关键词:gprs 串行口心率 网络协议处理 e5112 g18
引言
gprs(general packet radio service)是通用分组无线业务的简称,是一种以全球手机系统(gsm)为基础的数据传输技术。gprs和以往连续在频道传输的方式(如gsm)不同,是以分包(packet)的形式来传输,信道是共享使用的,需要的时候才有数据包产生。用户可以随时进行数据传输,而不是每次都需要拨号上网。gprs的数据传输速率可提升到56kbps,甚至114kbps。
随着医疗事业的发展,远程医疗(telemedicine)逐渐成为发展的方向。在很多情况下,都要求将现场采集的病人的各种生理参数传到医疗或中心站。如将急求车上病人的数据传输到医院,以及对一般非住院病人的病情监护(社区监护)等。由于gprs技术的特点,使得它非常适合这一类应用。
本文中,将介绍一种基于gprs技术的生理数据传输的方法。
1 方法
实验中,采用gprs数据模块g18来完成通信的任务,所以传输的生理数据为心率。由于gprs技术是一种基于tcp/ip协议的分包传输技术,所以数据在传输前必须进行tcp/ip协议的封装处理。这个任务由协议处理芯片e5112完成。单片机测量心率数据,然后通过串行口,送至e5112进行tcp/ip协议的处理和封装,再送至g18发送。
由于心率数据采用tcp/ip协议进行分包传输,所以在接收端不需要再配置g18,只需一台以某种方式联入互联网(必须具有公司的ip地址)的计算机即可。计算机中的系统软件(windows系统)具有tcp/ip协议处理功能,能提取出网络传输的心率数据,在屏幕上显示。系统框图如图1。
(1)g18
motorola g18是摩托罗拉嵌入式三频900/1800/1900mhz gsm/gprs模块。该模块具有如下特点:①体积小(40mm×80.2mm×7.5mm)、质量软(22g);②天线插座(型号mmcx)支持直线或直角连接;③支持9针rs-232串行接口(3v cmos电平);④内含用户识别卡(subscriber identity module,sim)读卡器;⑤3.0~6.0v工作电压;⑥支持语音、数据、传真、短消息和wap功能;⑦gprs分组交换速率可达到57.6kb/s;⑧待机电流7.2±0.5ma,使用时平均电流300ma;⑨支持csd模式(at命令集,包括gsm 07.07和gsm07.05)和gprs模式(at命令集,支持gsm07.60和07.07 7.5版)。
g19通过36针zif插座(或28针双排针式插座)与外部连接。36针插座中包括模拟语音输入/输出和数字语音输入/输出接口,外部sim卡读卡器接口,以及rs-232串行通信 接口(3v cmos逻辑电平)。由于本实验只用到了数据传输功能,且模块具有内置sim卡读卡器,所以所有接口中只用到了rs-232串行通信接口。该接口采用串行异步通信方式,能自动识别波特率(300bps、1200bps、2400bps、4800bps、9600bps、19200bps)。在数据传输模式下,g18的初始化、功能控制以及数据的通信都通过rs-232串行异步通信接口进行,因此,该模块与外部的硬件接口相对简单,是标准的rs-232接口接法。
相比之下,该模块使用的通信协议则较为复杂,模块与外部所有的数据和控制信息都通过一套由字符组成的命令串(at 命令集)来完成,而这些命令串就是通过rs-232串行异步通信接口进行传递的。命令串都以特定的字符(at)开始;以特定的字符结束;中间部分根据命令的类型、长度不定,主要包括下列指令类型:模块管理(模块开、关机,状态检测等),语音通信 (拨号控制、通信状态报告等),数据、传真控制,短信息功能(短信息的撰写、管理和收发)。
(2)网络协议处理器e5112
e5112是上海精致科技有限公司研制的网络协议处理器,是完成tcp/ip协议的专用芯片,支持tcp(传输控制