CN105871711A - 一种全自动通信监护系统及方法 - Google Patents

一种全自动通信监护系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种全自动通信监护系统及方法，该系统包括监护模块、服务器系统以及为监护模块和服务器系统提供双向传输支持的通信系统，监护模块为采集和监测本地数据的本地监护单元，通信系统为实时双向全自动通信的网关单元，服务器系统为实时响应网关单元的远端服务器，网关单元与本地监护单元、远端服务器之间分别通过无线通信技术、网络通信技术连接，网关单元是具备支持与本地监护单元进行无线通信协议匹配功能以及对数据进行协议组包或协议解析的网关设备。本发明提供的本地监护设备与远端服务器通过网关单元实现全自动通信系统，无需人工配置和APP安装，即可实现本地监护设备与远端服务器的全自动双向通信，具备较高的性价比。

Description

一种全自动通信监护系统及方法
技术领域
本发明涉及监护设备领域，具体为一种全自动通信监护系统及方法。
背景技术
随着人们生活水平的不断提高，影响人们健康的各种疾病也日趋增多，有些疾病往往需要随时了解各种生理体征信号，便于做出相应的医疗操作，但是长时间的专人监护给人们带来了很大的困扰，不仅耗费大量人力、物力，且效果不理想，因此专门适用于监护病人患者的监护模块应运而生。
当前市面有许多智能无线监护设备，如监护仪、蓝牙血压计、心率手环手表、血氧手环、家庭温湿度计等，例如监护仪是一种常用的临床医疗器械，他可以把病人的心电(ECG)，呼吸(RESP)、血氧饱和度(SP02)、血压(BP)等参数显示出来，通过24小时对病人各种生理参数的监测及分析，在某一生理机能参数超出规定数值时便发出警报，提醒医护人员及病人家属进行抢救的一种监护模块，是医护人员诊断、治疗及抢救的重要器械；传统的监护仪一般通过串口与主监护室相连，布线不方便而且仅局限于手术过程和ICU病房的监护，限制了其使用价值，不能满足所有临床科室的使用；
多数设备需要将收集的数据发送给远程服务器，并接受服务器的设置，设备的数据搜集采用WIFI或者手机APP连接，而许多设备面向的人群存在智能手机使用困难，无法操作APP、需要设置WIFI密码等问题，为此，我们提出一种家庭监护设备与远端服务器全自动通信技术方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种全自动通信监护系统及方法，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种全自动通信监护系统，包括监护模块、服务器系统以及为监护模块和服务器系统提供双向传输支持的通信系统，其结构特点为：所述监护模块为采集和监测本地数据的本地监护单元，所述通信系统为实时双向全自动通信的网关单元，所述服务器系统为实时响应网关单元的远端服务器，所述网关单元与本地监护单元、远端服务器之间分别通过无线通信单元、网络通信单元连接，所述网关单元是具有支持与本地监护单元进行无线通信协议匹配功能以及对数据进行协议组包或协议解析的网关设备。
进一步地，所述网关单元包括无线通信单元和网络通信单元，所述无线通信单元由天线、平衡-不平衡变压器、无线SOC芯片以及电路连接元件组成，所述无线通信单元通过串口完成与网络通信单元的通信；所述网络通信单元由相应的天线、射频收发组件和基带构成为一整体的SOC设备，SOC设备内置处理器，处理器完成相关协议的解析和组包以及无线通信单元之间的通信连接。
优选的，所述串口包括SPI串行外设接口、COM串口或I2C接口；所述无线通信单元通过SPI串行外设接口、COM串口或I2C接口完成与网络通信单元的通信。
进一步地，所述无线通信单元通过无线信道，收集本地监护单元采集的数据，网关单元按照约定的协议组包数据，通过网络通信单元，将数据发送给指定的远端服务器，远端服务器按照约定的协议解析数据，获取采集的信息，完成数据的收集；所述远端服务器发送数据信息至网络通信单元，网关单元按照约定的协议解析数据信息，通过无线通信单元将数据发送给本地监护单元，完成远端服务器的远程操作。
