專利名稱：無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，具體的說，涉及一種基于短距無線通訊技術結(jié)合無線局域網(wǎng)或有線網(wǎng)進行數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶崟r無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，本發(fā)明適用于醫(yī)院、其他醫(yī)療健康機構(gòu)或社區(qū)醫(yī)療服務。
背景技術：
傳感技術的應用幾乎遍布當今世界的每一個領域，發(fā)展趨勢主要體現(xiàn)在小型化，集成化，智能化，數(shù)字化，網(wǎng)絡化，當今的傳感器系統(tǒng)往往不再是一個孤立的、簡單的系統(tǒng)，而是一個有機的互相作用協(xié)同工作的整體。系統(tǒng)的分布在地域上不但可以是集中式的，也可以是廣域的。
網(wǎng)絡化傳感器技術不是一般意義上的傳感器與網(wǎng)絡的簡單組合，而是傳感器技術發(fā)展的一個新階段，在工業(yè)控制領域，各種工業(yè)總線的應用帶動了工業(yè)自動化水平的飛速發(fā)展，目前，工業(yè)總線全部是以有線方式進行連接的，其覆蓋范圍十分有限并且鋪設不便，這使得對各種不便于采用物理連線以及分布范圍廣的場合，已有的工業(yè)總線變得不十分適合，對于可移動的目標比如人體、汽車的監(jiān)控，則甚至完全不能勝任，這一切為無線傳感器網(wǎng)絡的發(fā)展形成了很好的契機。
目前國外有的些無線傳感器網(wǎng)絡是采用Ad hoc網(wǎng)絡技術來構(gòu)架的，這是一種快速反應的自適應無線傳感器網(wǎng)絡，Ad hoc網(wǎng)絡技術在具有網(wǎng)絡自組織性，動態(tài)拓撲等優(yōu)點的同時，也不可避免的面臨通訊帶寬有限，安全性差，覆蓋面小等不足。關于Ad hoc網(wǎng)絡的一些情況可參見美國專利號5,729,680。
也有些廠商在致力于開發(fā)基于計算機無線網(wǎng)絡通訊標準(RF)或者“藍牙”(BlueTooth)協(xié)議的醫(yī)用監(jiān)控系統(tǒng)，在美國專利號6,577,901中，描述了一種利用計算機無線網(wǎng)絡通訊標準或者藍牙協(xié)議連接體內(nèi)采集端，攜帶裝置和監(jiān)控端的系統(tǒng)，開發(fā)這個系統(tǒng)的目的集中在對于獨立病人的診斷，而非全院范圍內(nèi)的多體實時監(jiān)控，沒有考慮建立無線局域網(wǎng)的問題。美國加州Crossbow技術公司推出了工業(yè)上第一個采用藍牙通信標準的無線傳感器結(jié)構(gòu)(CrossNet結(jié)構(gòu))，該傳感器工作在2.4GHz頻段，這個產(chǎn)品只建立在藍牙的單層無線傳輸模式，需要移動終端比如筆記本電腦到藍牙作用有效區(qū)內(nèi)進行有目的性的數(shù)據(jù)收集，沒有實現(xiàn)在較大范圍內(nèi)實現(xiàn)統(tǒng)一的實時監(jiān)控。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種基于短距無線通訊技術結(jié)合無線局域網(wǎng)或有線網(wǎng)的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，可實現(xiàn)在一定監(jiān)控區(qū)域內(nèi)的多體實時監(jiān)控。
為了解決上述技術問題，本發(fā)明采用了下述技術方案該無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)采用二級數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，第一級為基本生命參數(shù)采集終端到采集終端接入點的傳輸，通過短距無線傳輸技術實現(xiàn)；第二級為采集終端接入點到服務設備和監(jiān)控終端的傳輸，通過無線局域網(wǎng)或有線網(wǎng)實現(xiàn)。在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，以房間或家庭及其它被監(jiān)控人可能活動的場所作為第一級無線通訊單元，每個被監(jiān)控人攜帶的基本生命參數(shù)采集終端和固定在房間，家庭以及其他被監(jiān)控人可能活動場所的采集終端接入點通過短距無線通訊方式點對點互連；由所有采集終端接入點構(gòu)建無線局域網(wǎng)，或?qū)⒚總€采集終端接入點接入有線網(wǎng)，構(gòu)成第二級傳輸網(wǎng)絡，可將所有被監(jiān)控人基本生命參數(shù)匯總至服務設備，經(jīng)處理在監(jiān)控終端顯示，從而實現(xiàn)整體的醫(yī)療實時監(jiān)控。
