鲲鹏展翅168

远距医疗照护与监测被照护者生理讯号系统的型态可依照不同型态与技术予以区分，包含心脏、血糖与血压量测等单一参数监测系统(single parameter monitoring systems)，以及将多种生理监测整合至单一器材的多参数监测系统(multi-parameter monitoring systems)。

Android-BMEP II（Biomedical Electronics Platform）本平台藉由嵌入式 Android 系统上层软体，结合各种生医模组可以检测心电、血压、血氧饱和度、呼吸、脉搏和体温等参数达到多参数监护设备的功能，并可藉由无线通讯的方式传到监控端或是远端监控中心，以方便用于诊断和做各方面的整合应用。一般的多参数监护设备还是使用传统式的显示，设备的应用上比较没有那么多地发展空间，所以在应用中往往无法整合各种周边及其监控讯息而变得有所限制。所以本生医整合平台以 Android 为作业系统，以有线、蓝芽（BT）无线通讯、ZigBee CC2530 无线通讯、nRF24L01 无线通讯连接生医模组和嵌入式主机的各种通讯，并由嵌入式平台整合 WiFi 无线通讯、3G 通讯，结合各种医疗模组以达到健康照护、生医影像处理判断等各方面的整合应用。

本平台的心电测量模组、血压测量模组和血氧测量模组用于测量心电、血压和血氧等资料，其资料皆由串列输出，本系统可同时整合多个生医模组的串列资料后并透过一个串列介面送入中央处理模组（Embeded ARM）来进行处理，处理后的数据显示在各种嵌入式监控主机的TFT LCD 显示器上，可以以一个主控介面控制多个生医模组的资讯，有别于目前都是单一主控器控制单一生医模组无法整合到一显示介面以利分析。所以其通讯介面在整个系统中处于特别重要的位置，它是主控制器和各功能模组进行资料交换的媒介，其通讯传输的性能的优劣决定着整个系统的性能好坏。

本高阶生医电子整合平台的软、硬体组成可分为：

1. 生医模组主板：包含心电测量模组、血氧测量模组、血压测量模组及整合这三种模组的六合一生医模组整合底板 。
2. 高精密度CO2 二氧化碳生医模组。（Option）
3. 内嵌ARM 嵌入式主板 PAD210：显示各生医模组的状态及监控功能，并可扩接各种无线通讯、WiFi、3G、
   网路达到远距医疗照护或配合云端计算的整合功能 。
4. 远端ARM嵌入式平台：可透过蓝芽（BT）通讯模组、ZigBee 2530 通讯模组或是nRF24L01 通讯模组与生
   医电子整合平台结合，达到远端接收及监控的功能，并可扩接各种无线通讯、WiFi、3G、网路达到远距离医
   疗照护或是配合云端计算的整合功能。
5. 无线通讯传输模组：包含蓝芽BT无线通讯、点对点ZigBee 2530无线通讯、nRF24L01+
   无线组网通讯模组 （以上模组皆有发射及接收配对模组）。
6. Android 作业系统及其配合生医模组显示的 UI 介面软体。
7. PC Windows作业系统及其配合生医模组显示的 UI 介面软体。（Option）

产品特性

• 以嵌入式 Embeded ARM 平台同时结合心电、血压、血氧医疗模组达到监控及多工显示整合介面设计功能。
• 本平台及作业系统可接单个生医模组亦可同时接多个生医模组使用，方便单独或是使用多个生医模组整合，可以达到多参数监护的功能。
• 配合嵌入式 ARM Cortex A9 Exynos4412 / Cortex A8 S5PV210 系列平台主机的Google Androoid 作业系统与医疗模组结合，生医电子平台透过各种不同地通讯方式，达到图形监控与收集资料的各方面应用如：
  1﹒提供有线的 RS232 介面连接各种不同平台使用。
  2﹒蓝芽（BT）无线通讯传输至远端平台。
  3﹒点对点 ZigBee CC2530 无线通讯传输至远端平台。
  4﹒nRF24L01 无线通讯传输至远端平台。
• 提供Android 的AP 开发介面软体包括六合一显示软体，有各种生医模组的曲线图及资料采集的数值显示
• 提供蓝芽（BT）无线传输模组及其驱动和显示介面
• 提供点对点 ZigBee CC2530 通讯传输模组及其驱动和显示介面，包括发射／接收器，内建USB 除错、调适、模拟、烧录等功能
• 提供nRF24L01 无线通讯组网模组及其驱动和显示介面
• 平台支援嵌入式 ARM Cortex A9 Exynos4412 Android 4.0.4 / ARM Cortex-A8 Android 2.3.4 作业系统
• 平台支援 PC X86 Windows作业系统
• 平台支援远端监控系统（Option）

应用架构方块图

生医电子整合平台示意图

高阶生医电子整合平台实体图

生医平台的本地与远端的监控画面

• 本地监控：
  ＊ 由 PC 端监控生医平台心率、血氧、血压主画面（与生医平台的 RS232、ZigBee CC2530、蓝芽BT 等方
  式连线）
  
  
  ＊ 由 PC 端监控高精密呼吸二氧化碳生医模组主画面（与生医平台的 RS232、ZigBee CC2530、蓝芽BT、
  RF 等方式连线）
  
  ＊ 由Android 手机监控生医平台主画面（与生医平台的蓝芽 BT 无线连线）
  
  
  ＊ 由ARM 嵌入式 PAD210S 人机介面监控生医平台主画面（与生医平台的 RS232、   ZigBee CC2530、
  蓝芽BT 等方式连线）
  
  
  ＊ 由ARM 嵌入式 PAD210 平板电脑装置(编号：DMA-210P)人机介面监控生医平台主画面（与生医平台
  的 RS232、ZigBee CC2530、蓝芽BT 等方式连线）
  

