CN106911813B - 一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，包括医疗数据采集子系统、用户终端、医疗云平台和医疗终端；所述的医疗数据采集子系统用于采集病人的医疗数据，并将该医疗数据发送至医疗云平台，所述用户终端、医疗终端皆连接至医疗云平台，以实现用户终端、医疗终端与医疗云平台之间的信息交互。本发明可以为用户提供基于云的功能强大的远程移动医疗健康服务，解决了医疗共享的问题。

Description

一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统
技术领域
本发明涉及医疗技术领域，具体涉及一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统。
背景技术
相关技术中，云作为基础设施的共享模式，可通过网络将分布在不同空间的系统相互连接，为用户提供各种IT服务，如计算服务、存储服务等。结合云在资源利用率、可靠性与扩展性方面的突出优势，将云技术应用于移动医疗领域，一方面能很好的满足移动医疗行业未来的发展需要，另一方面，能有助于实现移动医疗资源的共享，解决医疗资源分布不均带来的问题。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，包括医疗数据采集子系统、用户终端、医疗云平台和医疗终端；所述的医疗数据采集子系统用于采集病人的医疗数据，并将该医疗数据发送至医疗云平台，所述用户终端、医疗终端皆连接至医疗云平台，以实现用户终端、医疗终端与医疗云平台之间的信息交互。
本发明的有益效果为：可以为用户提供基于云的功能强大的远程移动医疗健康服务，解决了医疗共享的问题。
附图说明
利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。
图1本发明的框图示意图；
图2是本发明医疗终端的框图示意图。
附图标记：
医疗数据采集子系统1、用户终端2、医疗云平台3、医疗终端4、诊断模块5、医疗数据查询模块6。
具体实施方式
结合以下实施例对本发明作进一步描述。
参见图1、图2，本实施例提供的一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，包括医疗数据采集子系统1、用户终端2、医疗云平台3和医疗终端4；所述的医疗数据采集子系统1用于采集病人的医疗数据，并将该医疗数据发送至医疗云平台3，所述用户终端2、医疗终端4皆连接至医疗云平台3，以实现用户终端2、医疗终端4与医疗云平台3之间的信息交互。
优选地，所述医疗终端4设有用于进行远程诊断的诊断模块5，当接收到来自医疗云平台3的诊断请求时，诊断模块5基于所述诊断请求向医疗云平台3发送反馈信息。
优选地，所述医疗终端4还设有医疗数据查询模块6，用于查看所述的医疗数据，当接收到医疗服务人员的查询请求时，医疗数据查询模块6向医疗云平台3发送查询请求，从医疗云平台3接收查询结果。
优选地，所述的医疗数据包括心率、心跳节律和血氧饱和度数据。
本发明上述实施例可以为用户提供基于云的功能强大的远程移动医疗健康服务，解决了医疗共享的问题。
优选地，所述的医疗数据采集子系统1包括数据采集节点和簇头节点，其中数据采集节点包括普通医疗数据采集节点、敏感医疗数据采集节点，其中普通医疗数据采集节点用于采集普通医疗数据，敏感医疗数据采集节点用于采集用户需要保密的敏感医疗数据；所述的簇头节点从数据采集节点中选出，其用于对簇内数据采集节点的数据进行收集和处理，生成多重数据包后将多重数据包发送至基站。
其中，所述的簇头节点从数据采集节点中选出，具体包括：
(1)基站发出分簇命令后，将各敏感医疗数据采集节点作为初始簇头节点；
(2)根据基站的分簇命令，各数据采集节点通过调整发射功耗调整通信距离为设定的通信距离阈值，并向通信距离范围内的邻居数据采集节点交换自身的剩余能量值；
(3)每个数据采集节点接收通信距离范围内邻居数据采集节点交换的信息后，根据下列公式计算各敏感医疗数据采集节点的可替换度：
Figure BDA0001289305550000021
式中，P(Si)表示敏感医疗数据采集节点Si的可替换度，E(Si)表示敏感医疗数据采集节点Si的剩余能量，E(Sj)表示敏感医疗数据采集节点Si通信距离范围内的邻居数据采集节点Sj的剩余能量，m为敏感医疗数据采集节点Si通信距离范围内的邻居数据采集节点的数量，E(Sj′)表示Sj通信距离范围内的邻居数据采集节点Sj′的剩余能量，m′为Sj通信距离范围内的邻居数据采集节点的数量；
(4)若P(Si)＞0，则将对应的邻居数据采集节点Sj替换敏感医疗数据采集节点Si，作为新的簇头节点；
