CN106137213A - 具有智能识别功能的无线生理体征检测设备及组网方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备及组网方法,包括近场无线通信模块通信NFC(Near Field Communication)模块Ⅱ,用于对患者身份进行识别,ZigBee终端节点,用于与NFC模块进行数据交互,并建立ZigBee网络,生理体征检测模块,用于存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储;本发明一方面完成信息的采集,另一方面完成ZigBee网络的PANI D的传递,使得ZigBee终端节点能快速地自动加入网络,能够在治疗过程中,解决设备间有线连接给医护人员和接受透析治疗的患者带来的不便,减少人为因素带来的错误,使得整个智能医疗系统能在较短时间内达到正常工作状态,本发明具有结构简单、利于操作的优点。
Description
技术领域
本发明涉及通信领域,尤其涉及一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备及组网方法。
背景技术
目前,在智慧医疗及医疗物联网中,以血液透析治疗过程中为例,在血液透析治疗过程中,与血液透析机配套使用的患者生理体征检测设备均采用有线连接方式,一旦附件设备发生故障,需要更换时,不是专业的血透机维修人员,很难使得血液透析机及其相关配套附件在短时间内恢复正常工作,给医护人员和患者带来了使用不便。同时,现有测量生理体征的血氧饱和度、血压等单个小型化无线通信设备,更侧重于家庭式的生理健康指标检测,设备之间多采用蓝牙通信方式,在使用过程中,需要与对应血液透析机之间进行配对设置,在血透治疗中心较大病房环境中,一旦需要某台血液透析机所连患者生理体征检测设备与另一台血液透析机所连附件设备之间进行互换使用,就会要求医护人员进行设备配对的现场操作设定,在使用便捷性上存在不足。再者,接受透析治疗的患者需要护士人员面对面地核对身份才能确保身份信息无误,在一定程度上也增加了医护人员的工作负担,甚至稍有不慎,也会出现弄错患者身份的情况。
因此,亟需一种具有智能识别的医疗物联网患者生理体征检测设备,突破常态的血透机与患者生理体征检测设备直接连接模式,以Zigbee通信替代蓝牙通信,克服蓝牙通信对可连入节点数目的约束和限制,在生理体征检测设备中,增加NFC通信,增强患者生理体征检测设备快速自动入网的便捷性,完成生理体征检测设备的快速更换;并通过体征检测设备中NFC通信,获取患者身份信息,为个性化治疗和精准治疗打下基础,进一步提高透析治疗的效果。
发明内容
有鉴于此,本发明提供一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备及组网方法以解决上述问题。
本发明提供的一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备,包括
NFC模块Ⅱ,用于对患者身份进行识别,
ZigBee终端节点,用于与NFC模块进行数据交互,并建立ZigBee网络,
生理体征检测模块,用于存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储。
进一步,所述NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将生理体征检测模块的设备标识信息和患者身份信息通过ZigBee网络中的集成网关送达至中心服务器,将生理体征检测模块与患者身份进行匹配后,将生理体征检测模块采集的患者的生理特征信息传递至ZigBee模块。
进一步,所述集成网关至少包括NFC模块Ⅰ和ZigBee汇聚点,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ,,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成用户身份证明。
进一步,更换设备或新设备入网时,使新设备的NFC模块Ⅱ工作在读卡模式,并通过与NFC模块Ⅰ接触,使NFC模块Ⅱ读取NFC模块Ⅰ中的用户身份证明,并获取所述用户身份证明中的网络标识符信息。
进一步,NFC模块Ⅱ将获取的网络标识符信息传送至ZigBee终端节点,ZigBee终端节点将接收的网络标识符作为新的网络标识符,拥有相同网络标识符的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。
本发明还提供一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备的组网方法,包括:
a.对患者身份进行识别,
b.建立ZigBee网络,通过ZigBee终端节点与NFC模块进行数据交互,获取患者身份信息,
c.通过生理体征检测模块,存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储。
进一步,步骤b还包括:
所述NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将生理体征检测模块的设备标识信息和患者身份信息通过ZigBee网络中的集成网关送达至中心服务器,将生理体征检测模块与患者身份进行匹配后,将生理体征检测模块采集的患者的生理特征信息传递至ZigBee模块。
进一步,所述集成网关至少包括NFC模块Ⅰ和ZigBee汇聚点,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ,,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成用户身份证明。
