CN107317858B - 一种健康信息数据监控系统 - Google Patents

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CN107317858B CN201710489344.7A CN201710489344A CN107317858B CN 107317858 B CN107317858 B CN 107317858B CN 201710489344 A CN201710489344 A CN 201710489344A CN 107317858 B CN107317858 B CN 107317858B
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Abstract

本发明提供了一种健康信息数据监控系统，包括无线传感器网络健康监测模块、移动智能终端和云健康管理平台，所述的移动智能终端与云健康管理平台远程通信连接，无线传感器网络健康监测模块用于通过无线传感器网络采集用户医疗信息，并将用户医疗信息发送至云健康管理平台；所述的云健康管理平台用于存储用户医疗信息和用户身份信息，并对用户医疗信息进行分析处理。本发明运用无线传感器网络实时获取用户医疗信息，利用云计算技术实现海量用户医疗健康数据的安全存储与便捷访问，智能化程度高。

Description

一种健康信息数据监控系统
技术领域
本发明涉及医疗领域，具体涉及一种健康信息数据监控系统。
背景技术
相关技术中的社区医疗健康信息系统，主要是传统的记录型健康管理，保持着以医院或医疗机构为中心的系统，且都单独部署于各个社区卫生服务中心，不同社区之间也是孤立的，数据分散于各地，没有统一规划，患者在不同社区卫生服务中心所做的检查在其它中心站点得不到不承认，存在数据孤立、不可追溯等缺点；并且现有的社区医疗健康信息系统只有简单的个人健康数据交流，无法实时获得患者的监测数据，医生只能通过单方面的不确定数据进行主观分析病情，增加对病人病情健康等结论判断的误差性。
发明内容
针对上述问题，本发明提供一种健康信息数据监控系统。
本发明的目的采用以下技术方案来实现：
提供了一种健康信息数据监控系统，包括无线传感器网络健康监测模块、移动智能终端和云健康管理平台，所述的移动智能终端与云健康管理平台远程通信连接，无线传感器网络健康监测模块用于通过无线传感器网络采集用户医疗信息，并将用户医疗信息发送至云健康管理平台；所述的云健康管理平台用于存储用户医疗信息和用户身份信息，并对用户医疗信息进行分析处理。
本发明的有益效果为：运用无线传感器网络实时获取用户医疗信息，利用云计算技术实现海量用户医疗健康数据的安全存储与便捷访问，智能化程度高。
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是本发明移动智能终端的框图示意图。
附图标记：
无线传感器网络健康监测模块1、移动智能终端2、云健康管理平台3、用户移动终端10、医用移动终端20。
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健康信息数据监控系统，包括无线传感器网络健康监测模块1、移动智能终端2和云健康管理平台3，所述的移动智能终端2与云健康管理平台3远程通信连接，无线传感器网络健康监测模块1用于通过无线传感器网络采集用户医疗信息，并将用户医疗信息发送至云健康管理平台3；所述的云健康管理平台3用于存储用户医疗信息和用户身份信息，并对用户医疗信息进行分析处理，将用户医疗信息于正常阈值进行比较，从而判断用户医疗信息是否异常。
优选地，所述移动智能终端2与云健康管理平台3进行数据通信，移动智能终端2包括用户移动终端10和医用移动终端20，所述的用户移动终端10用于在身份验证成功后对云健康管理平台3中的相应信息进行访问，所述的医用移动终端20用于查看云健康管理平台3的用户医疗信息，并向云健康管理平台3发送相应的诊断报告。
优选地，所述移动智能终端2为手机、平板或电脑。
其中，所述的用户医疗信息包括血压、心电数据、血氧浓度。
本发明上述实施例运用无线传感器网络实时获取用户医疗信息，利用云计算技术实现海量用户医疗健康数据的安全存储与便捷访问，智能化程度高。
