上海顺舟网络科技有限公司 www.shuncom.com 基于 ZigBee 技术的病房呼叫系统无线通信解决方案 关键词：Zigbee、呼叫系统、无线通信网络 应 用：医院病人监护系统、病房呼叫系统、养老院呼叫系统、餐饮.茶楼.娱乐场所 呼叫系统 一、应用需求 无线遥测产品的市场发展迅速，最近业界也掀起了一场无线应用的革命，无线遥测技术已 经成为产品竞争力的一个重要因素。从发展的角度来看，医疗监护产品的无线化、网络化是发 展趋势，移动型、具备无线联网功能的监护产品将成为未来市场的主流，另外，TELEMEDICINE （远程医疗）的发展也将使无线监护与无线互联技术大有用武之地。无线应用的前景广阔，因 此运用无线监护产品势在必行。 基于 ZIGBEE 技术的医院病房呼叫系统中使用了无线射频 ZIGBEE 模块，该模块功耗低，抗 干扰能力强，且使用 ISM2.4G 频段，频率无需申请，无线网络使用是免费，ZIGBEE 技术具有 强大的组网能力，可以组成蜂窝状网络，通信可靠性极强。 二、Zigbee 无线技术简介 zigbee是一种新的无线连接技术，该无线连接技术主要解决低成本、低功耗、低复杂度、 低传输速率、近距离的设备联网应用。 ZigBee 标准基于 802.15.4 协议栈而建立，具备了强大的设备联网功能，它支持三种主要 的自组织无线网络类型，即星型结构、网状结构(Mesh)和簇状结构(Cluster tree)，并且系统 节点具有多跳路由功能，特别是能够组成蜂窝网状网络结构，具有很强的网络健壮性和系统可 靠性。 - 1 - 

上海顺舟网络科技有限公司 www.shuncom.com 图一 ZIGBEE 星型网络结构 星型网络结构特点 支持点对点、点对多点通信 中心节点为 ZIGBEE 协调器，终端节点为 ZIGBEE 终端设备 所有数据经过中心节点 适合圆形分散、距离较近的设备联网 图二 ZIGBEE 网状网络结构 - 2 - 

上海顺舟网络科技有限公司 www.shuncom.com MESH 网状网络结构特点 系统采用多跳式路由通信 网络容量很大 可以跨越很大的物理空间，适合距离较远比较分散的结构 MESH网状网络拓扑结构的网络具有强大的功能，网络的所有实体只有要通信范围之内，都 可以互相通信，如果没有直接通路，还可以通过“多级跳”的方式来通信；该拓扑结构还可以组 成极为复杂的网络；除此之外，网络还具备自组织、自愈功能。 四、Zigbee 无线技术优点 设备省电 zigbee 技术采用了多种节电的工作模式，可以确保两节五号电池支持长达 6 个月到 2 年左右的使用时间； 通信可靠 zigbee 采用了 CSMA－CA 的碰撞避免机制，同时为需要固定带宽的通信业务预留了专 用时隙，避免了发送数据时的竞争和冲突；MAC 层采用了完全确认的数据传输机制， 每个发送的数据包都必须等待接收方的确认信息； 网络的自组织、自愈能力强 zigbee的自组织功能：无需人工干预，网络节点能够感知其他节点的存在，并确定 连接关系，组成结构化的网络； zigbee自愈功能：增加或者删除一个节点，节点位置发生变动，节点发生故障等等， 网络都能够自我修复，并对网络拓扑结构进行相应地调整，无需人工干预，保证整个 系统仍然能正常工作。 具备自组织、自愈能力的无线通信网络才是最理想的通信方式。 成本低廉 设备的复杂程度低，且 Zigbee 协议是免专利费的，这些可以有效地降低设备成本； Zigbee 的工作频段灵活，为免执照频段的 2.4GHz，就是没有使用费的无线通信。 网络容量大 一个 ZigBee 网络可以容纳最多 254 个从设备和一个主设备，一个区域内可以同时存 - 3 - 

上海顺舟网络科技有限公司 www.shuncom.com 在 200 多个 ZigBee 网络； 数据安全 ZigBee 提供了数据完整性检查和鉴权功能，加密算法采用 AES-128，同时各个应用可 以灵活确定其安全属性。 五、基于 ZigBee 的医院呼叫系统无线通信网络 通过前面对病人监护系统的通信技术要求分析，结合 zigbee 技术特点和技术优势，我们采 用 zigbee 技术的无线数据通信系统，来实现医院病房呼叫系统是一个非常理想的无线数据通信 解决方案。 房间内的呼叫节点采用星型网络连接，由其中一个节点作为 ZIGBEE 路由器，负责与中心 网络的连接和数据中继转发； 所有的 ZIGBEE 路由器组成一个蜂窝网状网络，再与 ZIGBEE 中心节点连接，中心节点设置 在管理中心，构建成一个完整的 ZIGBEE 无线网络，是个通信非常可靠的网络结构。 病房 ZIGBEE路由器 病人移动式监护仪器 带ZIGBEE的病房监护仪器、呼叫按扭 ZIGBEE中心节点 管理中心 - 4 - 

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