进一步,更换设备或新设备入网时,使新设备的NFC模块Ⅱ工作在读卡模式,并通过与NFC模块Ⅰ接触,使NFC模块Ⅱ读取NFC模块Ⅰ中的用户身份证明,并获取所述用户身份证明中的网络标识符信息。
进一步,所述NFC模块Ⅱ将获取的网络标识符信息传送至设置于该检测设备的ZigBee终端节点,ZigBee终端节点将接收的网络标识符作为新的网络标识符,通过拥有相同网络标识符的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。
本发明的有益效果:本发明通过采用近场通信设备与ZigBee模块组合,通过近场通信模块一方面完成信息的采集,另一方面完成ZigBee网络的PANID的传递,使得ZigBee终端节点能快速地自动加入网络,能够在治疗过程中,解决设备间有线连接给医护人员和接受透析治疗的患者带来的不便,能智能地对患者进行快速地身份信息识别,减少人为因素带来的错误,并能在当生理体征检测设备发生故障或者新的检测设备需要入网工作的时候,非专业维护设备的医护工作者就能快速地完成设备的更换和入网,使得整个智能医疗系统能在较短时间内达到正常工作状态,本发明具有结构简单、利于操作的优点。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的原理框图。
图3是本发明的流程示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述:图1是本发明的结构示意图,图2是本发明的原理框图,图3是本发明的流程示意图。
本实施例中的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备及组网方法,包括
NFC模块Ⅱ,用于对患者身份进行识别,
ZigBee终端节点,用于与NFC模块进行数据交互,并建立ZigBee网络,
生理体征检测模块,用于存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储。所述NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将生理体征检测模块的设备标识信息和患者身份信息通过ZigBee网络中的集成网关送达至中心服务器,将生理体征检测模块与患者身份进行匹配后,将生理体征检测模块采集的患者的生理特征信息传递至ZigBee模块。集成网关至少包括NFC模块Ⅰ和ZigBee汇聚点,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ,,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成用户身份证明。
在本实施例中,NFC(Near Field Communication,近场通信)是一种短距高频的无线电技术,在13.56MHz频率运行于10厘米距离内,其传输速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三种,由非接触式射频识别(RFID)演变而来,在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能,能在短距离内与兼容设备进行识别和数据交换。在ZigBee协议使用一个16位的个域网标志符(Personal Area Network ID,简称PAN ID)来标识一个网络,即网络标识符,是针对一个或多个应用的网络,用于区分不同的ZigBee网络,通过NFC模块将ZigBee模块的网络标识符作为用户身份证明(User Identification,简称UID),并对检测设备自动组网,增强了检测设备快速自动入网的便捷性,完成了检测设备的快速更换,避免一旦检测设备发生故障,需要更换时,不是专业的维修人员,很难使得设备在短时间内恢复正常工作,给医护人员和患者带来了使用不便。
在本实施例中,NFC模块包括设置于集成网关设备的NFC模块Ⅰ和设置于检测设备的NFC模块Ⅱ,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ。ZigBee模块包括ZigBee汇聚点和ZigBee终端节点,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成NFC模块的用户身份证明。更换设备或新设备入网时,使新设备的NFC模块Ⅱ工作在读卡模式,并通过与NFC模块Ⅰ接触,使NFC模块Ⅱ读取NFC模块Ⅰ中的用户身份证明,并获取所述用户身份证明中的网络标识符信息。ZigBee终端节点设置于检测设备,NFC模块Ⅱ将获取的网络标识符信息传送至ZigBee终端节点,ZigBee终端节点将接收的网络标识符作为新的网络标识符,拥有相同网络标识符的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。NFC模块Ⅱ通过按键的状态完成患者身份的识别,与集成网关设备中的NFC模块互刷完成读取并传输用于ZigBee网络组网的PANID。生理体征检测设备的ZigBee模块作为ZigBee网络的终端节点,与NFC模块共同协作,当设备发送故障或者新设备需要入网工作时,能完成快速地与集成网关中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络,完成生理体征检测设备的快速更换和无线通信。生理体征检测模块完成对患者的生理体征的监测,并将获得的数据存储。
下面列举一个具体实施例做详细说明:
以血液透析治疗为例,在治疗过程中,首先需要与患者生理体征检测设备中ZigBee终端节点通信的ZigBee汇聚点,其次,在更换患者生理体征检测设备时,需要传递ZigBee网络PANID,再次,需要依据Modbus TCP/IP通信协议栈与血液透析治疗中心服务器进行数据交互的网关,本实施例中患者生理体征检测模块2中的NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将检测设备编号和患者身份信息经ZigBee网络传送给集成网关,再送达中心服务器,完成了检测设备与患者身份之间的匹配。中心服务器中已有血液透析排班系统,通过排班系统完成血液透析机设备与患者身份的关联,在中心服务器收到检测设备号和患者身份信息之后,在本实施例中,生理体征检测模块采用血透机,检测设备—患者身份—血透机三者再进一步相互关联。然后,患者生理体征检测设备中的生理体征检测模块将采集透析治疗过程中患者的生理特征(以血氧饱和度为例),实时地将血氧饱和度数据传送给检测设备的ZigBee模块,再由ZigBee网络将数据传送给集成网关设备。最后,数据经过集成网关设备中的微控制器芯片处理后,以Modbus TCP/IP通信协议发送给血液透析治疗中心服务器。
具体地,本实施例中如图1所示的集成网关设备1、患者生理体征检测设备2和血液透析机3,集成网关设备1也至少包括三个模块:NFC模块Ⅰ、ZigBee转Modbus TCP/IP网关和ZigBee模块Ⅰ,患者生理体征检测设备2至少包括了NFC模块Ⅱ、患者生理体征检测模块和ZigBee模块Ⅱ,将ZigBee模块Ⅰ作为ZigBee网络中的汇聚点,ZigBee模块Ⅱ作为ZigBee终端节点,集成网关设备1通过交换机与血液透析治疗中心服务器相连,血液透析机3则通过另外的交换机与中心服务器连接。首先,患者生理体征检测设备2中的NFC模块识别患者身份信息,并将检测设备编号和患者身份信息经ZigBee网络传送给集成网关,再送达中心服务器,完成了检测设备与患者身份之间的匹配。中心服务器中已有血液透析排班系统,通过排班系统完成血液透析机设备与患者身份的关联,在中心服务器收到检测设备号和患者身份信息之后,在本实施例中,生理体征检测模块采用血透机,检测设备—患者身份—血透机三者再进一步相互关联。然后,患者生理体征检测设备中的生理体征检测模块将采集透析治疗过程中患者的生理特征(以血氧饱和度为例),实时地将血氧饱和度数据传送给检测设备的ZigBee模块,再由ZigBee网络将数据传送给集成网关设备。最后,数据经过集成网关设备中的微控制器芯片处理后,以Modbus TCP/IP通信协议发送给血液透析治疗中心服务器。
本实施例中,当患者生理体征检测设备发生故障需要更换时,医护人员只需要将检测设备的NFC与集成网关设备的NFC接触,就能完成设备的更换。替代设备可启用新设备,也可选用病房中暂未使用的其他检测设备。首先,在集成网关中,自定义配置ZigBee汇聚点模块的个域网标识符(PANID),将PANID存放在发送给NFC的命令中,NFC收到命令后,取出PANID,将该PANID增加一个字节组成NFC的UID。紧接着,在患者生理体征检测设备中,工作在读卡模式的NFC与集成网关中的NFC接触,读取集成网关NFC的UID,取出包含在UID中的ZigBee模块PANID,随后,NFC将PANID传送给本机的ZigBee模块,检测设备的ZigBee模块就会将本机的PANID改作为新接收到的PANID,最后,拥有相同PANID的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。进而完成了ZigBee的自动入网和设备间的自动匹配。
在本实施例中,生理体征检测设备由内部的电源模块4提供稳定的电源。患者生理体征检测模块5与ZigBee模块6串口方式连接,通过串口通信,检测模块将检测得到的患者的血氧饱和度参数传送给ZigBee模块6。ZigBee模块6与NFC模块Ⅱ7完成命令的传输和应答,通过ZigBee网络,完成与集成网关设备上的ZigBee模块的数据交互,如图3所示,首先唤醒NFC模块Ⅱ7,成功之后识别集成网关设备上的NFC模块Ⅰ,读取集成网关设备上NFC模块Ⅱ7的UID,接着,ZigBee模块6提取PANID并修改PANID,建立网络,然后识别患者身份卡,获得血氧饱和度值,并将身份信息数据和血氧饱和度数据存储在,最后上传数据到集成网关设备中的ZigBee模块6。在本实施例中,采用医疗行业中的血液透析系统网络为例进行具体介绍,本领域技术人员应该可以知晓,本发明中的集成网关设备可以应用于多种通信场景,并不局限于血液透析系统,而是可以应用在各种涉及ZigBee网络,完成ZigBee终端节点的自动入网、组网的场景中。
相应地,本发明还提供一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备组网方法,包括:
a.对患者身份进行识别,
b.建立ZigBee网络,通过ZigBee终端节点与NFC模块进行数据交互,获取患者身份信息,
c.通过生理体征检测模块,存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储。
所述NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将生理体征检测模块的设备标识信息和患者身份信息通过ZigBee网络中的集成网关送达至中心服务器,将生理体征检测模块与患者身份进行匹配后,将生理体征检测模块采集的患者的生理特征信息传递至ZigBee模块。所述集成网关至少包括NFC模块Ⅰ和ZigBee汇聚点,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ,,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成用户身份证明。更换设备或新设备入网时,使新设备的NFC模块Ⅱ工作在读卡模式,并通过与NFC模块Ⅰ接触,使NFC模块Ⅱ读取NFC模块Ⅰ中的用户身份证明,并获取所述用户身份证明中的网络标识符信息。所述NFC模块Ⅱ将获取的网络标识符信息传送至设置于该检测设备的ZigBee终端节点,ZigBee终端节点将接收的网络标识符作为新的网络标识符,通过拥有相同网络标识符的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。