优选地，所述无线传感器网络健康监测模块1包括健康监测节点和基站，进行用户医疗信息采集时，对各个健康监测节点进行分簇，每个簇中的健康监测节点的采集和传输由簇头节点进行管理，簇内的健康监测节点将用户医疗信息发送至簇头节点，簇头节点汇聚簇内健康监测节点发送的用户医疗信息后，转发至基站，再由基站将用户医疗信息通过移动网络通信方式上传至云健康管理平台3。
优选地，健康监测节点根据改进的分簇协议进行分簇，具体包括：
(1)在无线传感器网络区域内选择多个健康监测节点作为初始簇头节点；
(2)对无线传感器网络区域内的健康监测节点进行分簇，具体包括：计算各个健康监测节点到初始簇头节点的距离，各健康监测节点加入距离最近的初始簇头节点所在的簇中，从而形成多个簇；
(3)按照下列公式计算每个簇内健康监测节点的权值：
Figure BDA0001331246750000021
式中，
Figure BDA0001331246750000031
表示第k个簇内的第i个健康监测节点，
Figure BDA0001331246750000032
表示健康监测节点
Figure BDA0001331246750000033
的权值，
Figure BDA0001331246750000034
表示健康监测节点
Figure BDA0001331246750000035
的剩余能量，
Figure BDA0001331246750000036
表示健康监测节点
Figure BDA0001331246750000037
的一跳邻居节点个数，
Figure BDA0001331246750000038
表示健康监测节点
Figure BDA0001331246750000039
的第j个一跳邻居节点的剩余能量，ek表示第k个簇内具有的传感节点数目；
(4)将权值大于设定权值阈值的健康监测节点作为候选簇头节点，形成候选簇头节点集，每一轮用户医疗信息采集周期中，每个簇在候选簇头节点集内选择剩余能量值最大的健康监测节点担任该簇本轮用户医疗信息采集的簇头节点。
本优选实施例设置了改进的分簇协议，让性能较为优异的健康监测节点轮流担当簇头节点，能够平衡无线传感器网络健康监测模块1的网络能耗，进一步延长无线传感器网络健康监测模块1的网络生命周期。
优选地，进行用户医疗信息采集时，每个簇选择最优数目的健康监测节点进行用户医疗信息采集，不采集用户医疗信息的健康监测节点进入睡眠状态，进行用户医疗信息采集的健康监测节点根据设定的采样频率进行首轮用户医疗信息采集，并在后续的用户医疗信息采集过程中定期调整采样频率；
优选地，所述的每个簇选择最优数目的健康监测节点进行用户医疗信息采集，具体包括：
(1)设定最优数目ρ，按照剩余能量值由大到小的顺序对各健康监测节点进行排列，选择前ρ个健康监测节点进行用户医疗信息采集，其余健康监测节点进入睡眠状态，在每一轮用户医疗信息采集完成后，评测健康监测节点采集的用户医疗信息是否满足下列最优数目更新条件：
Figure BDA00013312467500000310
式中，
Figure BDA00013312467500000311
表示第k个簇内的第i个健康监测节点，Mk为第k个簇具有的健康监测节点数目，
Figure BDA00013312467500000312
表示当前轮
Figure BDA00013312467500000313
采集的用户医疗信息，
Figure BDA00013312467500000314
表示上一轮
Figure BDA00013312467500000315
采集的用户医疗信息，COUNT[·]表示计数函数，用于统计满足
Figure BDA00013312467500000316
条件的健康监测节点个数，Gm为设定的数据差异阈值，Nm为设定的数目阈值；
(2)若不满足最优数目更新条件，在下一个周期按照原最优数目选取进行用户医疗信息采集的健康监测节点；若满足最优数目更新条件，更新最优数目为ρ＝ρ+1，并在下一个周期按照更新的最优数目选取进行用户医疗信息采集的健康监测节点。
