ZigBee基于RFID技术病人监护系统设计(8)
由于人体参数大多是微弱信号，一般只有几mV级别，甚至更低，并且存在多种噪声（测量环境噪声、仪器与人体摩擦噪声以及仪器本身噪声等）、工频干扰（由测量环境周围存在50 Hz的电磁场引起的）以及各种杂音等不利因素。因此，在具体医疗传感器节点设计中，加入模拟电路处理模块，该模块一般包括以下几个部分：放大电路、滤波电路、陷波电路以及模数（A／D）转换电路等。在节点设计中，放大电路一般采用多级放大（三级或四级），末级放大电路除了有放大功能外，一般还具有电平提升功能；滤波电路应满足电路简洁、合理的截止频率、灵活方便的调节高低通截止频率等要求，合理地滤掉信号中的高频与低频干扰；陷波电路：目前广泛采用对称性双T阻容有源陷波器或集成开关电容器件以及非对称阻容网络陷波器等。总之，模拟电路处理模块主要对采集到的信号进行放大、滤波、陷波等处理，去除信号中的噪音、干扰，提取出有用信号。
2.6.2 ZigBee芯片构建无线传感器网
基于ZigBee芯片构建的无线传感器网是由一组ZigBee节点以AdHoc方式构成的无线网络，其目的是协作地感知、采集和处理网络覆盖的地理区域中感知对象的信息，并发布给观察者传感器、感知对象和观察者，它们是传感器网络的3个基本要素；传感器与观察者之间的通信方式是无线，用于存传感器与观察者之间建立通信路径；协作地感知、采集、处理、发布感知信息是传感器网络的基本功能。一组功能有限的传感器协作地完成大的感知任务是传感器网络的重要特点，传感器网络中的部分或全部节点可以移动，传感器网络的拓扑结构也会随着节点的移动而不断地动态变化。节点问以AdHoc方式进行通信。每个节点都可以充当路由器的角色，并且每个节点都具备动态搜索、定位和恢复连接的能力。
基于ZigBee芯片构建的无线传感器网可以利用GSM（全球移动通信系统）网络、CDMA（码分多址）网络、以太网等来实现数据的传输与控制，网络可以采用星形或者混合型拓扑和需求时唤醒ZigBee模块的通信方式，有效降低每个ZigBee传感器节点的功耗，减少传感器节点向汇节点上报数据时相互碰撞的概率。
中央控制中心通过网络与多个汇节点连接，汇节点和传感器节点之间通过ZigBee技术实现无线的信息交换，带有射频收发器的无线传感器节点负责对数据的感知和处理并传送给汇节点；控制中心通过网络获取采集到的相关信息，实现对现场的有效控制和管理。分布在传感器网络中的汇节点主要用于接收传感器节点的数据上报，并将其进行融合处理，传给无线通信数据传输模块，通过网络传递给中央信息控制中心。ZigBee模块与MCU之间的连接是通过异步串行口实现的，它们之间的通信速度为38.4kB／s，MCU控制通信模块完成汇节点和中央控制中心的通信，由于传感器网络中分布着多个汇节点，因此16位MCU要利用软件中断实现对不同ID汇节点上传数据轮询扫描，使汇节点的数据可以有序、完整地通过MCU处理后传出。汇节点在此传感器网络中充当的是传感器节点和网络之间的网关。
3 实验的硬件平台
3.1 CC2530
3.1.1 简介
CC2530 是用于2.4-GHz IEEE 802.15.4、ZigBee 和RF4CE 应用的一个真正的片上系统（SoC）解决方案。它能够以非常低的总的材料成本建立强大的网络节点。CC2530 结合了领先的RF 收发器的优良性能，业界标准的增强型8051 CPU，系统内可编程闪存，8-KB RAM 和许多其他强大的功能。CC2530 有四种不同的闪存版本：CC2530F32/64/128/256，分别具有32/64/128/256KB 的闪存。CC2530 具有不同的运行模式，使得它尤其适应超低功耗要求的系统。运行模式之间的转换时间短进一步确保了低能源消耗。