左村爆破兵
无线传感器网络是由大量的传感器节点采用无线自组织方式构成的网络 其应用前景广阔[ ][ ] Zigbee技术是一种具有统一技术标准的短距离无线通信技术 其PHY层和MAC层协议基于IEEE ． ． 协议标准 该标准把低能耗 低成本作为重要目标 主要应用于低速传输 可以作为无线传感器网络的通信协议
随着社会老龄化的加剧 解决长期慢性病的监护成为重要的社会问题 一些突发性疾病和家庭保健 如心血管疾病 老人的日常护理 孕妇 胎儿 婴儿 幼儿的保健也需要长期的家庭监护 由于我国医疗资源紧缺 研究基于公用网络的家庭医疗监护 建立小区医疗网络 可以提高医疗服务水平 减轻病人负担 以往的解决方案是采用有线方式或简单的无线数据发射接收方式 被监护者身上安装的传感设备难以自由灵活地移动和接入 系统没有扩展性 成本高 Zigbee 技术的出现为传感器信号的无线传输提供了新的解决方案 Zigbee节点有几十米的覆盖范围 且可以增加路由节点 扩展覆盖范围 因此适用于家庭住宅 同时由于生理监护信号的数据传输流量不大 传输速率为 kbps的Zigbee能够满足生理数据传输要求 Zigbee传感节点可自由灵活地加入和离开网络 具有低功耗和低成本的特点
Zigbee无线传感器网络的上述特点使其在个人生理信号监测和远程家庭监护方面将有很好的应用前景 本文在分析Zigbee无线传感器网络技术的基础上 对其在移动监护的应用进行了研究
基于Zigbee的无线网络家庭监护系统架构
． 远程家庭监护系统对网络的要求
家庭监护网络需要考虑能耗 覆盖面 传输速率和互联网进行通信等因素 本研究采用基于Zigbee技术的无线网络实现在室内对生理信号的采集 通过互联网将生理数据传输到远程监护服务器 人体携带可移动生理信号传感器终端 在网络的可覆盖范围内活动 通过网络内的路由节点接入互联网 Zigbee网络具有自组织 动态路由 网络节点少等特点 同时Zigbee网络考虑了节点的能量节约 减少节点处理器的计算负担等问题 医院或社区的医生可以随时通过互联网查看患者的生理信息 可以对生理传感器的采集方式进行控制 同时也可以获得无线网络中其他监护设备的信息
． 网络拓扑结构
IEEE ． ． 协议的网络拓扑结构有三种类型 星形结构 网格状结构和族状结构．如图 所示 其中网格状结构和族状结构属于点对点的结构 在 ． ． 网络中 根据设备所具有的通信能力可以分为全功能设备(FFD)和精简功能设备(fIFD) FFD设备之间以及FFB设备与RFD设备之间可以直接通信 RFD之间不能直接通信 在IEEE ． + 网络中 有一个称为PAN网络协调器的FFD设备 是传感器网络中的主控制器 每个网络仅有一个主控制器 网络协调器除了直接参与应用以外 还要完成成员的身份管理 链路状态信息管理以及分组转发等功能[ ][ ]
星形网络中所有节点都与中心协调器通信 节点间不能直接通信 中心节点的能量消耗大 适合于网络节点较少 网络结构简单 小范围的网络应用 而点对点网络中只要通信双方都在其辐射范围之内 任何两个设备之间都可以通信 点对点网络中的协调器主要负责实现管理链路状态信息 认证设备身份等功能 点对点网络支持Ad Hoc网络 且可以构造更复杂的网络结构
在家庭监护系统中 被监护对象可能在多个房间内活动 为了能随时扩大覆盖范围 且方便以后功能扩展 选用族状网络拓扑结构 在与互联网的连接方面 建立zi卤ee无线网络与以太网的网桥 将监护信息传送到监控服务器 实现监护信息的共享
家庭监护网络体系结构
基于上述分析 本文设计的远程家庭监护网络体系结构如图 所示 Zigbee无线系统主要由Zigbee无线传感器节点(脉搏传感器节点) 若干个具有路由功能的无线节点和zigbee中心网络协调器(连接家庭无线网桥)组成 无线网桥连接zigbee无线网络与以太网 是家庭无线网络的核心部分 负责无线传感器网络节点和设备节点的管理 图中A B C D为具有路由功能的FFD节点 传感器节点与路由节点自主形成一个多跳的网络