本优选实施例中，每个簇选择最优数目的健康监测节点进行用户医疗信息采集，能够使同一个簇内的健康监测节点轮流进行用户医疗信息采集，其他健康监测节点则可以进入休眠状态以保存能量，并且在采集的用户医疗信息差异较大时进行最优数目的调整，从而能够均衡无线传感器网络健康监测模块1的网络能耗，并且保障了用户医疗信息采集方面的可靠度。
优选地，健康监测节点根据设定的采样频率进行首轮用户医疗信息采集，并在后续的用户医疗信息采集过程中定期调整采样频率，具体为：
(1)设定健康监测节点进行用户医疗信息采集的初始采样频率、最大采样频率Tmax，健康监测节点根据初始采样频率进行首轮用户医疗信息采集，每采集的时间到达一个设定的周期Y时，评测健康监测节点采集的用户医疗信息是否满足下列采样频率调整条件：
Figure BDA0001331246750000041
式中，
Figure BDA0001331246750000042
表示第k个簇内的第i个健康监测节点，i＝1,2,…,Nk，Nk表示第k个簇内具有的进行用户医疗信息采集的健康监测节点的数目，
Figure BDA0001331246750000043
分别表示健康监测节点
Figure BDA0001331246750000044
在y+1、y时刻采集的用户医疗信息，y0为初始采样时间，θ为设定的数据变化度阈值；
(2)若皆不满足上述采样频率调整条件时，将采样频率调整为：
1)
Figure BDA0001331246750000045
时，
T′＝2T
2)当
Figure BDA0001331246750000046
时，
T′＝1.2T
当任一个健康监测节点满足上述采样频率调整条件时，将采样频率调整为：
T′＝0.5T
式中，T′为调整后的采样频率，T为调整前的采样频率，0<≤Tmax。
本优选实施例设计采样频率的调整策略，一方面能够在传感器信号不稳定时保持较高的采样频率，避免有效用户医疗信息的丢失，导致漏采样，另一方面能够在传感器信号稳定时适时降低采样频率，减少能耗的浪费，从而能够在保障用户医疗信息采集的可靠度的前提下延长无线传感器网络健康监测模块1的网络生命周期，保障健康信息数据监控系统的正常运作。
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 (5)

1.一种健康信息数据监控系统，其特征是，包括无线传感器网络健康监测模块、移动智能终端和云健康管理平台，所述的移动智能终端与云健康管理平台远程通信连接，无线传感器网络健康监测模块用于通过无线传感器网络采集用户医疗信息，并将用户医疗信息发送至云健康管理平台；所述的云健康管理平台用于存储用户医疗信息和用户身份信息，并对用户医疗信息进行分析处理所述无线传感器网络健康监测模块包括健康监测节点和基站，进行用户医疗信息采集时，对各个健康监测节点进行分簇，每个簇中的健康监测节点的采集和传输由簇头节点进行管理，簇内的健康监测节点将用户医疗信息发送至簇头节点，簇头节点汇聚簇内健康监测节点发送的用户医疗信息后，转发至基站，再由基站将用户医疗信息通过移动网络通信方式上传至云健康管理平台；进行用户医疗信息采集时，每个簇选择最优数目的健康监测节点进行用户医疗信息采集，不采集用户医疗信息的健康监测节点进入睡眠状态，进行用户医疗信息采集的健康监测节点根据设定的采样频率进行首轮用户医疗信息采集，并在后续的用户医疗信息采集过程中定期调整采样频率，具体为：
(1)设定健康监测节点进行用户医疗信息采集的初始采样频率、最大采样频率Tmax，健康监测节点根据初始采样频率进行首轮用户医疗信息采集，每采集的时间到达一个设定的周期Y时，评测健康监测节点采集的用户医疗信息是否满足下列采样频率调整条件：
Figure FDA0002222591690000011
式中，
Figure FDA0002222591690000012
表示第k个簇内的第i个健康监测节点，i＝1,2,…,Nk，Nk表示第k个簇内具有的进行用户医疗信息采集的健康监测节点的数目，
Figure FDA0002222591690000013
分别表示健康监测节点
Figure FDA0002222591690000014
在y+1、y时刻采集的用户医疗信息，y0为初始采样时间，θ为设定的数据变化度阈值；
(2)若皆不满足上述采样频率调整条件时，将采样频率调整为：
1)
