專利名稱：基于物聯網技術的體征監測平臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種基于物聯網技術的體征監測平臺，以及該系統在多種移動終端設備上的軟件實現，兩者有機結合構成基于物聯網技術的體征監測平臺，屬于物聯網，嵌入式系統和無線通信的交叉領域。
背景技術：
物聯網概念起源于比爾蓋茨1995年《未來之路》-書，在《未來之路》中，比爾蓋茨 已經提及物聯網概念，只是當時受限于無線網絡、硬件及傳感設備的發展，并未引起重 視。隨著技術不斷進步，國際電信聯盟于2005年正式提出物聯網概念，而今年奧巴馬就職演講后對IBM提出的“智慧地球”積極響應后，物聯網再次引起廣泛關注。而我國官方近期對傳感網(物聯網的另一稱謂)的多次提議表示我國物聯網的發展也正式提上議事日程，同時也表明我國物聯網的發展將加快。所謂“物聯網”(Internet of Things)，指的是將各種信息傳感設備，如傳感器節點、射頻識別(RFID)裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。物聯網框架應該由安全的API接口、骨干網絡、可通過標準接口接入到骨干網絡的設各網絡構成。物聯網又稱“傳感網”，以互聯網為代表的計算機網絡技術是二十世紀計算機科學的一項偉大成果，它給我們的生活帶來了深刻的變化，然而在目前，網絡功能再強大，網絡世界再豐富，也終究是虛擬的，它與我們所生活的現實世界還是相隔的，在網絡世界中，很難感知現實世界，很多事情還是不可能的，時代呼喚著新的網絡技術。無線傳感網絡正是在這樣的背景下應運而生的全新網絡技術，它是由具有感知、處理和無線通信能力的傳感器節點通過自組織方式形成的網絡，它能夠使我們延伸至更廣闊的交互空間，獲得圍繞我們周圍動態的狀態信息，實現對于外圍世界更加精確而深邃的認識和控制，因而在軍事、環境、健康、家庭、交通、制造業、商業、設施管理、運輸、安全、空間探索和災難拯救等領域有著廣闊的應用前景，對人們的生活和工作方式、產業發展和變革
產生革命性的影響。無線傳感網絡綜合了微電子技術、嵌入式計算技術、現代計算機網絡技術及無線通信技術、分布式信息處理技術等多種先進技術，網絡中的節點能夠相互協作地進行實時監測、感知和采集網絡覆蓋區域中各種環境或監測對象的信息，并對其進行處理，處理后的信息通過無線方式被發迭，并以自組多跳的網絡方式傳送給觀察者。無線傳感器網絡將邏輯上的信息世界與客觀上的物理世界融合在了一起，從而實現物理世界、計算世界以及人類社會三元世界的連通。無線傳感器絡作為當今信息與計算機領域的一個全新的研究方向，綜合了多種學科的前沿技術，現在已經受到學術界和工業界的廣泛關注。作為無線傳感網絡平臺的硬件載體，無線傳感器節點的設計需要遵循微型化，低功耗，擴展性強，穩定性高，安全性好，成本低等眾多因素。然而，作為一種新興出現的技術，建立一個運轉良好、魯棒性好的無線傳感器網絡還是面臨著許多挑戰。而且由于它的一些獨特特性，無線傳感器網絡的設計方法與現有無線網絡的設計方法有很大不同。例如，由于傳感器網絡中的傳感器節點分布密集，所以需要大范圍的數據管理和處理技術。除此之外，在實際應用中的WSNs (WirelessSensor Networks)并不能以一個獨立的通信網絡形式存在。網絡中監測的數據需要發送到上層服務器進行分析、處理，同時上層服務器端Internet對網絡的www服務、FTP服務等需要將相關命令下發到WSNs中的節點，且不同類型的WSNs節點間也需要通信共享信息。這都需要WSNs實現與不同類型網絡間的互聯。在無線傳感器網絡中網關擔當網絡間的協議轉換器，不同網絡類型的網絡路由器，全網數據聚集，存儲處理等重要角色，成為網絡間連接的不可缺少的紐帶。傳統的WSNs網關是利用匯聚節點與PC相結合來實現的，利用PC與外部網絡連接將無線傳感器網絡的數據進行遠距離傳輸。隨著物聯網(Internet of Things)概念的提出和目前國內對物聯網技術的政策 支持，物聯網在未來具有很強的發展趨勢，物聯網可以在智能醫療、智能家居、智能城市、智能環保、智能交通、智能農業等領域大有作為。我們可以這么去理解物聯網物聯網是一個基于傳感器的感知技術，結合各種網絡及組網，使各個傳感器融合成為一個整體的系統。物聯網可以實現人與物之間的識別和感知，對物具有智能管理作用。而在醫療領域，醫療物聯網包括軀感網，是通過醫學傳感器與移動通信設備捕獲和傳輸人體的生理參數指標，如人體的血壓、脈搏、血糖、心電、體溫、呼吸等生命相關參數進行監控并將這些參數上傳到服務器上，供醫護人員或親友查閱，從而對疾病進行有效的監控和預防。因此，如何創造一種創新的病理數據監測系統，以在提高日常監護適用性的基礎上，使得病人本人或其相關親友能夠方便快捷、清楚簡明地獲知病人的身體情況，成為目前需要本領域技術人員迫切解決的一個技術問題。