• 远端监控
  ＊ 由 PC 端的远端上网，监控本地的生医平台主画面（本地的监控器可与生医平台的 RS232
  、ZigBee CC2530、蓝芽BT 等方式连线，监控器可以为 PC、Android 手机、ARM 平台）
  
  
  ＊由Android 手机端的远端藉由 WiFi、3G 无线上网，监控本地的生医平台主画面（本地的
  监控器可与生医平台的 RS232、ZigBee CC2530、蓝芽BT 等方式连线，监控器可以为
  PC、Android 手机、ARM 平台）
  
  
  
  

生医平台之远端监控系统（Option）

• 功能特色
  
  1、透过网路，病人和医生没有距离的限制。
  2、透过网路可以遥控远端 PC 系统或是 ARM 嵌入式系统的生医电子整合平台，观看即时的
  各种生医模组测量资料。
  3、透过对摄像头和麦克风的音视频采集，可以做到即时的交互（可以在 Cortex-A8
  S5P210 的 Android 2.2 系统完成）。
  4、越来越多的智慧设备可以和生医模组连接，例如：可以是自己订制化的嵌入式设备，或
  者是智慧手机，等等。
  5、多种多样的生医模组和智慧设备的组合，例如：订制化的嵌入式设备可以把生医模组和
  设备结合在一起（使用RS232的有线式连接）；智慧手机和单独的生医模组（使用蓝芽
  无线传输）。
  
• 软体分为两大类，监控软体和执行软体
  1、监控软体
  功能描述：透过网路控制远端的生医电子平台，并且即时的显示从远端电子平台传送回来的资料。
  连接方式：与远端执行软体的连接方式可分为：WiFi、3G、RJ45 有线网路等。
  控制方式：透过网路的连接，控制远端的执行软体，再由执行软体控制生医模组。
  资料接收：透过网路的连接，从远端的执行软体，接收来自生医模组的资料。
  软体版本：
  A．PC（Windows 系统）。
  B．ARM 嵌入式开发平台（Android 系统）。
  C．智慧手机（Android 系统）。
  2、执行软体
  功能描述：直接操控生医模组，和接收生医模组的测量资料，功能分为两部分
  A．本地功能，控制和显示当前的测量资料
  B．远端功能，能够和远端监控软体配合，使得监控软体可以控制生医模组，和传送资料给监
  控软体，让监控软体即时显示。
  连接方式：
  A．使用 RS232 线进行有线直接连接。
  B．使用蓝芽 BT 进行无线通讯连接。
  C．使用 ZigBee2530 点对点模组进行一对一无线通讯连接。
  D．使用 ZigBee2530 组网模组进行一对多（一个监控软体可以同时控制多个生医模组和同
  时接收多个模组发送过来的资料）无线连接。
  控制方式：透过上面的连接方式，软体直接操控模组。
  资料接收：透过上面的连接方式，软体直接接收模组的资料。
  软体版本：
  A．PC（Windows 系统）。
  B．ARM嵌入式开发平台（Android 系统）。
  C．智慧手机（Android 系统）。
  3、说明：
  从“监控软体”和“执行软体”这两类软体中任意各选择一个出来，就可以搭配，形成
  一个“远端监控”的示范软体。

• 生医平台提供的软体部分说明 光碟内容介绍
• 生医平台（含远端监控）提供的软体部分说明 光碟内容介绍
  

生医平台提供之实验范例

• 实验1 建立 Android 虚拟设备(AVD)
• 实验2  建立Android应用程式
• 实验3  如何绘制生医平台各模组信号的曲线于Android 平台的AP显示
• 实验4  如何读取生医平台各模组的串列埠的资料
• 实验5  生医平台透过蓝芽BT装置连接设备
• 实验6  生医平台透过ZigBee装置连接设备
• 实验7  如何撰写远端监控软体
• 实验8  血压监测实作
• 实验9  血氧监测实作
• 实验10 心电监测实作
• 实验11 如何由手机的蓝芽取得BMEP监测数据
• 实验12 ARM开发平台透过蓝芽取得BMEP监测数据
• 实验13 ARM开发平台透过ZigBee点对点模组取得BMEP数据
• 实验14 ARM开发平台透过ZigBee组网模组与BMEP连接取得数据
• 实验15 ARM开发平台使用串列埠与BMEP有线连接取得数据
• 实验16 PC与BMEP连接取得监测数据
• 实验17 由远端PC透过网路监控本地的手机(BT)与生医平台(BT)连接
• 实验18 由远端PC透过网路监控本地的ARM平台(BT)与生医平台(BT)连接
• 实验19 由远端PC透过网路监控本地的ARM平台(ZigBee点对点模组)与生医平台
  (点对点模组)连接
• 实验20 由远端PC透过网路监控本地的ARM平台(ZigBee组网模组)与生医平台
  (组网模组)连接
• 实验21 由远端PC透过网路监控本地的ARM平台(RS232)与生医平台(RS232)有线连接
• 实验22 由远端PC透过网路监控本地的PC与生医平台连接
• 实验23 由远端手机透过网路监控本地的PC或ARM或手机与生医平台连接
• 实验24 生医平台的串列埠软体程式的开发
• 实验25 生医平台的蓝芽软体程式的开发

Android 生医电子平台图形控制介面

生医系统主介面	六合一检测介面	血压检测介面

参考手册及相关工具软体