CN103417195A - 基于物联网的生理参数管理监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于物联网的生理参数管理监控系统及方法，该系统包括佩戴在被测对象身上的用户终端设备、数据中心和用以实现生理参数管理监控的服务器，用户终端设备通过蓝牙传输模块与数据中心数据通信连接，数据中心通过无线网络与所述服务器数据通信连接。本发明的管理监控系统应用物联网实时检测和管理被测者的身体状况，生理参数传感器周期性采集生理数据，并通过蓝牙传输模块传输至数据中心，进行加工、处理、存储并传输至移动通信网络供服务器管理监控。本发明佩戴在被测者身上的设备简单，成本低、功耗低，并且能实时监测被测者的生理状况，其智能性强、实用性良好。

Description

基于物联网的生理参数管理监控系统及方法

技术领域

本发明涉及一种基于物联网的生理参数管理监控系统及其管理监控方法，借助传感器、蓝牙传输模块和移动互联网技术等，对被测者的生理参数进行实时管理监控，属于物联网技术领域。

背景技术

随着我国人口老龄化问题的日益严重和亚健康群体数量的快速增长趋势，病人监护、远程医疗和残障人员救助，为弱势群体提供及时温暖的关怀，已成为物联网备受关注的应用领域之一，且在发达国家得到了前所未有的重视，北欧等国家已经在隐私保护的立法基础上得到了广泛的应用。

智能生理参数监控系统可以采集并将借助简易实用的生理传感器设备，对病人、老人或者残障人员的生理参数（如人体的血压、脉搏、血糖、心电、体温、呼吸等生命相关参数）进行实时自测，采集到的生理参数数据通过网络送到服务器上，供护理人或者有关医疗单位查询，从而对健康状况进行有效地监控和对疾病及时地预防。在现实中，由于被监护对象的生活规律、活动范围无法确定，监护人无法全天候陪伴等种种原因将导致无法实时掌握被监护对象的健康状况。同时，现实的医疗过程中，医疗资源的不平衡导致就医难等问题，一个医生经常需要面对非常多的患者从而导致医疗质量的下降，严重时会出现诊断出错、用药出错等重大医疗事故。因此需要开发一种实时监测被监护对象健康状况的，监护人和医疗单位能够实时监控管理的，并且能智能分析生理参数及时发送警报的生理参数管理监控系统。

专利CN102184312A公开一种“基于物联网的医疗管理监控系统”，提出了一种基于物联网的医疗管理监控系统。该系统用户端设备结构复杂，不便于佩戴在用户身上，其传感器采集到的数据是与PC机进行数据传输，这对被测者的文化水平及被测者的活动范围均有限制，不具有实时性和通用性。

发明内容

为实现对被测者全天候的监控，本发明提出一种基于蓝牙传输模块与互联网技术的生理参数管理监测系统，能够实时监测和管理被监护对象的健康状况。本发明的另外一个目的是提供一种该系统的管理监控方法。

本发明系统的具体设计方案为：

基于物联网的生理参数管理监控系统，包括佩戴在被测对象身上的用户终端设备、数据中心和用以实现生理参数管理监控的服务器，所述用户终端设备通过蓝牙传输模块与数据中心数据通信连接，所述数据中心通过无线网络与所述服务器数据通信连接；所述用户端设备包括：生理参数传感器、温湿度传感器、加速度传感器、三轴传感器、显示模块、电源模块、蓝牙传输模块及数据收发缓存器，上述传感器与显示模块连接在并行数据总线上，总线终端、电源模块及蓝牙传输模块连接在数据收发缓存器上；所述数据中心包括个人信息数据库、音乐模块、GPS模块、用户主观输入模块、生理参数数据库、健康管理模块、警报识别处理模块，以及向服务器传输数据和发送求救信息的第一无线收发模块；所述生理参数管理监控服务器包括：向数据中心发送反馈信息和协助发送求救信息的第二无线收发模块。

所述数据中心的个人信息数据库，存储个人基本信息，可以作为第二代身份证使用；存储最近一周生理传感器采集的生理参数、以往病历以及家族遗传史，方便就诊时，医生能够实时准确把握被测者的身体状况，对症下药，进行有针对性、计划性地治疗，避免了不必要的检查过程和痛苦，既方便又经济。

进一步，数据中心还包括饮食专家模块，它可以通过分析被测者的身体状况、环境因素（气温、人体舒适度、适度等等），科学提出适宜的健康食谱。

进一步，所述健康管理模块包括健康管理单元和远程协助监护单元，所述健康管理单元中，系统会根据被测者的生理参数结合天气情况，科学地对被测者进行增减衣服指导、用药指导、膳食指导和运动指导等，所述远程监护单元中，当被测者没有遵循健康管理单元中的指导时，实现远程协助提醒。