(5)对无线传感器网络内的每个数据采集节点，计算该数据采集节点与各簇头节点之间的距离，选出距离最小值对应的簇头节点，将该数据采集节点加入到该选出的簇头节点所在的簇中。
本优选实施例的移动医疗系统按照上述方式选择簇头节点，再由簇头节点收集和发送簇内数据采集节点的医疗数据，相对于由各数据采集点直接发送数据到基站的方式，本优选实施例的医疗数据收集具有更高的能量效率，在保证数据精度损失较小的前提下，进一步节省了能量，大大延长了医疗数据采集子系统1中无线传感器网络的有效工作寿命，并且本优选实施例缩短了簇头选取的时间，从而能够相对提高了医疗数据收集和处理的速度。
优选地，所述对簇内数据采集节点的数据进行收集和处理，包括：
(1)采用有限脉冲响应数字滤波器对簇内的敏感医疗数据进行噪声过滤，通过差分编码对噪声过滤后的敏感医疗数据进行无损压缩，形成压缩敏感医疗数据；
(2)对簇内各普通医疗数据采集节点采集的普通医疗数据构建对应的数据包，定义数据包格式为：由包头、应用数据和后缀组成，其中包头包括源地址和目标地址信息，应用数据包括数据采集节点的标识符、采样数据数目和采样数据序列；
(3)将簇内各普通医疗数据采集节点对应的数据包进行合并，生成拥有公共包头、公共后缀和不同类型的采样数据的多重数据包，其中多重数据包的格式如下：
Figure BDA0001289305550000031
其中
Figure BDA0001289305550000032
式中，XP表示多重数据包，headMAC表示包头，Sad表示源地址，Tad表示目标地址，M表示簇内普通医疗数据采集节点的数目，
Figure BDA0001289305550000033
表示簇内普通医疗数据采集节点Sj的应用数据，
Figure BDA0001289305550000034
表示普通医疗数据采集节点Sj的标识符，
Figure BDA0001289305550000035
表示普通医疗数据采集节点Sj的采样数据数目，
Figure BDA0001289305550000036
为普通医疗数据采集节点Sj的采样数据序列，其中n为普通医疗数据采集节点Sj的采样数据数目；
(4)根据差分编码的格式将压缩敏感医疗数据嵌入到多重数据包中，设压缩敏感医疗数据的差分编码为SD＝{sd1，sd2,…,sdl}，其中sdi(i＝1,…,l)表示第i个差分编码数据，l表示差分编码数据的数量，若l＜k，则嵌入后的多重数据包XP′为：
Figure BDA0001289305550000041
若l≥k，则嵌入后的多重数据包为：
Figure BDA0001289305550000042
其中
Figure BDA0001289305550000043
式中，
Figure BDA0001289305550000044
表示嵌入了差分编码数据的簇内普通医疗数据采集节点Sj的应用数据。
本优选实施例的移动医疗系统，一方面，将敏感医疗数据嵌入到合并的普通医疗数据之前，通过差分编码对敏感医疗数据进行无损压缩来降低需要隐藏的敏感医疗数据比特数，通过无损压缩，不仅可以降低数据隐藏对普通医疗数据可用性的影响，而且可以降低原始敏感医疗数据的特征，从而进一步提高敏感医疗数据的安全性；另一方面，采用上述方式将压缩敏感医疗数据嵌入到多重数据包，不仅增强了敏感医疗数据隐藏的隐蔽性，而且减少了医疗数据采集子系统1的数据传输冗余，降低了传输功耗。
优选地，所述的医疗云平台3通过移动通信网络接收基站的多重数据包，其从多重数据包中提取压缩敏感医疗数据和普通医疗数据，并且对压缩敏感医疗数据进行解压得到原始敏感医疗数据。
所述医疗云平台通过移动通信网络接收基站的多重数据包时，其在单位时间段[0,t]接收来自簇头节点I的对应的多重数据包的数量H(I,t)需满足下列度量条件：
Figure BDA0001289305550000045
式中，wI为设定的簇头节点I的表征其数据重要程度的权值，
Figure BDA0001289305550000046
为设定的簇头节点I所在簇内的数据采集节点sx的表征其数据重要程度的权值，NI为簇头节点I所在簇内的数据采集节点的总数，TH为设定的度量阈值。
本优选实施例促使医疗云平台在接收基站的多重数据包的过程中，能够从较为重要的簇头节点中接收较多的多重数据包，从而在保证医疗数据传输效率的同时，使医疗云平台3能够优先处理重要的多重数据包，提高移动医疗系统的医疗数据处理效率。
最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，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实质和范围。

Claims (4)