發明內容
本發明所要解決的技術問題是提供一種基于物聯網技術的體征監測平臺，以在提高日常監護適用性的基礎上，使得病人本人或其相關親友能夠方便快捷、清楚簡明地獲知病人的身體情況。為了解決上述問題，本發明公開了基于物聯網技術的體征監測平臺，包括用戶端裝置，包括采集模塊，用于通過佩戴在用戶身上采集用戶的生理數據；通信模塊，用于將所采集的生理數據經無線通信網絡發送到數據處理平臺；數據處理平臺，包括以下模塊維護模塊，用于記錄所述用戶指定的至少一個遠程終端的信息；分析處理模塊，用于對所收集的該用戶的生理數據進行分析處理；報警模塊，用于在滿足預設條件時產生報警數據；通知模塊，用于將所述報警數據經無線通信網絡發送至該用戶指定的遠程終端上。優選的，所述報警數據包括第一報警數據，所述用戶端裝置還包括本地報警及觸發模塊，用于在采集到用戶的生理數據超出正常范圍時，在用戶端裝置發起報警；所述通信模塊還用于即時將生理數據異常信息經無線通信網絡發送至數據處理平臺；
關聯度通知單元，用于將所述報警數據經無線通信網絡發送至具有最高關聯度的遠程終端上，并等待該最高關聯度遠程終端的反饋；若在預設時間內無反饋，則將所述報警數據經無線通信網絡發送至具有次高關聯度的遠程終端上。優選的，所述通信模塊為當前用戶的遠程終端；所述用戶端裝置還包括預處理模塊，用于依據所述通信模塊的傳輸接口及可識別的數據格式，將所述生理數據進行格式轉換并傳輸至通信模塊。優選的，所述數據處理平臺的分析處理模塊包括解析單元，用于解析所接收的生理數據；加密存儲單元，用于對所接收的生理數據進行加密后并存儲至數據庫中。優選的，所述數據處理平臺還包括定期匯報模塊，用于定期向所述用戶指定的遠程終端反饋該用戶的健康指導信息，所述健康指導信息與用戶相應時段的生理數據統計結果相匹配。優選的，所述經無線通信網絡發送的方式為采用短消息的方式發送；所述報警數據為與一項或者多項生理數據的數位匹配的報警文本信息。優選的，所述用戶指定的遠程終端還包括急救中心通信終端，所述第一分析處理單元還用于對所采集的第一生理數據和/或第二生理數據進行分析，獲得所收集的生理數據是否達到預置緊急情況參考值的分析結果，所述數據處理平臺還包括用戶定位模塊，用于定位用戶所在的地理位置；急救中心呼叫模塊，用于在所收集的生理數據達到預置緊急情況參考值時，依據用戶的定位信息通知附近的急救中心。本發明還公開了一種基于物聯網技術的體征監測平臺，包括通過用戶端裝置采 集用戶的生理數據；將所采集的生理數據經無線通信網絡發送到數據處理平臺；數據處理平臺對所收集的該用戶的生理數據進行分析處理，并在滿足預設條件時產生報警數據；將所述報警數據經無線通信網絡發送至該用戶指定的遠程終端上。


本專利申請的權利要求書中，具體地指出了本發明的主題，并清楚地對其提出了專利保護。然而參照下面的詳細說明和附圖，可以更好的理解本發明的有關結構和實現方法以及其目的、特征和優勢。圖1為基于物聯網技術的體征監測平臺
具體實施例方式在以下的詳細說明中，描述了特定的細節以便提供對本發明全面的理解。然而本專業的技術人員會認識到，本發明也可以用其它相類似的細節實施。基于物聯網技術的體征監測平臺，將各種生理傳感器統一設計，設計統一的數據總線電源供應接口。該系統包括電源總線、數據總線、喚醒控制總線，這三根總線分別連接各個部件。部件包括電池、控制管理、無線發射、呼吸傳感器、體溫監測傳感器、心電監測傳感器、血壓傳感器。所采集的生理數據可以包括體溫、血壓、脈搏、心電圖、氧濃度、肺活量、血糖和呼吸頻率中的一項或者多項數據組合。該用戶端裝置可以包括紅外測溫儀監測體溫數據。紅外測溫儀測溫的膘理是將人體發射的紅外輻射能量轉變成電信號，由于紅外輻射能量的大小與人體本身的溫度是相關聯的，根據轉變成的電信號大小，就可以確定人體體溫。依據此原理，通過測定人體額頭的表面溫度，修正額頭與實際體溫的溫差便能顯示準確的體溫。使用時，只須將用戶端裝置的探測窗口對準用戶額頭位置，就能快速、方便、準確的測得人體溫度。該用戶端裝置還可以包括電子血壓計檢測血壓數據。在這種情況下，該用戶端裝置的佩戴方式可以采用臂式、腕式或者手指式，對于臂式裝置，則直接測得人體體表大血管的血壓；對于腕式和手指式裝置，則首先測量人體末端小血管的血壓，然后再通過換算，得出大血管的血壓。