本发明的方法采用的技术方案具体如下：

管理监控系统应用物联网实时检测和管理被测者的身体状况，生理参数传感器周期性采集生理数据，并通过蓝牙传输模块传输至数据中心，进行加工、处理、存储并传输至移动通信网络供服务器管理监控；其中，当被测者摔倒或者迷路时，所述用户终端设备可以向生理参数管理监控服务器和救援人员发送警报系统和GPS定位信息；根据所述数据中心的个人信息数据库，医生能够实时准确把握被测者的身体状况；所述音乐模块用来播放存储的音乐；所述数据中心的用户主观输入模块，用来实现人机交互功能，被测者通过用户主观输入模块输入主观特征信息，如头晕、胸闷等信息后，服务器根据综合数据分析给予适宜的反馈。

所述数据中心是基于安卓系统的智能手机，手机界面包括数据分析处理单元、数据接收单元和数据发送单元；所述数据接收单元通过手机自带的蓝牙设备接收采集到的生理参数和环境参数；所述数据分析处理单元对采集到的生理参数和设定的参数阈值进行比较，判断是否启动警报系统，当警报识别处理模块接收到警报信号时开启，并向救援人员和机构发出GPS定位信息，服务器接收到警报反馈信息时，可以协助救援；所述数据发送单元结合环境参数给健康管理模块发出反馈信息，同时也向无线网络发送一份数据信息，供服务器和医疗单位检测管理。

在正常使用情况下，该发明对被测者的身体状况和和生活进行实时管理监控，该发明可以根据采集到的被测者的生理参数，结合环境参数，科学指导被测者的饮食、运动、用药以及实时提醒增减衣物。本发明具有以下优点：

（1）本服务器软件允许被测者实时手动设置参数，享有最大的优先权，其它的所有智能反馈都以手动设置过后的参数为基础。

（2）本服务器软件数据中心是在Android智能手机上开发的一个数据管理监控中心，被测者可以通过手机界面查询相应的信息。

（3）本服务器软件在接收到用户端设备发送过来的数据后，可以智能反馈，为被测者提供决策参考。用户端设备也可以智能启动健康管理单元，进行科学指导。

（4）本系统能同步和更新用户端设备和服务器上的被测者个人信息数据库。包括个人基本信息（作为第二代身份证使用）、病历、家族疾病遗传史，并且同步更新存储被测者生理参数和环境参数。

（5）本系统具有加密功能和安全设置，只允许用户端设备和被测者本人登入才能有权访问，大大增强了其安全可靠性。

（6）本系统具有音乐模块。不同场合播放适宜的被测者喜爱的音乐，这样有利于被测者的身心健康。当运动锻炼时，播放一些激情澎湃的音乐，让被测者全身心地投入到运动当中去。当被测者心情抑郁、沉闷时，播放一些欢快的歌曲，有利于被测者心情的舒缓，平静下来。当被测者饮食或休息时，播放一些轻音乐，有利于被测者食物消化和身心放松。

（7）本系统对被测者进行实行实时监护，并将采集到的生理参数和设置阈值进行分析和预警，使被测者的生命得以有效的保障。用户端设备具有快速识别传感器、支持多种传感器模块，具有良好的扩展性功能。

（8）本系统具有应用范围广、适用性强、智能性高等有点，将会在人体生理参数实时监测管理领域得到广泛使用。

附图说明

图1是基于物联网的人体生理参数管理监控系统的硬件示意图， 

图2是基于物联网的人体生理参数管理监控系统的软件功能模块图，

图中：101是服务器，102是移动通信网络，103是数据中心，104是蓝牙传输模块，105是用户终端设备，201是个人信息数据库，202是音乐模块，203是GPS模块，204是用户主观输入模块，205是电源模块，206是生理传感器，207是温湿度传感器，208是三轴传感器，209是加速度传感器，210是显示模块，211是警报识别及处理模块，212是饮食专家模块，213是健康管理模块，214是生理参数数据库，215是第一收发模块，216是第二收发模块，217是救援组织，218是数据收发缓存器。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步描述。

参照图1、图2，一种基于物联网的生理参数管理监控系统，包括佩戴在被测者身上的用户终端设备105、数据中心103及用以实现管理监控的服务器101，所述用户端设备通过蓝牙传输模块104与所述数据中心103进行数据传输，所述数据中心103通过移动通信网络102与所述服务器101进行数据连接，所述用户端设备105包括：一用以实现检测被测者生理参数的生理传感器206，一用以实现采集环境参数的温湿度传感器207，一加速度传感器209，一三轴传感器208，一电源模块205，显示模块210和一用以实现数据传输的蓝牙传输模块104；所述数据中心（即安卓智能手机）103包括一用以供被测者输入基本数据的输入模块204、一GPS模块203、一音乐模块202、一个人信息库201（个人基本信息、病历、家族疾病遗传史）、生理参数数据库214、一健康管理模块213、一饮食专家模块212、一警报识别及处理模块211、以及一用以将信息传输至3G网络供服务器管理监控和传输警报指令的第一无线收发模块215，所述服务器101包括用以接收用户端设备105传输的数据以及向用户端设备105发送管理指令并协助用户端设备发送救援指令的第二收发模块216。