1.一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，其特征是，包括医疗数据采集子系统、用户终端、医疗云平台和医疗终端；所述的医疗数据采集子系统用于采集病人的医疗数据，并将该医疗数据发送至医疗云平台，所述用户终端、医疗终端皆连接至医疗云平台，以实现用户终端、医疗终端与医疗云平台之间的信息交互；所述的医疗数据采集子系统包括数据采集节点和簇头节点，其中数据采集节点包括普通医疗数据采集节点、敏感医疗数据采集节点，其中普通医疗数据采集节点用于采集普通医疗数据，敏感医疗数据采集节点用于采集用户需要保密的敏感医疗数据；所述的簇头节点从数据采集节点中选出，其用于对簇内数据采集节点的数据进行收集和处理，生成多重数据包后将多重数据包发送至基站；所述的簇头节点从数据采集节点中选出，具体包括：
(1)基站发出分簇命令后，将各敏感医疗数据采集节点作为初始簇头节点；
(2)根据基站的分簇命令，各数据采集节点通过调整发射功耗调整通信距离为设定的通信距离阈值，并向通信距离范围内的邻居数据采集节点交换自身的剩余能量值；
(3)每个数据采集节点接收通信距离范围内邻居数据采集节点交换的信息后，根据下列公式计算各敏感医疗数据采集节点的可替换度：
Figure FDA0002190896990000011
式中，P(Si)表示敏感医疗数据采集节点Si的可替换度，E(Si)表示敏感医疗数据采集节点Si的剩余能量，E(Sj)表示敏感医疗数据采集节点Si通信距离范围内的邻居数据采集节点Sj的剩余能量，m为敏感医疗数据采集节点Si通信距离范围内的邻居数据采集节点的数量，E(Sj′)表示Sj通信距离范围内的邻居数据采集节点Sj′的剩余能量，m′为Sj通信距离范围内的邻居数据采集节点的数量；
(4)若P(Si)>0，则将对应的邻居数据采集节点Sj替换敏感医疗数据采集节点Si，作为新的簇头节点；
(5)对无线传感器网络内的每个数据采集节点，计算该数据采集节点与各簇头节点之间的距离，选出距离最小值对应的簇头节点，将该数据采集节点加入到该选出的簇头节点所在的簇中。
2.根据权利要求1所述的一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，其特征是，所述医疗终端设有用于进行远程诊断的诊断模块，当接收到来自医疗云平台的诊断请求时，诊断模块基于所述诊断请求向医疗云平台发送反馈信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，其特征是，所述的医疗数据包括心率、心跳节律和血氧饱和度数据。
4.根据权利要求1所述的一种基于云的使用移动终端的移动医疗系统，其特征是，所述对簇内数据采集节点的数据进行收集和处理，包括：
(1)采用有限脉冲响应数字滤波器对簇内的敏感医疗数据进行噪声过滤，通过差分编码对噪声过滤后的敏感医疗数据进行无损压缩，形成压缩敏感医疗数据；
(2)对簇内各普通医疗数据采集节点采集的普通医疗数据构建对应的数据包，定义数据包格式为：由包头、应用数据和后缀组成，其中包头包括源地址和目标地址信息，应用数据包括数据采集节点的标识符、采样数据数目和采样数据序列；
(3)将簇内各普通医疗数据采集节点对应的数据包进行合并，生成拥有公共包头、公共后缀和不同类型的采样数据的多重数据包，其中多重数据包的格式如下：
Figure FDA0002190896990000022
其中
Figure FDA0002190896990000021
式中，XP表示多重数据包，headMAC表示包头，Sad表示源地址，Tad表示目标地址，M表示簇内普通医疗数据采集节点的数目，
Figure FDA0002190896990000023
表示簇内普通医疗数据采集节点Sj的应用数据，
Figure FDA00021908969900000210
表示普通医疗数据采集节点Sj的标识符，
Figure FDA0002190896990000024
表示普通医疗数据采集节点Sj的采样数据数目，
Figure FDA0002190896990000025
为普通医疗数据采集节点Sj的采样数据序列，其中n为普通医疗数据采集节点Sj的采样数据数目；
(4)根据差分编码的格式将压缩敏感医疗数据嵌入到多重数据包中，设压缩敏感医疗数据的差分编码为SD＝{sd1,sd2,…,sdl}，其中sdi(i＝1,…,l)表示第i个差分编码数据，l表示差分编码数据的数量，若l<k，则嵌入后的多重数据包XP′为：
Figure FDA0002190896990000026
若l≥k，则嵌入后的多重数据包为：
Figure FDA0002190896990000027
其中
Figure FDA0002190896990000028
式中，
Figure FDA0002190896990000029
表示嵌入了差分编码数据的簇内普通医疗数据采集节点Sj的应用数据。
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