脉搏传感器节点可以通过A B C D节点向网关发送数据 由于被监护者在家庭内自由活动 所以其携带的传感器节点的路由可能是动态变化的 所设计的 Zigbee无线节点的室内通信距离为 ～ m A B C D节点可根据房间的分布进行布置 以能够最大程度地覆盖活动区域 脉搏生理数据经过家庭网关传输到远程监护服务器 远程监护服务器负责脉搏生理数据的实时采集 显示和保存 其他的监护信息如监护图像 安全设备状态等也可以传输到服务器 医院监护中心和医生可以登录监护服务器查看被监护者的生理信息．也可以远程控制家庭Zigbee无线网络中的传感器和设备 从而在被监护病人出现异常时 能及时检测到并采取抢救措施 被监护者的亲属等也可以登录监护服务器随时了解被监护者的健康状况
Zigbee家庭无线网络监护系统硬件结构
对于传感器节点 需要具有小尺寸 低功耗 适应性强的特点 根据 Zigbee协议标准 Zigbee设备发射输出为 ~ ． dbm 通信距离为 ~ m 能够检测能量和链路质量 根据这些检测结果 可自动调整设备的发射功率 在保证通信链路质量的条件下 最小地消耗设备能量 目前市场上的无线发射 接收芯片典型的有Chipcon公司和Freeseale公司的产品 本文选用Freescale的 作为系统的射频芯片 此芯片可以结合Freescale公司的控制器GT 一起组成低功耗的无线模块 无线传感器节点的结构框图如图 所示
由于无线传感器具有随身携带要求 因此采用纽扣电池 脉搏传感器采用PVDF压电薄膜 其输出阻抗很大 由调理电路实现信号放大和滤波 设计时考虑到高频电路对传感器信号的干扰 传感器调理电路与高频发射接收部分分开设计 天线设计是无线模块设计的关键 直接影响到传感器节点的通信质量和通信距离 可以参照常用的 ． GHz天线的设计方法 本设计采用偶极子微带PCB板天线 所有铜箔的走线均采用微带传输线的原理 以减少反射引起的传输损耗 获得较大的输出功率和较高的接收灵敏度
家庭网关负责家庭无线传感器网络的控制和管理 实现信息的融合处理 并将信息传输到互联网 家庭网关的数据传输和运算量较大 并且可以采用外部电力作为电源供应 因此采用具有较强的信息处理能力和网络功能的arm 系列作为控制器 本文采用三星的S C 作为控制器 无线发射芯片采用 Freeseale的MCl 无线控制器芯片采用GT 两者通过SPI口通信 无线网关的硬件结构如图 所示
Zigbee无线网络软件系统
Zigbee协议栈由一系列分层结构组成 每一层为上一层提供服务 数据实体提供数据传输服务 管理实体提供其他功能服务 每种服务实体通过服务接入点CsAP)为上层提供接口 基于Zigtme网络软件分层结构如图 所示
PHY层和MAC层由IEEE ． ． 标准组制定 物理层定义了物理无线信道和MAC子层之间的接口 提供物理层数据服务和物理层管理服务 物理层数据服务从无线信道上收发数据 物理管理层维护一个由物理层相关数据组成的数据库
Zigbee联盟基于 ． ． 标准提供了网络层和应用支持层及应用层框架 Zigbee网络层提供加入和离开网络机制 对数据进行加密以及帧路由等功能 路由协议负责将数据分组从源节点通过网络转发到目的节点 主要完成两个功能 ( )寻找源节点和目的节点间的优化路径 ( )将数据分组沿着优化路径转发 为了能够高效利用能量 减少通信量 Zigbee网络允许树形路由选择 即树形结构选址 有了树形路由选择 设备不必保存占有庞大内存的路由表或者进行额外的空中下载操作来发现路径 从而减小了网络流量 为避免错误信息超过一定长度的过渡路由而产生额外的流量 Zigbee路由允许路由器去发现捷径
路由算法采用AODV(Ad hoc On Demand Distance Vetor)算法 每个路由器维护一张路由表 并定期与其邻居路由器交换路由信息 根据最小路由矢量更新自己的路由表 应用层框架定义监护网络节点协议
无线网关连接内部无线网络与外部有线以太网 网关设计模型如图 所示 网关采用arm 系列实现 运行Linux操作系统 在Zigbee协议帧的基础上 建立无线阿关的通信协议 包括设备编号 数据流方向 数据信息等 开机上电后．系统自检 硬件初始化 与远程监护服务器连接后进入数据流中继服务 实现数据协议的转换等功能 远程服务器接受连接后 随时接收传输的数据．并根据需要分类保存到数据库服务器
实验结果分析
根据设计的zigbee无线监护网络平台 对人体随身携带的脉搏压力信号进行连续采集 并在监护服务器上实时显示 采用 位A/D转换器 数据采样频率 Hz 有线网络环境为校园局域网 采集数据的波形如图 所示 图 为投有使用网络传输 直接经过计算机采集的脉搏信号的波形曲线 采样频率为 Hz