进一步地，所述本地监护单元包括蓝牙血压计、心率手环手表、血氧手环、家庭温湿度计或具备无线联网功能的其他家庭监护设备。
进一步地，所述无线通信单元与本地监护单元采用蓝牙、LORAN、ZIGBEE、WIFI或其他无线通信信道进行通信连接和信号传输。
进一步地，所述网关单元存储有远端服务器通信接口信息，根据通信接口信息与远端服务器内部数据解析单元通信连接以及读取服务器内部存储单元中本地监护设备信息，设备信息包括MAC、序列号、设备类型和其他数据，所述通信接口采用两种形式保存在网关单元中，其保存形式为IP地址与端口，以及URL链接。
进一步地，所述网络通信单元与远端服务器采用移动通信网络、英特网或加强WIFI网络进行通信连接和信号传输，所述移动通信网络包括2G网络、3G网络、4G网络或其他传输网络。
一种全自动通信监护系统实现方法，包括如下步骤：
S1：实现网关单元与远端服务器的网络连接；
S2：基于网络通信连接，网关单元读取远端服务器支持的设备类型与列表；
S3：实现网关单元与本地监护单元的无线网络连接；
S4：基于无线网络连接，网关单元扫描本地监护单元，获取本地监护单元的设备信息；
S5：将远端服务器获取的设备信息与本地监护单元的设备信息进行比对，判断是否支持本地监护单元；
S6：基于支持本地监护单元的条件，选择无线通信技术方式和通信协议方式，实现与本地监护单元的连接以及数据通信。
进一步地，所述本地监护单元需要认证时，本地监护单元内部设置有通用的匹配密码，所述网关单元通过该匹配密码与所述本地监护单元实现认证，所述本地监护单元不需要认证时，则直接进行数据通信。
进一步地，网关设备与远端服务器采用间隔时段通信连接模式或者全时段通信连接模式。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
本发明提出的一种全自动通信监护系统及方法，本地监护设备与远端服务器通过网关单元实现全自动通信系统，无需人工配置和APP安装，即可实现本地监护设备与远端服务器的全自动双工通信，具备较高的性价比。
附图说明
图1为本发明提出的一种全自动通信监护系统优选的结构示意图。
图2为本发明提出的一种全自动通信监护系统实现方法的流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明提供一种技术方案：一种全自动通信监护系统，该系统包括监护模块、服务器系统以及为监护模块和服务器系统提供双向传输支持的通信系统，所述监护模块为采集和监测本地数据的本地监护单元，具体为本地家庭监护设备，如生命体征监测手环；所述通信系统为实时双向全自动通信的网关单元，所述服务器系统为实时响应网关单元的远端服务器，所述网关单元与本地监护单元、远端服务器之间分别通过无线通信单元、网络通信单元连接，所述网关单元是具有支持与本地监护单元进行无线通信协议匹配功能以及对数据进行协议组包或协议解析的网关设备。
网关单元包括无线通信单元和网络通信单元，所述无线通信单元由天线、平衡-不平衡变压器、无线SOC芯片以及电路连接元件组成，所述无线通信单元通过SPI串行外设接口、COM串口或I2C接口，完成与网络通信单元的通信；所述网络通信单元由相应的天线、射频收发组件和基带构成为一整体的SOC设备，SOC设备内置处理器，处理器完成相关协议的解析和组包以及无线通信单元之间的通信连接。
无线通信单元通过无线信道，收集本地监护单元采集的数据，网关单元按照约定的协议组包数据，通过网络通信单元，将数据发送给指定的远端服务器，远端服务器按照约定的协议解析数据，获取采集的信息，完成数据的收集；所述远端服务器发送数据信息至网络通信单元，网关单元按照约定的协议解析数据信息，通过无线通信单元将数据发送给本地监护单元，完成远端服务器的远程操作。
本地监护单元具体包括蓝牙血压计、心率手环手表、血氧手环、家庭温湿度计或具备无线联网功能的其他可穿戴式家庭监护设备，还可以为综合性的中大型监护设备，例如医院ICU病房使用的综合监护仪和综合监护设备等。
无线通信单元与本地监护单元采用蓝牙、LORAN、ZIGBEE、WIFI或其他无线通信信道进行通信连接和信号传输。
