CN107241165A - 一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法 - Google Patents
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Abstract
一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法，其特征是在各个家庭的医疗设备组成的蓝牙微微网的中央处理器和各从设备之间引入反向链路；医疗设备发送端对信息数据检错编码，如循环冗余编码（CRC），将编码后的数据发送给中央处理器；中央处理器将数据帧是否在接收端正确接收的信息反馈回发送端，发送端按指定策略选择下一帧要发送的数据帧。本发明可以有效解决微微网中的多个设备同时向中央处理器发送数据时，有数据的部分丢失问题，保证蓝牙微微网内医疗设备的通信质量。
Description
技术领域
本发明涉及一种无线通讯技术，尤其是是一种无线医疗设备数据可靠传输控制技术，具体地说是一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法。
背景技术
智能养老又称为智能居家养老(Smart home care)，是新近流行的一种养老概念。智能养老系统基于物联网技术，通过在手腕式血压计、手表式GPS定位仪，体重计，血糖仪等居家养老设备中植入电子芯片装置，远程监控老年人的日常生活状态，同时也能知晓他们的活动轨迹。智能养老系统将监测到的数据直接传送到协议医疗单位的老人电子健康档案，一旦出现数据异常，系统会自动提醒老人及时体检。在智能养老家庭中，血压仪，体重计，血糖仪等设备通过蓝牙连接将生理数据传递给中央处理器，实现了医疗设备的互联，组成一个独立的蓝牙微微网。在传统的通信系统中，中央处理器和各医疗设备之间只有一条单向数据通路。因此,当传输的数据发生碰撞时，数据不能被接收端正确接收,接收端也只能选择丢弃或者将错误数据汇报给上层，所以这种通信方式无法保证通信的可靠性，数据易丢失。郝卫亮等人利用丢失重传机制对通信协议加以扩展，即由发送端对数据进行预封装处理，通过对待发送数据分组，封装于预先定义好的包内，分若干帧发送出去（郝卫亮.无线传输系统中nRF2401芯片数据丢失问题的研究[J]. 电子技术应用, 2007, 33(8):55-57.）。姜桂艳等人认为t时段内丢失的数据，可以根据历史趋势数据，利用（t-1）时段和（t+1）时段的数据进行修复（姜桂艳, 江龙晖, 张晓东,等. 动态交通数据故障识别与修复方法[J]. 交通运输工程学报, 2004, 4(1):121-125.）。王晓原等人运用粗集理论研究了少量数据丢失的补齐方法，粗集理论补齐数据的误差一般在0%~5%，但当缺失数据比较多或不同属性数据同时丢失时，数据补齐的绝对误差和相对误差高达20%（王晓原, 吴芳, 朴基男. 基于粗集理论的交通流丢失数据补齐方法[J]. 交通运输工程学报, 2008, 8(5):91-94.）。陆化普等人利用历史数据和当前数据的加权平均值对缺失数据进行补齐，认为加权平均是位于[0,1]之间的变量，对历史数据的信任度越高，权数值应越大（陆化普, 屈闻聪,孙智源. 基于S-G滤波的交通流故障数据识别与修复算法[J]. 土木工程学报, 2015(5):123-128.）。王双成等人结合最大似然树和Gibbs抽样，通过对随机初始化的丢失数据和最大似然树进行迭代修正-调整，得到修复后的完整数据集，在此基础上基于变量之间的基本依赖关系和依赖分析思想进行可分解马尔科夫网络结构学习（王双成, 苑森淼. 具有丢失数据的可分解马尔可夫网络结构学习[J]. 计算机学报, 2004, 27(9):1221-1228.）。
发明内容
本发明的目的是针对现有无线医疗设备之间数据传输可靠性差的问题，发明一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法。
本发明的技术方案是：
一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法，所述基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法包括：
步骤一，在各个家庭的医疗设备组成的蓝牙微微网的中央处理器和各从设备之间引入反向链路；
步骤二，医疗设备发送端对信息数据检错编码，如循环冗余编码（CRC），将编码后的数据发送给中央处理器；
步骤三，中央处理器将数据帧是否在接收端正确接收的信息反馈回发送端，发送端按指定策略选择下一帧要发送的数据帧。
进一步，所述中央处理器和各从设备之间引入反向链路的方法为：
在蓝牙射频之上就是蓝牙基带，此部分包含的功能有：跳频选择、编码、定义链路类型、收发规则、信道控制、安全设置等。完成蓝牙设备之间进行通信所需要的各项技术，当高层需要发送数据时，本层将高层交付的数据处理后交给射频发送；有新数据到达时，蓝牙基带将射频收到的数据处理后交给高层。针对于不同的应用环境，基带提供了两种连接方式：SCO（Synchronous Connection-Oriented，同步面向连接）和 ACL（AsynchronousConnectionless，异步无连接）。两种连接方式的特点截然相反，因而应用场合不同。SCO 因为实时性好，多用于传输语音数据，但其可靠性较差；ACL 可以利用重传来保证较好的可靠性，但无法保证数据不发生延时，因此多用于传输没有实时性要求的数据文件以及控制指令等。
进一步，医疗设备发送端对信息数据检错编码：
循环冗余码，又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正确，就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中，CRC是最著名的一种，其特点是:检错能力极强，开销小，易于用编码器及检测电路实现。从其检错能力来看，它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下。从性能上和开销上考虑，均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。
进一步，发送端按中央处理器的反馈信息指定策略选择下一帧要发送的数据帧：
