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研究生:溫顯城
研究生(外文):Shean-Cherng Wen
論文名稱:運用GSM技術之緊急求救系統
論文名稱(外文):A GSM-Based technology for Emergency-Care Systems
指導教授:蔡育秀蔡育秀引用關係
指導教授(外文):Yuh-Show Tsai
學位類別:碩士
校院名稱:中原大學
系所名稱:醫學工程研究所
學門:工程學門
學類:綜合工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2006
畢業學年度:94
語文別:中文
論文頁數:73
中文關鍵詞:短訊服務心電圖全球行動通訊系統衛星定位系統
外文關鍵詞:ECGGPSSMSGSM
相關次數:
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鑒於患有失智症的病患及老人,通常不具有照顧自已的能力,只要家人稍不留神,可能使得失智病患或老人走失,並發生危急的情形,本研究目的為架構一套可攜帶式的緊急求救系統。使用者不需經過特別訓練,在緊急狀況下可向外呼救。在失智老人外出的時,家屬也可透過本系統隨了解其所在位置以降低老人走失的機率。

本系統結合GPS系統及GSM通訊網路,使用者端系統在緊急情況時可按下按鈕裝置,救援端便可接收含有GPS定位資訊的簡訊,透過電子地圖可獲知求救者方位,更可根據ECG傳輸了解老人的生理狀態,迅速提供必要之救援。本研究所研發之求救系統較傳統被動式協尋方式較優,希望能因本研究強化對失智症患者及老人的照護。
The patients who suffered from dementia usually have troubles in taking care of themselves. It is very easy for them to get lost and put themselves in crisis situations, due to family members’ neglect. The purpose of this research is to build a portable emergency-care system, so that, without special instructions, the patients can call for rescue, when confront dangers. The family members can also actively reach out the patients’ location through the emergency-care system to prevent the odds of being lost.

The system combines GPS and GSM communication networks. When the dementia patients in critical situations, a press on the emergency button will activate a Short-Message-System (SMS) call. The short message call through the GSM network will then be passed to a server system. Since the short message contains valid GPS information, the rescuers can track the patient’s location through the help of digital map on the server system. Moreover, the emergency-care system is equipped with an ECG amplifier for the rescuers remotely monitoring the patient’s physiological condition. Hence the specific aides will be prepared in advance, if necessary. The outcome of the emergency care system is outperformed than conventional passive rescue methods. We hope the care for the dementia and elder patients can be promoted through this research.
目錄
摘要…………………………I
Abstract…………………………II
謝誌…………………………III
目錄…………………………IV
圖索引…………………………VII
表索引…………………………X
第一章緒論…………………………1
1.1研究背景及動機…………………………1
1.2研究目的…………………………4
第二章 研究理論與文獻探討…………………………5
2.1緊急救援簡介…………………………5
2.1.1 GSM無線傳輸系統…………………………5
2.2文獻回顧…………………………8
2.3相關背景…………………………13
2.3.1心電圖簡介…………………………13
2.3.2 GPS系統簡介…………………………14
第三章 研究方法與系統架構…………………………17
3.1研究材料…………………………17
3.2系統架構…………………………18
3.3系統硬體架構…………………………18
3.3.1 MSP430F148 單晶片…………………………19
3.3.2 GPS模組介紹…………………………21
3.3.3 GSM模組簡介…………………………24
3.3.4 系統電源供應…………………………25
3.4系統軟體架構…………………………26
3.4.1使用者端…………………………26
3.4.2伺服器端…………………………37
第四章 研究結果與討論…………………………44
4.1系統硬體驗證測試…………………………44
4.1.1準位位移電路測試果…………………………44
4.1.2系統供應電源測試…………………………45
4.2系統驗證測試…………………………47
4.2.1使用者主動發送GPS定位簡訊……………47
4.2.2 GSM傳送ECG驗證測試………………………51
4.3系統其它設定功能驗證…………………………54
4.3.1自動回報功能模式…………………………54
4.3.2更改系統設定密碼模式………………………54
4.3.3系統重置設定模式…………………………55
4.4討論…………………………56
第五章結論與未來展望…………………………58
5-1結論…………………………58
5-2未來展望…………………………59
參考文獻…………………………60

