一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括多傳感器采集終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置、云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置及移動(dòng)終端監(jiān)控裝置；所述的多傳感器采集終端的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸入端連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置的輸入端連接；所述的移動(dòng)終端監(jiān)控裝置通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置雙向連接；所述的多傳感器采集終端為STM32芯片，所述的多傳感器采集終端內(nèi)設(shè)有心率傳感器、溫度傳感器及血壓傳感器。本發(fā)明能對(duì)住院患者的各項(xiàng)身體指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集與監(jiān)測(cè)，則可以顯著提升醫(yī)院的工作效率，保障病患的治療效果。
【專利說(shuō)明】
一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本發(fā)明涉及一種病患體征監(jiān)測(cè)設(shè)備，尤其涉及一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]隨著我國(guó)醫(yī)療事業(yè)的發(fā)展以及我國(guó)城鎮(zhèn)化的建設(shè)，醫(yī)療事業(yè)的品質(zhì)需求隨著時(shí)代的發(fā)展日益提升，目前，對(duì)于住院病患的各項(xiàng)身體指標(biāo)(如心率、體溫、血壓等)都是靠醫(yī)務(wù)人員人工測(cè)量和監(jiān)測(cè)的，效率低，醫(yī)務(wù)人員的工作強(qiáng)度高。
【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的:提供一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，能對(duì)住院患者的各項(xiàng)身體指標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)收集與監(jiān)測(cè)，則可以顯著提升醫(yī)院的工作效率，保障病患的治療效果。
[0004]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案是:
[0005]—種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括多傳感器采集終端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置、云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置及移動(dòng)終端監(jiān)控裝置;所述的多傳感器采集終端的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸入端連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置的輸入端連接;所述的移動(dòng)終端監(jiān)控裝置通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置雙向連接;所述的多傳感器采集終端為 STM32芯片，所述的多傳感器采集終端內(nèi)設(shè)有心率傳感器、溫度傳感器及血壓傳感器。
[0006]上述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述的溫度傳感器的型號(hào)為 DS18B20。
[0007]上述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述的血壓傳感器的型號(hào)為 BMP180。
[0008]上述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置包括串口芯片、串口連接總線、3G通信裝置及主控芯片，所述的串口芯片的一端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的多傳感器采集終端連接，所述的串口芯片的另一端通過(guò)所述的串口連接總線與所述的主控芯片的一端連接，所述的主控芯片的另一端通過(guò)所述的串口連接總線與所述的3G通信裝置的一端連接，所述的3G通信裝置的另一端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置連接。
[0009]上述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其中，所述的串口芯片的型號(hào)為CC2431。
[0010]本發(fā)明基于單總線技術(shù)的心率傳感器、血壓傳感器、溫度(體溫)傳感器等采集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)ZigBee協(xié)議規(guī)范，將數(shù)據(jù)匯總后，將數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點(diǎn)， 由匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)用多協(xié)議融合技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳入云服務(wù)器平臺(tái)，并完成特征級(jí)數(shù)據(jù)融合，將分析處理后的數(shù)據(jù)，提供給移動(dòng)終端的用戶或醫(yī)院數(shù)據(jù)收集中心監(jiān)測(cè)，允許手機(jī)、平板等移動(dòng)終端訪問(wèn)，最后通過(guò)用戶或醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的控制信號(hào)傳輸給上位機(jī)發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能?！靖綀D說(shuō)明】
[0011]圖1是本發(fā)明一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的連接框圖。
[0012]圖2是本發(fā)明一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的連接框圖。【具體實(shí)施方式】
[0013]以下結(jié)合附圖進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施例。