网关单元存储有远端服务器通信接口信息，根据通信接口信息与远端服务器内部数据解析单元通信连接以及读取服务器内部存储单元中的本地监护设备信息，设备信息包括MAC、序列号、设备类型和其他数据，所述通信接口采用两种形式保存在网关单元中，其保存形式为IP地址与端口以及URL链接。
网络通信单元与远端服务器采用移动通信网络、英特网或加强WIFI网络进行通信连接和信号传输，所述移动通信网络包括2G网络、3G网络、4G网络或其他传输网络。
请参阅图2，一种全自动通信监护系统实现方法，包括如下步骤：
S1：实现网关单元与远端服务器的网络连接，其中，网关单元一般通过因特网进行通信传输，对于实际操作中存在较远的终端或没有接入因特网的偏远地区，则采用移动通信网络进行通信传输，目前多数应用2G网络、3G网络或4G网络；
S2：基于网络通信连接，网关单元读取远端服务器支持的设备类型与列表，其中，远端服务器内部存储有关于通信设备的类型和列表信息，信息包含设备的各项通信参数和技术参数，同时不定时对设备类型和列表信息进行更新，能够匹配更多的设备；
S3：实现网关单元与本地监护单元的无线网络连接，其中网关单元通过扫描选择无线网络的接入方式，使得网关单元跟本地监护单元建立通信连接；
S4：基于无线网络连接，网关单元扫描本地监护单元，获取本地监护单元的设备信息；
S5：远端服务器获取的设备信息与本地监护单元的设备信息进行比对，判断是否支持本地监护单元，不支持本地监护单元，反馈不支持信息至远端服务器，准备后续更新；
S6：基于支持本地监护单元的条件，选择无线通信技术方式和通信协议方式，实现与本地监护单元的连接以及数据通信；所述本地监护单元需要认证时，本地监护单元内部设置有通用的匹配密码，所述网关单元通过该匹配密码与所述本地监护单元实现认证，所述本地监护单元不需要认证时，则直接进行数据通信。网关设备与远端服务器采用间隔时段通信连接模式或者全时段通信连接模式。
工作原理：该本地监护设备与远端服务器全自动通信技术系统，包括本地监护设备和网关设备，所述本地监护设备与网关设备采用无线技术进行连接，网关设备连接远端服务器，所述网关设备包括:用于连接本地监护设备的无线通信单元和网络通信单元，无线通信单元与本地监护设备连接，网络通信单元与远端服务器连接，所述网关设备上电后，通过所述网络通信单元从远端服务器获取支持设备类型和列表；通过所述无线通信单元扫描本地监护设备，然后连接本地监护设备，获取本地监护设备的信息，信息包括有MAC(产品品牌类型)、序列号、设备类型，与从服务器中获得的信息进行比对，判断是否支持本地监护设备；网关设备根据所述本地监护设备的信息，判断使用哪种无线手段，及采用标准通信协议还是私有通信，实现与所述本地监护设备连接及数据通信；无线通信单元通过无线信道，收集本地监护设备采集的数据，并按照约定的协议组包数据，通过网络通信单元，将数据发送给指定的远端服务器，远端服务器按照约定的协议解析数据，获取采集的信息，完成数据的收集；网关设备按照一定的时间间隔，获取远端服务器的状态，该状态指是否需要通过网关设备操作本地监护设备，如果有，则按照约定的协议格式获取信息，通过无线通信单元将数据发送给本地监护设备，当所述家庭监护设备需要认证时，所述本地监护设备内部保存有一个通用的匹配密码，所述网关设备通过该匹配密码与所述家庭监护设备实现认证，当本地监护设备不需要认证时，则直接进行数据通信；网关设备也可以长连接到远端服务器，远端服务器主动发送操作信息给网关设备，网关设备收到信息后，按照约定的协议解析信息，根据信息的内容发送数据给本地监护设备，完成远端服务器的远程操作。
综上所述，本发明提出的一种全自动通信监护系统及方法，本地监护设备与远端服务器通过网关单元实现全自动通信系统，无需人工配置和APP安装，即可实现本地监护设备与远端服务器的全自动双工通信，具备较高的性价比。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (10)