該用戶端裝置還可以在腕部利用模擬通道采集震動傳感信號完成計數，以進行脈搏的測量；利用模擬通道連續采集心電傳感信號完成心電圖的采集；其它生理數據的采集均可以利用現代生物傳感技術。通過將體溫、血壓、脈搏、心電圖、心磁、氧濃度、肺活量、血糖和呼吸頻率等多種人體生理數據的采集功能集中于一體，具有集成化、采集數據多樣化、佩戴便攜化的性能，并且無需由醫護人員提供專業的傳感器連接操作，由病人或親友簡單佩戴或攜帶即可，從而提高了日常遁用性。雖然此處說明描述了本發明 的某此特征及一種實現方法，但是對于本專業的技術人員來說，將會出現許多修改、替換、變化和等效代換。因此，本發明的保護范圍由所附的權利要求的范圍為準。
權利要求
1.基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于，包括無線傳感器節點，網關，用戶端裝置，包括采集模塊，用于通過用戶終端采集用戶的生理數據；通信模塊，用于將所采集的生理數據經無線通信網絡發送到數據處理平臺；數據處理平臺，包括以下模塊維護模塊，用于記錄所述用戶指定的至少一個遠程終端的信息；分析處理模塊，用于對所收集的該用戶的生理數據進行分析處理；接收分析模塊；報警模塊，用于在滿足預設條件時產生報警數據；通知模塊，用于將所述報警數據經無線通信網絡發送至該用戶指定的遠程終端上。
2.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于該傳感節點的設計與實現本發明中的無線傳感器節點包括以下基本組成部分a)多類型醫療傳感部件有高頻脈沖式脈搏傳感部件、高精度快速響應式體溫傳感部件、接觸式高分辨率血氧傳感部件,這些傳感部件以USB接口的形式同無線傳感器網絡節點直接相連；其中，體溫傳感部件通過一線接口連接、脈搏傳感部件通過通用I/O 口連接、血氧傳感部件通過模數轉換接口連接；b)無線傳感器網絡芾點以8位RISC微處理器為核心，擁有128KB的Flash及512KB 的SRAM，其主頻為8MHZ，滿足較大數據量的處理需求；c)ZigBee無線通信模塊以CC2420無線通信模塊為核心,擁有最大250Kbps的傳輸速率，足以滿足多類型醫療數據的傳感需求。
3.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于規劃網關所需完成的總體功能和基本性能指標網關需完成實時數據接接收、實時數據傳輸、實時監控、信號處理多種功能，要求具有高系統可靠性和高集成度，實時分析與處理能力，數據傳輸精確性。
4.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于確定網關的輸入輸出網關將從無線傳感器網絡內傳感節點傳送過來的數據作為輸入，并通過以太網、 無線局域網輸出數據。
5.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于進行網關的基本構架設計網關基本構架由四個層面組成，自下而上分別是功能部件層、設備驅動層、嵌入式系統內核、應用系統層。
6.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于所述無線連接為至少如下之一通過ZigBee技術無線連接、WIFI技術無線連接、藍牙技術無線連接、手機無線連接和寬帶有線連接。
7.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的體征監測平臺，其特征在于所述接收分析模塊包括接收轉發組件、后臺數據庫和顯示終端；接收轉發組件連接后臺數據庫，后臺數據庫連接顯示終端和用戶模塊。
全文摘要
本發明公開了一種基于物聯網技術的體征監測平臺，包括用戶端裝置，包括采集模塊，用于通過佩戴在用戶身上采集用戶的生理數據；通信模塊，用于將所采集的生理數據經無線通信網絡發送到數據處理平臺；數據處理平臺，包括以下模塊維護模塊，用于記錄所述用戶指定的至少一個遠程終端的信息；分析處理模塊，用于對所收集的該用戶的生理數據進行分析處理；報警模塊，用于在滿足預設條件時產生報警數據；通知模塊，用于將所述報警數據經無線通信網絡發送至該用戶指定的遠程終端上，從而實現一種基于物聯網技術的體征監測平臺。
文檔編號A61B5/00GK103024937SQ20121054197
公開日2013年4月3日 申請日期2012年12月14日 優先權日2012年12月14日
發明者蘇同生, 付永民 申請人:蘇州亞安智能科技有限公司