[0014]請(qǐng)參見(jiàn)附圖1所示，一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，包括多傳感器采集終端1、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置2、云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置3及移動(dòng)終端監(jiān)控裝置4;所述的多傳感器采集終端1的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置2的輸入端連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置2的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置3的輸入端連接;所述的移動(dòng)終端監(jiān)控裝置4通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置3雙向連接;所述的多傳感器采集終端1為STM32芯片，所述的多傳感器采集終端1內(nèi)設(shè)有心率傳感器 11、溫度傳感器12及血壓傳感器13。[〇〇15] 所述的溫度傳感器12的型號(hào)為DS18B20，DS18B20是一種支持單總線接口的溫度傳感器，可對(duì)患者內(nèi)溫度的細(xì)微變化做出精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)采集，DS18B20可以直接將溫度轉(zhuǎn)化成串行數(shù)字信號(hào)供單片機(jī)系統(tǒng)處理，DS18B20的測(cè)溫范圍為-55?+125°C，在-10?+85°C時(shí)精度為±0.5°C，并且它具有微型化低功耗高性能抗干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，該溫度傳感器完全符合系統(tǒng)要求。
[0016]所述的血壓傳感器13的型號(hào)為BMP180，BMP180是一款高精度、小體積、超低能耗的氣體壓強(qiáng)傳感器，可以應(yīng)用在本系統(tǒng)的多傳感器信息采集模塊中。它的性能卓越，絕對(duì)精度最低可以達(dá)到0.03hPa，并且耗電極低，ABMP180采用強(qiáng)大的8-pin陶瓷無(wú)引線芯片承載 (LCC)超薄封裝，可以通過(guò)I2C總線直接與各種微處理器相連。同時(shí)BMP180型號(hào)的氣壓傳感器無(wú)需外部時(shí)鐘電路，簡(jiǎn)化了系統(tǒng)的電路，完全符合本系統(tǒng)需求。
[0017]請(qǐng)參見(jiàn)附圖2所示，所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置2包括串口芯片21、串口連接總線22、 3G通信裝置23及主控芯片24,所述的串口芯片21的一端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的多傳感器采集終端1連接，所述的串口芯片21的另一端通過(guò)所述的串口連接總線22與所述的主控芯片 24的一端連接，所述的主控芯片24的另一端通過(guò)所述的串口連接總線22與所述的3G通信裝置23的一端連接，所述的3G通信裝置23的另一端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置3連接。現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)，主要完成病患體征關(guān)鍵數(shù)據(jù)發(fā)送到匯聚(協(xié)調(diào))節(jié)點(diǎn)。 無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)采用ZigBee協(xié)議技術(shù)方案，樹(shù)形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。ZigBee網(wǎng)絡(luò)包含協(xié)調(diào)器、路由器和終端節(jié)點(diǎn)3種節(jié)點(diǎn)設(shè)備。[〇〇18]所述的串口芯片21的型號(hào)為CC2431，該芯片內(nèi)部集成了射頻收發(fā)器、工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)增強(qiáng)型8051MCU內(nèi)核、128KBFlashR0M和8KBRAM、8-14位的ADC、串口、休眠模式的定位器和21個(gè)可編程的輸入輸出接口等外設(shè)，其定位精度可以達(dá)到3m左右。[〇〇19]現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸?shù)牧鞒?
[0020]現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)無(wú)線傳輸系統(tǒng)中的節(jié)點(diǎn)獲取傳感器采集到的數(shù)據(jù)后，根據(jù)ZigBee協(xié)議規(guī)范，將數(shù)據(jù)傳送到附近的路由器節(jié)點(diǎn)，直到節(jié)點(diǎn)間多跳傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)的協(xié)調(diào)器節(jié)點(diǎn)，協(xié)調(diào)器將數(shù)據(jù)匯總后，將數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點(diǎn)。
[0021]協(xié)調(diào)器與末端節(jié)點(diǎn)以主從工作模式進(jìn)行通信，協(xié)調(diào)器、路由器作為主機(jī)，末端節(jié)點(diǎn)作為從機(jī)。主機(jī)在主程序中以主動(dòng)的方式按照固定順序周而復(fù)始地索要從機(jī)數(shù)據(jù)，而從機(jī)以中斷的方式應(yīng)答主機(jī)的索要。
[0022]考慮到系統(tǒng)大多使用在大型建筑物內(nèi)，布線較為麻煩，維護(hù)成本高。因此，其的網(wǎng)絡(luò)通信采用遠(yuǎn)程無(wú)線通信方式3G、4G。所有傳感器節(jié)點(diǎn)采集到的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，經(jīng)初步處理轉(zhuǎn)換后，傳送到協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)，再由協(xié)調(diào)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)，傳入云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置3,并完成特征級(jí)數(shù)據(jù)融合，將分析處理后的數(shù)據(jù)，傳回給智能監(jiān)控中心。云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置 3的功能是連接前端傳感網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控維修中心。將前端監(jiān)控點(diǎn)采集到的血壓、體溫、心率等信息，傳輸?shù)皆品?wù)器。此外，用戶可通過(guò)移動(dòng)終端如手機(jī)、平板等訪問(wèn)云服務(wù)器，以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程管理。
