可穿戴式设备心电信号采集与传输的 Zigbee 稀疏采样系统研究

数据处理量 ， 运 算 效 率 大 幅度 提 高 。 结论 ： 压 缩 感 知 理 论 结 合 相 关 运 算 的稀 疏 化 处 理 是 一 种 有 效 的 心 电 信
号压缩处理方法 。
关 键 词 ：医疗 器 械 ； 心 电信 号 ；压缩 感 知 ； Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ ； 稀 疏 采 样
基本 功能 的 医疗设 备 。穿戴式 移动 医疗 在未来 几年 将 得到 快速 发展 ， 据 Ｇ Ｓ Ｍ协会 （ Ｇ Ｓ ＭＡ） 报 告 预测 ， 穿 戴
要 选择合 适 的在文 件压 缩 、 网络传 输 等方 面 的技 术 ， 让 患 者获 得 良好 的服务 质量 。
本 文通 过采用 目前 短距 离通 信 中使用 较 为广 泛 的 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 通信协 议 ， 结 合 基 于 稀 疏 采 样 的 压 缩 感 知 技 术 ， 从 而实 现可 穿戴 式设 备 心 电 数 据 的快 速 、 压 缩
药械 管 理 ・
可 穿 戴 式 设 备 心 电信 号 采 集 与 传 输 的 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ稀 疏 采 样 系统 研 究
李 澍 ，张 敬 梓 ，王 权 ， 任 海 萍
（ １ ． 中 国食 品药 品 检 定 研 究 院 医 疗 器 械 检 定 所 北 京 １ ０ ０ ０ ５ ０ ；２ ． 河 南 省 医 疗 器 械 检 验 所 河 南 郑 州
络性 能 ， 可能 在一 些 区域 或 者 时 间 出现 无 线 信 号不 稳 定 。这 些 因素 的存 在 ， 极 易 造 成移 动 医疗 的服 务质 量
低下， 患者治疗过程得不 到稳定性保证¨ 。因 此 ， 需
２ ０ １ １ ， ３ （ ３ ） ：１ １ ２ — １ １ ３ ．
漏诊 、 误诊的技术因素分析［ Ｊ ］ ．法 律 与 医学 杂 志 ， ２ ０ １ ０， １ ２ （ ３ ） ：
９ ８ 一 ｌ Ｏ ２．
［ １ ３ ］ 韩泽 卿 ，田珊 红 ．外 伤 性 血 尿 ４ ０例 法 医学 鉴 定 分 析 ［ Ｊ ］ ．中 国煤
采集 和安 全传 输 。
式移 动 医疗市 场 到 ２ （ ） ｌ ＿ ７ 年 的营收将 达 ２ ３ ０亿 美元 ； 而
我 国穿 戴移 动 疗市 场在 未来几 年也 可预 计进入 高 速
增 长期 ， 到２ ０ １ ７年 将达 到 ２ ５亿 美 元 的市场规模 。
可 穿戴 式 医疗一 大 优 势在 于 突破 时 间 、 空间 ， “ 随 时随地 ” 为 病人 服务 ， 而这 个 基础 就 是基 于无 线 网络 ， 而无线 网络 的带 宽 相对 受 限 ， 同时 无 线 网络 信 号 的 覆 盖率 、 稳定 性 、 易受各 种 干 扰 、 恶 劣 气 候 等都 会 影 响 网
［ １ ４］ 张 国 强 ．外 伤 性 鼓 膜 穿 孔 鉴 定 中应 注 意 的 几 个 问 题 ［ Ｊ ］ ．中 国法
医学 杂 志 ， ２ ０ １ ２ ， ２ ２ （ １ ４） ： ９ ８ — １ ０ ９ ．
［ １ ７ ］ 黎 增 强 ，罗辉 ，后德 军 ，等 ．狂 犬 病毒 、 艾 滋 病 毒 等 生 物 因 素 致 伤
炭 工 业 医 学杂 志 ， ２ ０ ０ ９， ４（ ２ ６ ） ：１ ２ ５ － １ ２ ７ ．
［ １ ６ ］ 李 云 ．１例伤 害案 中多 因素 参 与 的 法 医 学 鉴 定 分 析 ［ Ｊ ］ ．川 北 医
学 院学 报 ， ２ ０ １ １ ，１ （ ３ ） ：１ １ ２ － １ １ ４ ．
河南医学研究 ２ ０ １ ４年 ＡＬ Ｒ ＥＳ Ｅ ＡＲ ＣＨ Ｓ ｅ ｐ ２ ０ １ ４，Ｖ ｏ １ ． ２ ３ ，Ｎ ｏ ． ９
［ １ ２ ］ 李 兴 宇 ．谈 法 医 对 死 亡 原 因 鉴 定 的 不 确 定 性 ［ Ｊ ］ ．刑 事 技 术 ，
１ 原 理 与 方 法
１ ． １ Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ技 术 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ是 一 种 短距 离 、 低 功耗 、 低
复 杂度 的无 线通 信模 式 ， 基于 Ｉ Ｅ Ｅ Ｅ ８ ０ ２ ． １ ５ ． ４无 线 标
准 所开 发 ， 主 要 适 用 于 监 控 与检 测 领 域 ， 能 够 嵌 入
４ ５ ０ ０ ０ ３ ）
摘 要 ：目的 ： 对 可 穿 戴 式 医疗 设 备 心 电数 据 处 理 及 传 输 问题 展开 研 究 。 方 法 ： 针 对 可 穿 戴 式 医 疗 设 备 心 电 数 据处理及传输问题 ， 在压缩感知理论基础上 ， 结 合 心 电 信 号 自身 特 点 ， 利 用 与 标 准 信 号 进 行 相 关 运 算 完 成 信 号稀 疏化 处 理 。 结 果 ： 在有效降低数据量基础上 ， 利用 Ｚ ｉ ｇ ｂ ｅ ｅ 通 信 模 式 实 现 了 心 电数 据 的 低 功 耗 可 靠 传 输 。通过仿真实验验证了稀疏采样算法的有效性 ， 在获得 可靠心 电数据输 出 的同时 ， 大 幅 度 降 低 了 系 统 的
中 图分 类 号 ： Ｒ ３ １ ９ ｄ ｏ ｉ ： １ ０ ． ３ ９ ６ ９ ／ ｊ ． ｉ ｓ ｓ ｎ ． １ ０ ０ ４ － ４ ３ ７ Ｘ ２ ０ １ ４ ． ０ ９ ． ０ ８ ４
可穿戴 医疗 设备 是 包 含 医疗 传 感 器 、 无 线 通 信 等 模块 ， 具有 生理 信号 检测 、 信号 特征 提取 和数据 传输 等
的 法 医 学 鉴 定浅 析 ［ Ｊ ］ ． 广 东 公 安 科技 ， ２ ０ ０ ９， ２ （ ３ ） ：１ １ ２ — １ １ ４ ．
（ 收稿 日期 ： ２ ０ １ ４ ４ ） ４ － ２ ３ ）
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［ １ ５ ］ 陈 祥 民 ，王 子轩 ， 徐 海 滨 ，等 ．骨 折 法 医 鉴 定 中 常 规 ｘ 线 与 Ｃ Ｔ