ZigBee在家庭健康监测系统的应用

每个人都在谈论可穿戴设备、智能家居和物联网，以及让我们的生活变得更加舒适、便捷和高效的所有不同方式。推动向智能转变的最大需求之一是希望帮助人们过上更健康、更安全的生活。

中国已成为推出生命监测新技术的领先者。由于希望留在家中、独立生活的老年人数量迅速增加，以及由于建设和维护老年生活中心的成本，中国处于领先地位。目前，包括中兴健康在内的几家中国电话服务提供商正在推出系统。

生活方式监控是一个相对较新的术语，它描述了一种智能家居应用程序，它使用家庭中的传感器网络，通过 ZigBee 无线连接到本地集线器，然后连接到互联网。数据被发送到基于云的智能进行分析，并从分析中决定家中发生的事情以及是否需要采取行动。

这与大多数连接的医疗保健应用程序不同，后者基本上是收集和收集数据，然后依靠患者或医疗团队来评估信息，然后决定是否需要采取行动。最大的区别在于智能——基于云的算法评估和分析传入的数据，将其与系统已知的数据进行比较，然后决定是否以及何时采取行动。

简单的例子

一个例子是当一个人经常在早上 8 点起床时。如果有一天系统没有记录任何活动，即使是上午 9:30，它也会向朋友或看护人生成一条消息。该系统价格低廉，安装和操作简单，可能仅包含四个传感器和一个网关。一个传感器位于卧室，一个位于厨房，一个位于浴室，一个位于前门。这些传感器跟踪家中的运动，然后通过使用 ZigBee 和 ZigBee 网关，将信息传输到云智能应用程序中。在一两周内，云智能应用程序会了解家庭的“正常”行为和活动。例如——居民什么时候醒来，他们什么时候做早餐，他们通常什么时候离开家然后回来？

此外，该系统足够智能，它还可以识别老年人生活方式的渐变和缓慢变化的趋势。例如，如果他们睡觉和醒来的时间发生了变化，或者如果他们需要更长的时间去厨房，或者如果他们不再离开家，则可以生成消息。

一个简单的系统

这个简单的四个传感器系统可以为老年人以及护理人员和有爱心的家庭成员提供令人难以置信的安心。老年人的一个严重问题是：如果我发生了什么事，我无法警告任何人怎么办？家庭成员希望能够提供照顾和监督，但他们也不想过度干涉某人的生活方式。该系统同时提供：隐私和安心，以及温暖的亲近而不会打扰。

除了易于使用之外，该系统还为最终用户提供了一些优势。与许多其他生活方式监控解决方案不同，该系统不使用任何摄像头——提供一定程度的隐私和安全。没有可以忘记、丢失或损坏的吊坠、项链或手表。传感器和连接需要很少的电力，这意味着这些系统可以运行多年而无需任何管理或维护。对于许多人来说，传感器生活解决方案的基础设施已经到位。大多数世界领先的有线和互联网服务公司已经在运送和安装内置 ZigBee 用于远程控制的机顶盒。

为什么选择 ZigBee？

ZigBee 基于 IEEE 802.15.4 无线标准，本质上是 WiFi 的低功耗版本。在 2.4 GHz 频率范围内工作，它可以穿过墙壁和地板传输并覆盖整个家庭。ZigBee 的低功耗要求是健康监测系统开发人员的关键，无线设备可以运行长达十年而无需更换电池或为电池充电。

ZigBee 为设备开发人员提供了各种其他优势。与 Zwave 和 EnOcean 等一些非标准无线解决方案不同，它让设计工程师确信他们的设备可以在世界任何地方使用。因为 ZigBee 是一个开放的国际网络标准，所以有许多不同的公司提供 ZigBee 无线电芯片。

ZigBee 技术特性包括在 2.4 GHz 的全球运行、在 16 个通道上运行的频率捷变解决方案、在 915 Mhz（美洲）和 868 Mhz（欧洲）的区域运行、适用于所有设备类别的省电机制，以及对无电池设备的支持. ZigBee 提供了一种发现和配对机制，具有完整的应用程序确认、多星拓扑和个人局域网 (PAN) 通信、广播传输、安全密钥生成机制和 AES-128 安全性。

ZigBee 网络还能够处理范围广泛的其他医疗和健康应用程序。他们的数据可以在同一个基本的云应用程序上显示和管理。这些最终可以包括家庭中的移动设备感应血压、血糖、心率等。

将彻底改变

这种基于网络的 ZigBee 连接智能不仅会彻底改变家庭健康和医疗用户。将无线传感器和网络连接与智能相结合，将使智能家居、智能企业和智能建筑成为可能。几年之内，我们将看到基于网络智能的传感器网络将如何改变我们的整个世界，以及我们人类如何与之互动。

802.15.4 ZigBee 收发器的一个示例是 GreenPeak Technologies 的 GP501。它具有紧凑的 QFN32 5 x 5 mm 封装、外部控制器 SPI 从接口以及具有 128、192 和 256 位密钥的硬件加速 AES 和 CCM 加密。该芯片使用 2.1 至 3.6 V 电源，待机电流仅 800 µA，复位模式仅 10 nA。

审核编辑：汤梓红