通过对比图 和图 可以看出 经过家庭监护网络采集到的脉搏数据信号波形基本没有变形 只是网络的延时使信号产生了微小的抖动 当系统接入互联网 延时会加大 抖动更加明显 通过增加缓冲区等方法可以减小影响网络延时对实时信号采集 另一方面 由于人体的活动也会给信号带来很大的干扰．可进一步采取滤波等措施减小干扰
亲亲四合院
生理学循环系统教学实践与研究论文
一、引言
生理学研究正常生命活动的规律,是病理生理学、药理学及临床课程的知识基础，其在医学课程体系中的作用举足轻重。但因其内容繁多，系统性强且比较抽象，因此，初学者很难深刻领会所学内容。如何针对生理学的特点，选择合适的教学方法，引导学生积极主动地学习，提高学生分析问题、解决问题的能力成了生理学教学的关键。PBL教学法是基于问题的学习方法，自1969年创立以来就开始应用于医学教育过程中，并得到高度关注。该学习方法在应用的过程中根据教学需要的不同，不断发生变化，但其根本特点都是以问题为基础，通过学生对问题的分析探讨来实现教学目标。我校生理学学科在近年肾脏的排泄功能教学中逐渐引入PBL教学法，由于学生参与到教学环节中，有效的提高了学生的学习兴趣，取得较好的教学效果。在此基础上，我们又尝试在循环系统的教学中穿插PBL教学法，具体总结如下。
二、PBL教学的具体实施过程
第一，教学前准备。其一，挑选教学案例。教学案例由学科教师从本学科建立的PBL案例。库中挑选，经过反复的讨论分析最终挑选“慢性肺源性心脏病”的病例作为教学案例，该案例涉及循环和呼吸两个系统的功能改变，有助于学生建立系统的知识体系。；其二，设计PBL教学方案。针对教学案例提出和生理学密切相关的问题，如“分析心功能不全对机体会产生哪些影响”，“体格检查中哪些现象可以用生理学知识进行解释”，“案例中呼吸功能和心功能之间的相互影响”等。教师根据这些问题分析学生在讨论过程中可能出现的情况并提出相应应对方案，比如，哪些是学生很容易想到并能分析全面的问题，那些问题是学生不易想到，需要教师引导启发的问题等，通过提前的讨论分析，可以提高教师对讨论的整体把控能力；其三，提前对学生进行PBL教学法说明会。生理学多在大一和大二开展，因此，多数同学没有接触过这一教学模式。在进行教学前要让学生清楚什么是PBL教学、PBL教学法与传统教学法的不同、教学环节如何进行，如何查阅文献资料等，使学生知道如何着手准备PBL讨论，并提前一周将教学案例和教学问题告知学生。第二，分组讨论合适的分组直接影响讨论效果，根据学科开展PBL教学的经验，我们将平时学习成绩较好表现积极的同学和不太积极的同学穿插分组，8-10人一组，每个讨论小组由两名教师进行指导。小组长简单介绍案例后，学生围绕预设的`问题进行分析讨论。教师在学生讨论的过程中要控制讨论节奏，引导讨论方向，防止偏离主题。讨论结束后，教师对讨论内容进行简单总结，指出偏差和不足，对讨论未能深入解决的问题和存在分歧的问题给予点拨，让学生课下再次深入探讨。同时，教师要根据讨论过程中学生解决问题的思路，查阅资料的情况、发言的踊跃性及正确程度等方面给出综合评价，并针对性的提出改进意见。第三，课后要求教学活动结束后，要求学生针对讨论过程中没有完全解决的问题再次查资料进行小组讨论，并将所有问题以书面形式进行归纳总结，反思讨论过程中的不足，评估自己的学习方法，提出应对策略。真正做到通过PBL教学巩固理论知识，将相应知识点融合渗透形成知识树连贯起来，提高学生分析问题的能力。
三、PBL教学法在生理学循环系统教学中的应用体会
第一，循环系统知识点比较多，且联系紧密，是比较难理解的一章。从以往的教学经验看，学生在这一章的学习之中，由于知识掌握不够扎实，不能将前后知识点联系起来形成体系，导致越学越困难，很大程度的影响了学习的自信心。通过此次PBL教学对“慢性肺源性心脏病”的案例进行分析讨论，学生能够掌握心脏的泵血过程、组织液生成的机制及影响因素、静脉回流的影响因素，动脉血压的影响因素等这些重点、难点的知识点。同时，通过用这些理论知识解释疾病的一些症状，确定疾病的治疗原则，可使学生深刻的认识到生理学和临床知识之间的密切关系，激发学生学习生理学的兴趣。由于该案例为“慢性肺源性心脏病”，心脏功能的异常和长期的呼吸系统功能改变之间有密切的联系。