圖索引

圖2-1 GSM系統架構圖…………………………7
圖2-2救護車緊急救援系統圖…………………………8
圖2-3居家用可攜式ECG及血壓監測系統…………………9
圖2-4利用GSM系統傳送生理訊號…………………………10
圖2-5利用網際網路之ECG即時傳輸系統…………………11
圖2-6心臟主要架構圖………………………………………14
圖2-7心電波形圖……………………………………………14
圖2-8 GPS接收衛星定位圖…………………………………15
圖3-1系統架構圖……………………………………………18
圖3-2 ECG方塊圖…………………………19
圖3-3 MSP430F148系統方塊圖…………………………20
圖3-4 GPS未定位完成訊號格式……………………………21
圖3-5 GPS定位完成格式……………………………………22
圖3-6 AT commands範例說明………………………………24
圖3-7 3.0V穩壓電路…………………………25
圖3-8鋰電池充電IC電路…………………………26
圖3-9使用者端系統簡訊設定流程圖………………………28
圖3-10儲存GPS資訊流程圖…………………………29
圖3-11系統發送GPS流程圖…………………………30
圖3-12緊急ECG按鈕發送流程圖…………………………31
圖3-13伺服端接收GPS流程圖…………………………33
圖3-14(a)傳輸封包協定…………………………35
圖3-14(b)傳輸封包協定…………………………35
圖3-14(c)傳輸封包協定…………………………35
圖3-15傳送ECG模式流程圖…………………………36
圖3-16伺服端系統軟體方塊圖…………………………37
圖3-17伺服端硬體系統…………………………38
圖3-18伺服端ECG顯示畫面…………………………39
圖3-19主畫面視窗說明…………………………40
圖3-20簡訊發送介面…………………………40
圖3-21求救者資料庫輸入畫面…………………………41
圖3-22求救者家屬資料庫輸入畫面………………………41
圖3-23救援人員及主治醫師資料庫輸入畫面……………41
圖3-24 ECG緊急簡訊訊息流程…………………………42
圖3-25伺服端接收求救訊息之救援流程…………………43
圖4-1(a)未經準位位移電路直流準位…………………44
圖4-1(b)經準位位移電路直流準位……………………45
圖4-2(a)硬體正面圖…………………………46
圖4-2(b)硬體背面圖…………………………46
圖4-3伺服端畫面顯示求救者發送GPS簡訊定位日期及
時間…………………………48
圖4-4 GPS簡訊實地發送測試結果…………………………48
圖4-5 GPS簡訊連續發送測試結果…………………………49
圖4-6 伺服端畫面顯示該求救者基本資料、特徵及病史.49
圖4-7手機實際接收求救者基本資料簡訊…………………50
圖4-8 伺服端畫面點選子女名稱顯示求救者家屬
相關資訊…………………………50
圖4-9 伺服端畫面點選病史顯示求救者主治醫師
相關資訊………………………… 51
圖4-10 示波器顯示人體實際量測ECG……………………52
圖4-11 GSM傳送人體實際量測ECG顯示畫面………………52
圖4-12使用者配戴系統硬體外觀…………………………55
圖4-13硬體與ECG測量模組實際大小………………………56

表索引

表1-1 失蹤者通報協尋與尋獲人數…………………………2
表1-2失蹤老人通報協尋與死亡尋獲人數…………………2
表3-1本研究採用之GPS格式範例…………………………23
表4-1系統消耗電流表…………………………45
表4-2系統傳輸可靠度………………………………………53
表4-3 GSM系統傳輸ECG正確率…………………………53
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