通信的任务,所以传输的生理数据为心率。由于GPRS技术是一种基于TCP/IP协议的分包传输技术,所以数据在传输前必须进行TCP/IP协议的封装处理。这个任务由协议处理芯片E5112完成。单片机测量心率数据,然后通过串行口,送至E5112进行TCP/IP协议的处理和封装,再送至G18发送。
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    由于心率数据采用TCP/IP协议进行分包传输,所以在接收端不需要再配置G18,只需一台以某种方式联入互联网(必须具有公司的IP地址)的计算机即可。计算机中的系统软件(Windows系统)具有TCP/IP协议处理功能,能提取出网络传输的心率数据,在屏幕上显示。系统框图如图1。

(1)G18

Motorola G18是摩托罗拉嵌入式三频900/1800/1900MHz GSM/GPRS模块。该模块具有如下特点:①体积小(40mm×80.2mm×7.5mm)、质量软(22g);②天线插座(型号MMCX)支持直线或直角连接;③支持9针RS-232串行接口(3V CMOS电平);④内含用户识别卡(Subscriber Identity Module,SIM)读卡器;⑤3.0~6.0V工作电压;⑥支持语音、数据、传真、短消息和WAP功能;⑦GPRS分组交换速率可达到57.6Kb/s;⑧待机电流7.2±0.5mA,使用时平均电流300mA;⑨支持CSD模式(AT命令集,包括GSM 07.07和GSM07.05)和GPRS模式(AT命令集,支持GSM07.60和07.07 7.5版)。

G19通过36针ZIF插座(或28针双排针式插座)与外部连接。36针插座中包括模拟语音输入/输出和数字语音输入/输出接口,外部SIM卡读卡器接口,以及RS-232串行通信 接口(3V CMOS逻辑电平)。由于本实验只用到了数据传输功能,且模块具有内置SIM卡读卡器,所以所有接口中只用到了RS-232串行通信接口。该接口采用串行异步通信方式,能自动识别波特率(300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps)。在数据传输模式下,G18的初始化、功能控制以及数据的通信都通过RS-232串行异步通信接口进行,因此,该模块与外部的硬件接口相对简单,是标准的RS-232接口接法。

相比之下,该模块使用的通信协议则较为复杂,模块与外部所有的数据和控制信息都通过一套由字符组成的命令串(AT 命令集)来完成,而这些命令串就是通过RS-232串行异步通信接口进行传递的。命令串都以特定的字符(AT)开始;以特定的字符结束;中间部分根据命令的类型、长度不定,主要包括下列指令类型:模块管理(模块开、关机,状态检测等),语音通信 (拨号控制、通信状态报告等),数据、传真控制,短信息功能(短信息的撰写、管理和收发)。

(2)网络协议处理器E5112

E5112是上海精致科技有限公

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