網絡泵通信技術論文

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1網絡協議與組網的實現

1.1網絡協議

本系統無線傳輸網絡采用Z-wave無線傳輸協議，相對于其他無線通信標準而言，Z-wave協議棧更為緊湊、簡單和靈活。Z-wave協議棧包括應用層（APP）、傳輸層（TRANSTER）、媒體介入控制層（MAC）和射頻媒介（RF-MEDIA）。應用層是一個快速存儲器（閃存），主要是便于廠家預置他們的應用軟件，用于采集網絡泵的數據，查看狀態。協議的主要功能：設備間無線數據鏈路的建立、維護和結束；確認模式的幀傳送與接收；配置應用休眠的節能模式。當有節點進行數據傳送時，MAC層有一個沖突避免機制防止其他節點開始傳送。這樣的設計盡可能地降低了成本，易于實現，數據傳輸可靠，短距離操作以及非常低的功耗。

1.2網絡泵系統組網

根據系統構建的需要，網絡泵網絡設計為網狀結構（也稱“多跳”網絡）。該結構具有組網簡單、通信可靠性強的特點。只需要通過微電腦注藥泵集中管理系統軟件上的節點操作，把網絡泵添加進網絡系統，就會根據需要自動生成通信路徑。網絡泵網絡完全具有Z-wave網絡的優點，采用了動態的路由協議，網絡泵網狀網絡中，任何一個網絡泵都可以作為路由器或接入點。如果最近的接入點受到信號阻斷的影響，那么還可以將數據路由到另一個網絡泵。數據以這種方式不斷地從一個網絡泵“跳”到另一個網絡泵，直到到達需要讀取數據的網絡泵，非常適合醫院網絡泵組網的需要。在本系統規劃中，病人攜帶注藥泵在距離Z-stick100m內的位置，PC軟件都能讀取網絡泵的狀態數據，實時了解泵的狀態。

2性能測試

2.1通信節點測試

可靠性測試一般有3種方法，即測試比特錯誤率（BER），幀錯誤率（FER）及通信錯誤率（CER）。網絡泵模塊中一般使用通信錯誤率（CER）來表示網絡泵節點通信間的可靠性。假定在一個網絡泵無線通信系統中，給藥者攜帶網絡泵離Z-stick30m，通過測試可以得到，網絡泵模塊的通信錯誤率（CER）小于10-6。

2.2組網測試

通過微電腦注藥泵集中管理系統軟件，可以方便地進行組網測試，軟件界面。當有某網絡泵要加入網絡時，點擊增加節點，這個網絡泵就會自動加入網絡，主控制器將給它分配與這個網絡相同的HOME.ID，并同時擁有不同且依序的NODE.ID。

3網絡泵系統分析

本系統把Z-wave用于智能家居設計的方案，根據其特點和優勢用于無線醫藥設備通信系統中，開發出網絡泵無線通信系統。本系統具有以下特色和創新：

（1）對醫院里比較分散的注藥泵采用了Z-wave的組網方式，組網簡單、快捷。

（2）由于協議的緊湊降低了整個系統的功耗。

（3）把智能家居中的Z-wave技術的應用擴展到了醫院的注藥泵的無線通信系統，充分發揮了Z-wave的技術特點。

4結論

本文采用無線傳感器網絡技術、Z-wave技術、傳感器技術、嵌入式技術和計算機技術設計了網絡泵無線通信系統。該系統將醫院的注藥泵無線化、網絡化、智能化。同時該系統成本低、功耗低、信息傳輸可靠性強，非常適合醫院注藥泵系統的無線管理，具有較好的經濟效益。

作者：龔江濤 單位：成都理工大學 湖南鐵道職業技術學院