本发明具体操作如下：

（1）首先，佩戴在被测者身上的用户终端设备105中集成的微型化传感器将周期性采集被测者的生理参数，其所处的环境参数，加速度及相应位置等一系列参数，并通显示模块210实时显示出来；

（2）将采集到的参数通过蓝牙传输模块104实时传送至数据中心103，存储在生理参数数据库214中，当被测者感觉胸闷，恶心等时，可以通过用户主观输入模块204添加或修改某些参数，也保存在生理参数数据库214中，被测者也可通过用户主观输入模块204设置生理参数参考阈值；

（3）数据中心103将对这些参数进行分析，智能启用健康管理模块213，被测者也可根据需求启用音乐模块202、饮食专家模块212。当生理参数超出设定阈值时，系统会智能发出警报，将启动警报识别及处理模块211；

（4）存储在生理参数数据库214中的数据通过移动通信网络102传输至服务器101和救援组织217，服务器对数据进行健康管理，当数据异常时，可以协助求救。

（5）当被测者走丢时，服务器101根据三轴传感器208和加速度传感器209采集到的数据来分析被测者的运动状态，再根据GPS模块203采集到的数据定出被测者的位置，然后发出警报指令，启动警报识别及处理模块211，并协助发送救援信息（被测者的位置，状态，生理参数等）给救援组织。

本发明的有益效果主要表现在：佩戴在被测者身上的设备简单，成本低、功耗低，并且能实时监测被测者的生理状况，其智能性强、实用性良好。

Claims (6)

1.基于物联网的生理参数管理监控系统，包括佩戴在被测对象身上的用户终端设备、数据中心和用以实现生理参数管理监控的服务器，其特征在于，所述用户终端设备通过蓝牙传输模块与数据中心数据通信连接，所述数据中心通过无线网络与所述服务器数据通信连接；所述用户端设备包括：生理参数传感器、温湿度传感器、加速度传感器、三轴传感器、显示模块、电源模块、蓝牙传输模块及数据收发缓存器，上述传感器与显示模块连接在并行数据总线上，总线终端、电源模块及蓝牙传输模块连接在数据收发缓存器上；所述数据中心包括个人信息数据库、音乐模块、GPS模块、用户主观输入模块、生理参数数据库、健康管理模块、警报识别处理模块，以及向服务器传输数据和发送求救信息的第一无线收发模块；所述生理参数管理监控服务器包括：向数据中心发送反馈信息和协助发送求救信息的第二无线收发模块。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的生理参数管理监控系统，其特征在于，所述个人信息数据库包括个人基本信息、最近一周生理参数传感器采集的生理参数、病历以及家族疾病遗传史。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的生理参数管理监控系统，其特征在于，所述数据中心还包括饮食专家模块，该模块通过分析被测对象的身体状况和环境因素，科学提出适宜的健康食谱。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于物联网的生理参数管理监控系统，其特征在于，所述健康管理模块包括健康管理单元和远程协助监护单元，健康管理单元根据被测对象的生理参数结合天气情况，科学地对被测对象进行增减衣服指导、用药指导、膳食指导和运动指导；所述远程监护单元，当被测对象没有遵循健康管理单元中的指导时，实现远程协助提醒。

5.利用如权利要求1所述基于物联网的生理参数管理监控系统的方法，其特征在于，具体如下：所述管理监控系统应用物联网实时检测和管理被测者的身体状况，生理参数传感器周期性采集生理数据，并通过蓝牙传输模块传输至数据中心，进行加工、处理、存储并传输至移动通信网络供服务器管理监控；其中，当被测者摔倒或者迷路时，所述用户终端设备可以向生理参数管理监控服务器和救援人员发送警报系统和GPS定位信息；根据所述数据中心的个人信息数据库，医生能够实时准确把握被测者的身体状况；所述音乐模块用来播放存储的音乐；所述数据中心的用户主观输入模块，用来实现人机交互功能，被测者通过用户主观输入模块输入主观特征信息，服务器根据综合数据分析给予适宜的反馈。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述数据中心是基于安卓系统的智能手机，手机界面包括数据分析处理单元、数据接收单元和数据发送单元；所述数据接收单元通过手机自带的蓝牙设备接收采集到的生理参数和环境参数；所述数据分析处理单元对采集到的生理参数和设定的参数阈值进行比较，判断是否启动警报系统，当警报识别处理模块接收到警报信号时开启，并向救援人员和机构发出GPS定位信息，服务器接收到警报反馈信息时，可以协助救援；所述数据发送单元结合环境参数给健康管理模块发出反馈信息，同时也向无线网络发送一份数据信息，供服务器和医疗单位检测管理。

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