Figure FDA0002222591690000015
时，
T′＝2T
2)当
Figure FDA0002222591690000016
时，
T′＝1.2T
当任一个健康监测节点满足上述采样频率调整条件时，将采样频率调整为：
T′＝0.5T
式中，T′为调整后的采样频率，T为调整前的采样频率，0<T≤Tmax。
2.根据权利要求1所述的一种健康信息数据监控系统，其特征是，所述移动智能终端与云健康管理平台进行数据通信，移动智能终端包括用户移动终端和医用移动终端，所述的用户移动终端用于在身份验证成功后对云健康管理平台中的相应信息进行访问，所述的医用移动终端用于查看云健康管理平台的用户医疗信息，并向云健康管理平台发送相应的诊断报告。
3.根据权利要求2所述的一种健康信息数据监控系统，其特征是，所述移动智能终端为手机、平板或电脑。
4.根据权利要求1所述的一种健康信息数据监控系统，其特征是，健康监测节点根据改进的分簇协议进行分簇，具体包括：
(1)在无线传感器网络区域内选择多个健康监测节点作为初始簇头节点；
(2)对无线传感器网络区域内的健康监测节点进行分簇，具体包括：计算各个健康监测节点到初始簇头节点的距离，各健康监测节点加入距离最近的初始簇头节点所在的簇中，从而形成多个簇；
(3)按照下列公式计算每个簇内健康监测节点的权值：
Figure FDA0002222591690000021
式中，
Figure FDA0002222591690000022
表示第k个簇内的第i个健康监测节点，
Figure FDA0002222591690000023
表示健康监测节点
Figure FDA0002222591690000024
的权值，
Figure FDA0002222591690000025
表示健康监测节点
Figure FDA0002222591690000026
的剩余能量，
Figure FDA0002222591690000027
表示健康监测节点
Figure FDA0002222591690000028
的一跳邻居节点个数，
Figure FDA0002222591690000029
表示健康监测节点
Figure FDA00022225916900000210
的第j个一跳邻居节点的剩余能量，ek表示第k个簇内具有的传感节点数目；
(4)将权值大于设定权值阈值的健康监测节点作为候选簇头节点，形成候选簇头节点集，每一轮用户医疗信息采集周期中，每个簇在候选簇头节点集内选择剩余能量值最大的健康监测节点担任该簇本轮用户医疗信息采集的簇头节点。
5.根据权利要求4所述的一种健康信息数据监控系统，其特征是，所述的每个簇选择最优数目的健康监测节点进行用户医疗信息采集，具体包括：
(1)设定最优数目ρ，按照剩余能量值由大到小的顺序对各健康监测节点进行排列，选择前ρ个健康监测节点进行用户医疗信息采集，其余健康监测节点进入睡眠状态，在每一轮用户医疗信息采集完成后，评测健康监测节点采集的用户医疗信息是否满足下列最优数目更新条件：
Figure FDA00022225916900000211
式中，
Figure FDA00022225916900000212
表示第k个簇内的第i个健康监测节点，Mk为第k个簇具有的健康监测节点数目，
Figure FDA0002222591690000031
表示当前轮
Figure FDA0002222591690000032
采集的用户医疗信息，
Figure FDA0002222591690000033
表示上一轮
Figure FDA0002222591690000034
采集的用户医疗信息，COUNT[·]表示计数函数，用于统计满足
Figure FDA0002222591690000035
条件的健康监测节点个数，Gm为设定的数据差异阈值，Nm为设定的数目阈值；
(2)若不满足最优数目更新条件，在下一个周期按照原最优数目选取进行用户医疗信息采集的健康监测节点；若满足最优数目更新条件，更新最优数目为ρ＝ρ+1，并在下一个周期按照更新的最优数目选取进行用户医疗信息采集的健康监测节点。
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