1.一种全自动通信监护系统，包括监护模块、服务器系统以及为监护模块和服务器系统提供双向传输支持的通信系统，其特征在于：所述监护模块为采集和监测本地数据的本地监护单元，所述通信系统为实时双向全自动通信的网关单元，所述服务器系统为实时响应网关单元的远端服务器，所述网关单元与本地监护单元、远端服务器之间分别通过无线通信单元、网络通信单元连接，所述网关单元是具有支持与本地监护单元进行无线通信协议匹配功能以及对数据进行协议组包或协议解析的网关设备。
2.根据权利要求1所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于：所述网关单元包括无线通信单元和网络通信单元，所述无线通信单元由天线、平衡-不平衡变压器、无线SOC芯片以及电路连接元件组成，所述无线通信单元通过串口完成与网络通信单元的通信，所述网络通信单元由相应的天线、射频收发组件和基带构成为一整体的SOC设备，SOC设备内置处理器，处理器完成相关协议的解析和组包以及无线通信单元之间的通信连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于：所述无线通信单元通过无线信道，收集本地监护单元采集的数据，网关单元按照约定的协议组包数据，通过网络通信单元，将数据发送给指定的远端服务器，远端服务器按照约定的协议解析数据，获取采集的信息，完成数据的收集；所述远端服务器发送数据信息至网络通信单元，网关单元按照约定的协议解析数据信息，通过无线通信单元将数据发送给本地监护单元，完成远端服务器的远程操作。
4.根据权利要求1所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于：所述本地监护单元包括蓝牙血压计、心率手环手表、血氧手环、家庭温湿度计或具备无线联网功能的其他家庭监护设备。
5.根据权利要求1所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于：所述无线通信单元与本地监护单元采用蓝牙、LORAN、ZIGBEE、WIFI或其他无线通信信道进行通信连接和信号传输。
6.根据权利要求1所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于：所述网关单元存储有远端服务器通信接口信息，根据通信接口信息与远端服务器内部数据解析单元通信连接以及读取服务器内部存储单元中本地监护设备信息，设备信息包括MAC、序列号、设备类型和其他数据，所述通信接口采用两种形式保存在网关单元中，其保存形式为IP地址与端口，以及URL链接。
7.根据权利要求1所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于：所述网络通信单元与远端服务器采用移动通信网络、英特网或加强WIFI网络进行通信连接和信号传输，，所述移动通信网络包括2G网络、3G网络、4G网络或其他传输网络。
8.根据权利要求1～7中任何一项所述的一种全自动通信监护系统，其特征在于，所述全自动通信监护系统实现方法的步骤如下：
S1：实现网关单元与远端服务器的网络连接；
S2：基于网络通信连接，网关单元读取远端服务器支持的设备类型与列表；
S3：实现网关单元与本地监护单元的无线网络连接；
S4：基于无线网络连接，网关单元扫描本地监护单元，获取本地监护单元的设备信息；
S5：将远端服务器获取的设备信息与本地监护单元的设备信息进行比对，判断是否支持本地监护单元；
S6：基于支持本地监护单元的条件，选择无线通信技术方式和通信协议方式，实现与本地监护单元的连接以及数据通信。
9.根据权利要求8所述的一种全自动通信监护系统实现方法，其特征在于：所述本地监护单元需要认证时，本地监护单元内部设置有通用的匹配密码，所述网关单元通过该匹配密码与所述本地监护单元实现认证，所述本地监护单元不需要认证时，则直接进行数据通信。
10.根据权利要求8所述的一种全自动通信监护系统实现方法，其特征在于：网关设备与远端服务器采用间隔时段通信连接模式或者全时段通信连接模式。
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