若中央处理器给各个从医疗设备发送完整接收到其发送信息的反馈信息时，各个从医疗设备选择下一帧待传输的医疗数据继续进行传输。若中央处理器给各个从医疗设备发送未完整接收或是未接收到其发送信息的反馈信息时，各个从医疗设备重新传输该未被正确接收到的数据帧信息。
本发明的有益效果是：
本发明可以有效解决微微网中的多个设备同时向中央处理器发送数据时，有数据的部分丢失问题，保证蓝牙微微网内医疗设备的通信质量。
本发明方法简单易行，可靠性高，易于实现。
附图说明
图1是本发明实施提供的基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步的说明。应当理解，此处所描述的具体实施仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
如图1所示。
一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法包括以下步骤：
S101：首先在各个家庭的医疗设备组成的蓝牙微微网的中央处理器和各从设备之间引入反向链路；
S102：然后医疗设备发送端对信息数据检错编码，如循环冗余编码（CRC），将编码后的数据发送给中央处理器；
S103：最后中央处理器将数据帧是否在接收端正确接收的信息反馈回发送端，发送端按指定策略选择下一帧要发送的数据帧。
下面结合附图对本发明的应用原理作进一步的描述。
本发明实施例提供的基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法包括以下步骤：
S1、首先在各个家庭的医疗设备组成的蓝牙微微网的中央处理器和各从设备之间引入反向链路：
在蓝牙射频之上就是蓝牙基带，此部分包含的功能有：跳频选择、编码、定义链路类型、收发规则、信道控制、安全设置等。完成蓝牙设备之间进行通信所需要的各项技术，当高层需要发送数据时，本层将高层交付的数据处理后交给射频发送；有新数据到达时，蓝牙基带将射频收到的数据处理后交给高层。针对于不同的应用环境，基带提供了两种连接方式：SCO（Synchronous Connection-Oriented，同步面向连接）和 ACL（AsynchronousConnectionless，异步无连接）。两种连接方式的特点截然相反，因而应用场合不同。SCO 因为实时性好，多用于传输语音数据，但其可靠性较差；ACL 可以利用重传来保证较好的可靠性，但无法保证数据不发生延时，因此多用于传输没有实时性要求的数据文件以及控制指令等。
S2、对步骤S1得到的引入反向链路的蓝牙微微网中的医疗设备发送端对信息数据检错编码，如循环冗余编码（CRC），将编码后的数据发送给中央处理器：
循环冗余码，又称为多项式码。CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。在数据存储和数据通讯领域，为了保证数据的正确，就不得不采用检错的手段。在诸多检错手段中，CRC是最著名的一种，其特点是:检错能力极强，开销小，易于用编码器及检测电路实现。从其检错能力来看，它所不能发现的错误的几率仅为0.0047%以下。从性能上和开销上考虑，均远远优于奇偶校验及算术和校验等方式。
S3、对由S2中接收到编码信息的中央处理器根据数据帧是否在接收端正确接收的信息反馈回发送端，发送端按指定策略选择下一帧要发送的数据帧：
若中央处理器给各个从医疗设备发送完整接收到其发送信息的反馈信息时，各个从医疗设备选择下一帧待传输的医疗数据继续进行传输。若中央处理器给各个从医疗设备发送未完整接收或是未接收到其发送信息的反馈信息时，各个从医疗设备重新传输该未被正确接收到的数据帧信息。
本发明未涉及部分与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。
Claims (5)
1.一种基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法，其特征在于它包括以下步骤：
步骤一，在各个家庭的医疗设备组成的蓝牙微微网的中央处理器和各从设备之间引入反向链路；
步骤二，医疗设备发送端对信息数据检错编码，将编码后的数据发送给中央处理器；
步骤三，中央处理器将数据帧是否在接收端正确接收的信息反馈回发送端，发送端按指定策略选择下一帧要发送的数据帧。
2.如权利要求1所述的基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法，其特征在于，所述中央处理器和各从设备之间引入反向链路，具体方法如下：
在蓝牙射频之上就是蓝牙基带，此部分包含的功能有：跳频选择、编码、定义链路类型、收发规则、信道控制、安全设置，完成蓝牙设备之间进行通信所需要的各项技术，当高层需要发送数据时，本层将高层交付的数据处理后交给射频发送；有新数据到达时，蓝牙基带将射频收到的数据处理后交给高层；针对于不同的应用环境，基带提供了两种连接方式：同步面向连接（SCO，Synchronous Connection-Oriented）和异步无连接（ACL，AsynchronousConnectionless）；SCO用于传输语音数据；ACL用于传输没有实时性要求的数据文件以及控制指令。
3.如权利要求1所述的基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法，其特征在于，医疗设备发送端对信息数据检错编码：
循环冗余码，又称为多项式码；CRC的工作方法是在发送端产生一个冗余码，附加在信息位后面一起发送到接收端，接收端收到的信息按发送端形成循冗余码同样的算法进行校验，如果发现错误，则通知发送端重发。
4.如权利要求1所述的基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法，其特征在于，发送端按中央处理器的反馈信息指定策略选择下一帧要发送的数据帧：
若中央处理器给各个从医疗设备发送完整接收到其发送信息的反馈信息时，各个从医疗设备选择下一帧待传输的医疗数据继续进行传输；若中央处理器给各个从医疗设备发送未完整接收或是未接收到其发送信息的反馈信息时，各个从医疗设备重新传输该未被正确接收到的数据帧信息。
5.一种权利要求1~4任意一项所述基于错误重传的无线医疗设备的数据可靠性传输方法应用于无线医疗设备数据可靠传输控制。
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