摘 要：近年来，中国的老人群体居世界首位。老龄化步伐加快，老年人的数量指数式增多，传统的看护系统已不能满足老年人的需求，而年轻人却越来越少，为了解决这个矛盾，老人看护系统进行智能化的改造是我们今后的必然选择。本文主要研究的是基于ZigBee技术的智能老人定位看护系统，该系统和传统老人定位看护系统相比，拥有很多自身的优点，如它不光拥有定位功能，还能检测老年人的身体状况，另外，它不在使用老人在室内可能因为没有GPS信号而定位的GPS定位，而是使用ZigBee进行定位，安全可靠。因而本文提出了基于ZigBee技术的智能老人定位看护系统。
关键词：ZigBee系统；智能老人；定位看护系统研究
DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.114
1 ZigBee智能看护系统的运行概述
在经过对年老体弱者定位看护系统梳理和对比，根据老年人定位看护系统的运行目的，本文旨在构建一种以ZigBee为基础的智能老年人定位看护系统。该系统首先需要设定以ZigBee协调器为重要单元的无线网络，网络中的节点包括脉搏、温度传感器，这些节点在预定的时间记录脉搏温度传感器测定的信息，收集的信息群利用ZigBee无线通信技术送至协调器。协调器将这些信息群逐一甄别。与此同时，构建的上位机对传感器收集的信息群进行测定，构建的数据库对收集的信息群进行保存。
2 基于ZigBee系统的智能老人定位看护系统分析
2.1 ZigBee技术概括
ZigBee技术发展相对成熟，已经确立了明确的技术要求。IEEE802.15.4协议规定ZigBee技术物理层与媒体接入控制层的协议，ZigBee技术联盟明确网络层协议，使用者可以本身的具体需要设定使用应用层，所以ZigBee技术实现了使用者在组网层面的各种需求。ZigBee技术在信道接入中选择免冲突多载波信道，降低了信息传递可能出现的冲突，保证通信协议的应答完整性，让数据传输在信道上运行安全可靠。
2.2 ZigBee无线通信模块的选择
在看护系统中选择ZigBee CC2530开发板，这是德州仪器（TI）生产的满足IEEE 802.15.4协议规范的2.4GHz射频芯片，它的闪存数据寄存器最多可以有256个字节，该芯片功能异常强大，性能特别稳定，所以，它最适合在ZigBee技术上。
CC2530的主要部分是核心模块和扩展模块。前者是由CC2530及一个32MHz和一个32.768KHz的外部时钟组成的。扩展模块主要包括程序下载口、IO口、按键及显示屏等。
2.3 传感器整列检测和对比分析
工程师对传感器的工作状态应该固定时间进核查及对检查的数据进行分析对比，尽可能早地发现监控数据里面的不正常状况。
ZigBee中启动按键，系统能够根据协调器的启动显示ID以及频道号码。系统处于工作状态时，网络分配信息有端点连接时能够在长距离地完成帮助申请，如若没有信息请求，系统仅经过RS232就能满足传输远距离的数据到计算机的需求。系统启动过程中，工程师在路由器开机时对入网申请进行放行。网络入网号在布局的过程中，同意数据流入并且将网络端点收集的信息转发给协调器。该系统能够随终端节点里的信息不同，产生相应的处理。
3 软件框架构建
该系统的软件框架由协调器节点、传感器节点、光敏传感器驱动和上位机组成。
在IAR软件平台上开发的ZigBee协议栈是基于Z-Stack-2.3.3-1.4.0协议栈完成的，ZigBee能够利用仿真器来实现代码下载及上电模拟，进而使使用者应用起来更加容易。
3.1 监护跟踪系统概述
在IAR软件平台上完成了该系统所有的软件开发。
IAR Embedded Workbench（简称IAR）的交叉编译器和C-SPY调试器是里面包含了大多数集成编译，IAR是一款使用难度低的芯片集成。其呈现给用户的使用界面相对直接容易识别。现在，它能与多位ARM的微处理器结合使用。
3.2 协调器端点软件构建
ZigBee中，协调器的主要用途是进行ZigBee网络的组建。在协调器送出需求指令需要重新组网时，微处理器将依据信道上网络的数量从少到多依次进行选择。若一旦检测到满足需求的信道，微处理器即将产生一个PAN ID，此PAN ID 可以让设备自由生成，还可跟据工程师的意愿决定。不过此PAN ID在信道中仅有一个。新的网络将会随着PAN ID产生后形成。重新组网后，将会接受端点入网申请。
3.3 传感器端点软件构建
微控制器启动后，其设备可以智能地探测近距离内是否有与之配对的ZigBee网络，若探测到配对的网络，终端能够智能申请融入网络。当传感器恰好融入网络后，其节点将会在固定时间收集光敏传感器上的信息，然后把该信息上传至协调器。
3.4 脉搏，温度传感器软件驱动
传感器首先获取信息，然后利用IIC总线实现其到终端设备的有效通信。利用CC2530的IO端口实现IIC时序的虚拟，完成与传感器数据的交换。
IIC总线能进行全双工信息交换的串行总线。Arm能与外设之间通过IIC总线进行数据的交换。该总线有两根线分别为：串行时钟线（SCL）与串行数据线（SDA）。二者能够实现信息的相互交换。数据输送的范围与向何方向输送和数据何时开始输送、何时结束输送都受ARM控制。
参考文献：
[1]赵一权，于忠清.基于云架构老人看护系统研究与设计[J].科技视界，2015（19）：138-140.
[2]汪东，葛万成，王云光，宣蔚晶，顾文良.老人居家看护系统的设计和实现[J].Journal of Clinical Rehahilitative Tissue Engineering Research.Vo1.13，No.35，August 27，2009.
[3]石欣.熊庆宇.宙璐宁.基于压力传感器的跌倒检测系统研究[J].Chinese Journal of Scientific Instrument.Vo1.31，No.3，March， 2009.
[4]畅新爱.基于家居物联网的老人看护系统[J].Household Appliance Technology，2011.
作者简介：马百杰（1983-），男，山东菏泽人，助教。
推荐访问： 监护 跟踪 老人 设计 系统