具體而言，我們將用于探測人體基本生命參數(shù)的生物信息傳感器集成在一個便攜式終端內(nèi)，便攜式終端可以是一塊腕表或其他可佩戴的物品，便攜式終端內(nèi)還有用于控制整個電路工作的控制處理單元，比如一個單片機，還有用于將基本生命參數(shù)發(fā)射至采集終端接入點的短距無線收發(fā)單元，另外還有電源，存儲器等必要單元。生物信息傳感器用來探測被監(jiān)控人的基本生命參數(shù)，控制單元將基本生命參數(shù)和預先設置的被監(jiān)控人身份信息傳輸給短距無線收發(fā)單元，再由短距無線收發(fā)單元無線發(fā)送給采集終端接入點。被監(jiān)控人身份信息可以是姓名，床位、房間號或其他預先登記過的編碼，服務設備可以依此確定每組基本生命參數(shù)所屬的具體被監(jiān)控人。服務設備中還可以設置自動報警程序，當出現(xiàn)異常數(shù)據(jù)時，提醒監(jiān)控者注意，以便及時采取措施。
監(jiān)控終端接入點固定在作為一個單元的房間或家庭內(nèi)，以及被監(jiān)控人可能活動的其他一些地區(qū)，比如餐廳，活動室，衛(wèi)生間，走廊等，可隨時從被監(jiān)控人所攜帶的基本生命參數(shù)采集終端獲得基本生命參數(shù)和相關信息。基本生命參數(shù)采集終端到采集終端接入點間的短距無線通訊方式的具體實現(xiàn)，可選用“藍牙”(BlueTooth)技術，還可選用超寬帶技術(UWB)或者Zigbee技術，根據(jù)系統(tǒng)的不同設計要求和應用特點，選擇采用不同的技術方案來實現(xiàn)。
采集終端接入點內(nèi)部集成有短距無線收發(fā)單元，還有用于控制整個電路工作和數(shù)據(jù)格式轉(zhuǎn)換的控制單元，還有用于發(fā)送數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收發(fā)單元，其可以是用于接入無線局域網(wǎng)的無線局域網(wǎng)收發(fā)單元或用于接入有線網(wǎng)的有線網(wǎng)收發(fā)單元，以及電源，存儲器等必備部件。短距無線收發(fā)單元與處于基本生命參數(shù)采集終端內(nèi)的短距無線收發(fā)單元相匹配，與短距無線通訊作用范圍內(nèi)的多個基本生命參數(shù)采集終端以一點對多點無線方式相連接。控制單元可以是一個中央處理單元(CPU)和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的組合，短距無線收發(fā)單元接收到基本生命參數(shù)和相關信息的數(shù)據(jù)包，這個數(shù)據(jù)包是短距傳輸協(xié)議格式的，在CPU的控制下進入控制單元，協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊將數(shù)據(jù)包的格式轉(zhuǎn)換為適用于無線局域網(wǎng)或有線網(wǎng)傳輸格式的數(shù)據(jù)包，再由無線局域網(wǎng)收發(fā)單元或有線網(wǎng)收發(fā)單元將經(jīng)轉(zhuǎn)換的數(shù)據(jù)包發(fā)送。
當采用WLAN方案建立無線局域網(wǎng)時，對應的傳輸格式是國際通行的802.11系列標準。在802.11系列標準中，不同的標準對應的工作頻率各不相同，比如，802.11b標準采用2.4GHz頻段，802.11a標準則采用了5.0GHz的頻段，其接入速率更高；WLAN通過無線接入點作為骨干建立無線局域網(wǎng)，在我們的系統(tǒng)中，無線接入點就是每個采集終端接入點。當然，在建立無線局域網(wǎng)時，還可以選用其他技術方案，而不局限于WLAN。
當采用有線網(wǎng)時，可選擇電話網(wǎng)絡，有線電視網(wǎng)絡，或者專門鋪設的網(wǎng)絡。
服務設備是一組從無線局域網(wǎng)或有線網(wǎng)接收被監(jiān)控人基本生命參數(shù)和相關信息，進行處理、計算、存儲的設備，基本構(gòu)成包括處理數(shù)據(jù)的服務器，存儲數(shù)據(jù)的存儲裝置以及數(shù)據(jù)庫等。經(jīng)過服務設備處理，得到被監(jiān)控人的健康信息，服務設備可與Internet相連接，相關數(shù)據(jù)可達連接在Internet上的用戶終端。
監(jiān)控終端是通過專線或者Internet與服務設備相聯(lián)接的一組顯示裝置，比如一組電腦。
本發(fā)明的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)適合于醫(yī)院、相關醫(yī)療健康機構(gòu)或醫(yī)療服務社區(qū)采用，可實現(xiàn)不間斷的實時監(jiān)控，提高醫(yī)院的醫(yī)護質(zhì)量，并節(jié)省人力，使社區(qū)的醫(yī)療服務更加完善，及時。在傳染病院采用的話，可以實現(xiàn)在給病人實時監(jiān)控的同時減少醫(yī)護人員與病人的接觸以達到保護醫(yī)護人員的作用，減輕醫(yī)護人員的工作負擔和風險。