通过讨论分析，学生体会到，一个系统的疾病可能引起其他系统甚至全身做出相应的改变，系统之间是相互联系，相互影响的，有助于学生建立整体医学观念。第二，PBL教学法让学生参与到教学环节中，可有效的提高学生学习积极性的和教学效果。但其在实施过程中也存在不少问题。在学生方面，由于长期接受传统的“填鸭式”教学，学生的学习主动性较差，当把问题抛给学生让他们去自己查阅资料时，部分学生比较浮躁，不能深入进去，只是简单的用手机在网络上搜索答案，应付差事。更有甚者，为了应付所有学生必须发言的要求，有的小组在查资料时进行分工，每个同学只针对某一个知识点查阅资料，而不是根据问题全面的去研究案例，造成在发言时只会照本宣科，而在后续讨论中在没有新的见解与认识。在写书面论文时，对讨论内容的归纳总结比较肤浅，不能系统的进行探讨，甚至把网络上下载的文字不加修改的加入论文中。这些现象表明部分学生学习积极性还没有被充分调动起来，学习讨论还处于一种应付状态。当然，这也和学生对PBL教学是一种什么样的模式了解不充分有一定关系。这就要求教师在以后的PBL教学中要准备的更加充分，使学生明白PBL教学的好处，教会学生如何更有效的去查资料、讨论时如何切入主题及论文的撰写方法等。还可以将讨论效果好的小组的讨论过程录制成视频，让学生观看，从而更直观的认识PBL教学的具体实施过程，使学生逐步适应这种教学模式，并真正从这种教学模式中受益。在教师方面，由于PBL教学中教师要对讨论过程进行整体把握和指导，因此，PBL教学对教师提出了较高的要求。为保证讨论的顺利进行，教师必须有丰富而全面的专业前瞻性知识和良好的沟通、交流技巧，同时，还要能及时发现每个学生的闪光点并给与鼓励，帮助学生建立自信心，使学生形成良好的PBL教学体验，这样才能真正激发学生的学习兴趣和对知识的探索欲，培养学生的临床思维能力和团队协作精神。我校生理学PBL教学已经开展了数年，教师的PBL教学能力都有很大的提高，但是和一名好的PBL教师之间还有差距。这就要求学科教师在教学过程中不断地研究和反思自己的教学能力和技巧，博览群书，收集与生理学相关的知识，了解生理学新动向和新方法，从而不断地提高自身的业务水平和综合素质。
四、结束语
综上所述，在生理学教学中穿插PBL教学法使学生参与到教学过程中，可激发学生的学习兴趣，培养学生自主学习的能力，有效地提高学习效率，改善教学效果。但是由于我校现阶段师资和教学设施等方面的限制，不适合在所有学生中大规模的开展PBL教学，可以尝试将PBL教学和传统教学有效结合，探索出适合在我校开展的教学模式。
参考文献:
[1][J].JournalofDentalEducation,1998,62(9):630-633.
[2]张文靖，张松江.在肾脏的排泄功能中应用PBL教学法的体会[J].中国校外教育，2016,15:136
[3]徐芳，刘颖等.PBL结合案例教学法在病理生理学教学中的应用[J].现代生物医学进展,2012,18:3461-3493
[4]刘旭东,刘慧慧等.泌尿生理学PBL教学法的应用[J].中国中医药现代远程教育,2015,13(7):84-85
[5]张建苹.生理学实验PBL教学中教师的作用[J].中国卫生产业,2015(16):41-43.
稍等 ，我现在发你。
嘚啵嘚啵的sissi 6人参与回答 2023-12-07 可以，老师检查出错误还是一样得改。 论文答辩的目的对于论文的组织者、校方和答辩人、论文的作者都是不同的。大学组织论文答辩的目的，只是为了进一步考查论文，即进一步
水瓶座A型 4人参与回答 2023-12-06 学好数理化，走遍天下都不怕。写好数学论文的前提是需要有拟定一个优秀的数学论文题目，有哪些比较优秀的数学论文题目呢？下面我给大家带来2022最新数学方向 毕业
叶子飞扬 3人参与回答 2023-12-06 一下内容可以快速降低维普论文重复率： 一、先解决大段的问题 很多人可能已经发现自己的毕业论文存在大量重复的情况，尤其是有些段落整体被标红，在这个情况下还不进行处
密果儿颖颖 5人参与回答 2023-12-06 大学毕业论文的数据，因为实验条件、实验周期、调研局限、数据不理想等条件下完全是可以编的但这种编也不是胡编乱造，起码要符合三个基本取向其一，就是与主流文献的研究成
土豆0207 3人参与回答 2023-12-06 