最后说明的是,以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制,尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明,本领域的普通技术人员应当理解,可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换,而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围,其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (10)
1.一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备,其特征在于:包括NFC模块Ⅱ,用于对患者身份进行识别,
ZigBee终端节点,用于与NFC模块进行数据交互,并建立ZigBee网络,
生理体征检测模块,用于存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储。
2.根据权利要求1所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备,其特征在于:所述NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将生理体征检测模块的设备标识信息和患者身份信息通过ZigBee网络中的集成网关送达至中心服务器,将生理体征检测模块与患者身份进行匹配后,将生理体征检测模块采集的患者的生理特征信息传递至ZigBee模块。
3.根据权利要求2所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备,其特征在于:所述集成网关至少包括NFC模块Ⅰ和ZigBee汇聚点,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成用户身份证明。
4.根据权利要求3所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备,其特征在于:更换设备或新设备入网时,使新设备的NFC模块Ⅱ工作在读卡模式,并通过与NFC模块Ⅰ接触,使NFC模块Ⅱ读取NFC模块Ⅰ中的用户身份证明,并获取所述用户身份证明中的网络标识符信息。
5.根据权利要求4所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备,其特征在于:NFC模块Ⅱ将获取的网络标识符信息传送至ZigBee终端节点,ZigBee终端节点将接收的网络标识符作为新的网络标识符,拥有相同网络标识符的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。
6.一种具有智能识别功能的无线生理体征检测设备的组网方法,其特征在于:包括:
a.对患者身份进行识别,
b.建立ZigBee网络,通过ZigBee终端节点与NFC模块进行数据交互,获取患者身份信息,
c.通过生理体征检测模块,存储用户身份信息、采集患者的生理体征信息并存储。
7.根据权利要求6所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备的组网方法,其特征在于:步骤b还包括
所述NFC模块Ⅱ识别患者身份信息,并将生理体征检测模块的设备标识信息和患者身份信息通过ZigBee网络中的集成网关送达至中心服务器,将生理体征检测模块与患者身份进行匹配后,将生理体征检测模块采集的患者的生理特征信息传递至ZigBee模块。
8.根据权利要求7所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备的组网方法,其特征在于:所述集成网关至少包括NFC模块Ⅰ和ZigBee汇聚点,所述NFC模块Ⅰ将用户身份证明传送至NFC模块Ⅱ,,自定义配置ZigBee汇聚点的网络标识符,并将网络标识符发送至NFC模块Ⅱ,NFC模块Ⅱ将网络标识符增加一个字节组成用户身份证明。
9.根据权利要求8所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备的组网方法,其特征在于:更换设备或新设备入网时,使新设备的NFC模块Ⅱ工作在读卡模式,并通过与NFC模块Ⅰ接触,使NFC模块Ⅱ读取NFC模块Ⅰ中的用户身份证明,并获取所述用户身份证明中的网络标识符信息。
10.根据权利要求9所述的具有智能识别功能的无线生理体征检测设备的组网方法,其特征在于:所述NFC模块Ⅱ将获取的网络标识符信息传送至设置于该检测设备的ZigBee终端节点,ZigBee终端节点将接收的网络标识符作为新的网络标识符,通过拥有相同网络标识符的ZigBee终端节点和集成网关设备中的ZigBee汇聚点建立起ZigBee网络。
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
C06 | Publication | ||
PB01 | Publication | ||
C10 | Entry into substantive examination | ||
SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication | ||
RJ01 | Rejection of invention patent application after publication |
Application publication date: 20161123 |