圖1是本發(fā)明的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)原理簡圖；圖2是本發(fā)明的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)工作流程圖；圖3是圖2所示的基本生命參數(shù)采集終端的構(gòu)成圖；圖4是無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)中采集終端接入點的一個實施例的構(gòu)成圖；圖5是無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的一個實施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明進行進一步的描述。
如圖2所示，本發(fā)明的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，較佳實施例應包括依次無線聯(lián)接的基本生命參數(shù)采集終端10、采集終端接入點20、服務設備30和監(jiān)控終端40。
如圖1、3所示，所述基本生命參數(shù)采集終端10為一塊腕表，其基本構(gòu)成包括基本生命參數(shù)采集單元1、控制處理單元2、短距無線收發(fā)單元3、電源8、存儲器9，所述的基本生命參數(shù)采集單元1將采集到的數(shù)據(jù)在控制處理單無2的控制下暫時存放在存儲器9中，并通過短距無線收發(fā)單元3發(fā)送出去。本實施例中，所述的基本生命參數(shù)采集單元1為一個溫度傳感器，控制處理單元2即為單片機7，短距無線收發(fā)單元3為一個藍牙模塊。
如圖4所示，以優(yōu)點更為突出的第二級傳輸網(wǎng)絡采取無線局域網(wǎng)方案的系統(tǒng)為例，所述采集終端接入點20的基本構(gòu)成包括接入點短距無線收發(fā)單元4、接入點控制處理單元5、無線局域網(wǎng)收發(fā)單元15、電源13、存儲器14，所述的接入點短距無線收發(fā)單元4接收來自基本生命參數(shù)采集終端的數(shù)據(jù)，在接入點控制處理單元5中進行協(xié)議轉(zhuǎn)換，可暫時保存在接入點存儲器14中，并由無線局域網(wǎng)收發(fā)單元將數(shù)據(jù)發(fā)送出去。本實施例中，短距無線收發(fā)單元4為一個藍牙模塊，控制處理單元5為CPU11和協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊12的組合，無線局域網(wǎng)收發(fā)單元15為一個WLAN模塊。
結(jié)合圖5，簡述本具體實施例的工作流程，溫度傳感器從人體獲得體溫信號，在單片機的控制下，數(shù)據(jù)可暫時存放在存儲器中，存儲器中還保存有被監(jiān)控人的姓名，藍牙模塊和采集終端接入點建立連接后，單片機從存儲器中提取體溫信號和被監(jiān)控人姓名數(shù)據(jù)，傳輸給藍牙模塊，藍牙模塊將數(shù)據(jù)包發(fā)射，內(nèi)置電源對以上各部件提供電能。采集終端接入點中的接入點藍牙模塊接收到基本生命參數(shù)采集終端發(fā)射出來的數(shù)據(jù)包，此時的數(shù)據(jù)包為藍牙協(xié)議格式，在CPU的控制下，數(shù)據(jù)包進入?yún)f(xié)議轉(zhuǎn)換模塊，轉(zhuǎn)換成為WLAN適用的802.11b標準格式信號，接入點存儲器可供等待發(fā)射或處理時暫時存放數(shù)據(jù)，經(jīng)轉(zhuǎn)化后的數(shù)據(jù)包由WLAN模塊發(fā)射至無線局域網(wǎng)，采集終端接入點的電源可采取外接220V交流電。服務設備上配備有無線網(wǎng)卡，從無線局域網(wǎng)中獲得數(shù)據(jù)包，經(jīng)服務設備處理得到被監(jiān)控人的具體身份和體溫，服務設備為一組具有服務器、數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，并配有相應軟件的設備，經(jīng)處理的數(shù)據(jù)在電腦上予以顯示。服務器中設置有報警程序，當被監(jiān)控人體溫高于預設值時報警。
權利要求
1.一種無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，包括一個或多個基本生命參數(shù)采集終端(10)，在每個基本生命參數(shù)采集終端(10)中，基本生命參數(shù)采集單元(1)經(jīng)控制處理單元(2)與短距無線收發(fā)單元(3)相串聯(lián)，所述基本生命參數(shù)采集單元(1)可獲得被監(jiān)控人的基本生命參數(shù)信號，基本生命參數(shù)信號經(jīng)所述控制處理單元(2)控制，由所述短距無線收發(fā)單元(3)發(fā)送；一個或多個采集終端接入點(20)，每個采集終端接入點內(nèi)，接入點短距無線收發(fā)單元(4)經(jīng)接入點控制處理單元(5)與數(shù)據(jù)收發(fā)單元(6)相串聯(lián)，所述接入點短距無線收發(fā)單元(4)接收基本生命參數(shù)信號，基本生命參數(shù)信號再經(jīng)所述接入點控制處理單元(5)控制并處理，由所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元(6)發(fā)送；一組服務設備(30)，其接收基本生命參數(shù)信號，進行處理、計算、存儲，得到被監(jiān)控人的健康信息；監(jiān)控終端(40)，與服務設備相連接，顯示被監(jiān)控人的健康信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述基本生命參數(shù)采集單元(10)為用于探測人體基本生命參數(shù)的生物信息傳感器中的一種或者幾種的組合。