[0023]移動(dòng)終端監(jiān)控裝置4是整個(gè)系統(tǒng)的控制部分，它承擔(dān)著數(shù)據(jù)異常預(yù)警重大功能。移動(dòng)終端監(jiān)控裝置4首先接收來(lái)自經(jīng)云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置3處理后的多傳感器采集終端1采集到的病患心率、血壓、體溫等信息，然后將傳回?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行清洗、轉(zhuǎn)換、抽取和最終入庫(kù)，以完成決策層的數(shù)據(jù)融合。最后經(jīng)過(guò)智能數(shù)據(jù)的分析處理，結(jié)合GIS地圖，形成病患的實(shí)時(shí)狀態(tài)變化監(jiān)控體系。
[0024]同時(shí)，系統(tǒng)在接收到異常數(shù)據(jù)信息后，將進(jìn)行預(yù)警與控制操作，通過(guò)短時(shí)發(fā)送模塊實(shí)現(xiàn)短信預(yù)警。然后結(jié)合已獲取數(shù)據(jù)和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)模型，通過(guò)上位機(jī)發(fā)出指令控制報(bào)警裝置， 最終達(dá)到遠(yuǎn)程智能監(jiān)測(cè)病患體征的功能。
[0025]綜上所述，本發(fā)明基于單總線技術(shù)的心率傳感器、血壓傳感器、溫度(體溫)傳感器等采集到的數(shù)據(jù)，根據(jù)ZigBee協(xié)議規(guī)范，將數(shù)據(jù)匯總后，將數(shù)據(jù)傳送到無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的匯聚節(jié)點(diǎn)，由匯聚節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，運(yùn)用多協(xié)議融合技術(shù)，通過(guò)移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)傳入云服務(wù)器平臺(tái)，并完成特征級(jí)數(shù)據(jù)融合，將分析處理后的數(shù)據(jù)，提供給移動(dòng)終端的用戶或醫(yī)院數(shù)據(jù)收集中心監(jiān)測(cè)，允許手機(jī)、平板等移動(dòng)終端訪問(wèn)，最后通過(guò)用戶或醫(yī)院數(shù)據(jù)中心的控制信號(hào)傳輸給上位機(jī)發(fā)出指令，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)功能。
[0026]以上所述僅為本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說(shuō)明書(shū)內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接或間接運(yùn)用附屬在其他相關(guān)產(chǎn)品的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護(hù)范圍內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:包括多傳感器采集終 端、現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置、云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置及移動(dòng)終端監(jiān)控裝置;所述的多傳感器采集 終端的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置的輸入端連接，所述的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳 輸裝置的輸出端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置的輸入端連接;所述的移動(dòng) 終端監(jiān)控裝置通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置雙向連接;所述的多傳感器采 集終端為STM32芯片，所述的多傳感器采集終端內(nèi)設(shè)有心率傳感器、溫度傳感器及血壓傳感 器。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述 的溫度傳感器的型號(hào)為DS18B20。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述 的血壓傳感器的型號(hào)為BMP180。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述 的現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)傳輸裝置包括串口芯片、串口連接總線、3G通信裝置及主控芯片，所述的串口芯 片的一端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與所述的多傳感器采集終端連接，所述的串口芯片的另一端通過(guò)所 述的串口連接總線與所述的主控芯片的一端連接，所述的主控芯片的另一端通過(guò)所述的串 口連接總線與所述的3G通信裝置的一端連接，所述的3G通信裝置的另一端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與 所述的云服務(wù)器數(shù)據(jù)處理裝置連接。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的基于無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)的病患體征監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于:所述 的串口芯片的型號(hào)為CC2431。
【文檔編號(hào)】A61B5/0205GK105997022SQ201610250077
【公開(kāi)日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】陳昊
【申請(qǐng)人】安徽大學(xué)