3.根據(jù)權利要求2所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述用于探測人體基本生命參數(shù)的生物信息傳感器為一個人體溫度傳感器。
4.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述控制處理單元(2)可以是一個單片機。
5.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述接入點控制處理單元(5)可以是一個CPU和一個協(xié)議轉(zhuǎn)換模塊的組合。
6.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述短距無線收發(fā)單元(3)和接入點短距無線收發(fā)單元(4)可以是藍牙模塊。
7.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述短距無線收發(fā)單元(3)和接入點短距無線收發(fā)單元(4)可以是UWB模塊。
8.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述短距無線收發(fā)單元(3)和接入點短距無線收發(fā)單元(4)可以是ZigBee模塊。
9.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元(6)可以是一個無線局域網(wǎng)收發(fā)單元。
10.根據(jù)權利要求9所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的無線局域網(wǎng)采用802.11系列標準進行構(gòu)建。
11.根據(jù)權利要求10所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述服務設備(30)配備有無線局域網(wǎng)接入裝置，與無線局域網(wǎng)相連。
12.根據(jù)權利要求11所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述無線局域網(wǎng)接入裝置可以是一塊無線網(wǎng)卡。
13.根據(jù)權利要求1所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)收發(fā)單元(6)是一個有線網(wǎng)收發(fā)單元。
14.根據(jù)權利要求13所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述的有線網(wǎng)可以是電話網(wǎng)。
15.根據(jù)權利要求14所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述服務設備(30)配備有有線網(wǎng)接入裝置，可從有線網(wǎng)中獲得數(shù)據(jù)。
16.根據(jù)權利要求12或15所述的無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控終端為一組和所述服務設備相連的顯示裝置。
全文摘要
一種無線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)，采用二級數(shù)據(jù)傳輸結(jié)構(gòu)，第一級為基本生命參數(shù)采集終端到采集終端接入點的傳輸，采用短距無線傳輸技術實現(xiàn)；第二級為采集終端接入點到服務設備和監(jiān)控終端的傳輸，通過無線局域網(wǎng)或有線網(wǎng)實現(xiàn)。本系統(tǒng)適用于醫(yī)院、其他醫(yī)療健康機構(gòu)以及社區(qū)醫(yī)療服務。在監(jiān)控區(qū)域內(nèi)，每個被監(jiān)控人攜帶的基本生命參數(shù)采集終端和固定在房間，家庭以及其他被監(jiān)控人可能活動場所的采集終端接入點通過短距無線通訊方式點對點連接；通過所有采集終端接入點構(gòu)建無線局域網(wǎng)或?qū)⒚總€采集終端接入點接入有線網(wǎng)，可將所有被監(jiān)控人基本生命參數(shù)匯總至服務設備，經(jīng)處理在監(jiān)控終端顯示，從而實現(xiàn)整體的醫(yī)療實時監(jiān)控。
文檔編號H04L12/28GK1529431SQ03151459
公開日2004年9月15日 申請日期2003年9月29日 優(yōu)先權日2003年9月29日
發(fā)明者卜智勇, 封松林, 付榮棠, 劉曉晗, 高義河, 蘇東 申請人:中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究所, 復旦大學, 上海聯(lián)能科技有限公司, 中國科學院上海微系統(tǒng)與信息技術研究