CN108370502A

CN108370502A - 无线网络传输

Info

Publication number: CN108370502A
Application number: CN201680070090.9A
Authority: CN
Inventors: Sm·沙耶杜尔·哈桑; 斯蒂芬·威廉姆·维克; 戴维·迈克尔·达文波特; 阿古霍·阿特姆·奥比; 斯坦尼斯拉斯·索洛
Original assignee: General Electric Co
Current assignee: General Electric Co
Priority date: 2015-11-30
Filing date: 2016-10-05
Publication date: 2018-08-03
Anticipated expiration: 2036-10-05
Also published as: EP3384690B1; EP3384690A1; CN108370502B; WO2017095523A1; US20170155427A1; EP3384690A4

Abstract

本发明致力于通过提供诸如患者监测器、遥测集线器、或其他移动监测系统等医疗监测设备之间的无缝信息/数据传输来增强患者的移动性。在所述医疗设备之间传输的所述信息或数据包括但不限于患者人口统计信息、无线网络、或配对信息。位于患者身体上的一组无线传感器(例如，ECG、NIBP、温度、SpO2)无线地连接至不是移动设备的患者监测器。当临床医生需要将患者从一个位置移动到另一个位置时，所述临床医生使所述可移动监测器靠近所述固定监测器以便将所述患者和无线网络信息自动地传输到所述可移动监测器。这使得连接在身体上的无线传感器能够从一个医疗设备传输到另一个医疗设备，而无需物理上将其与患者身体分离。

Description

无线网络传输

技术领域

本文公开的主题总体上涉及数据监测领域，并且更具体地涉及用于移动患者监测的网络数据传输。

背景技术

在贯穿医疗机构转移患者期间，对患者的医疗数据进行监测。然而，患者到医疗监测系统的直接线缆连接限制了患者的移动性并且约束了活动。在医院创建无线监测系统已经允许患者的更大移动性，但是仍然是受限制的，因为缺乏系统，具体为缺乏允许在从一个位置向另一位置转移患者时的易用性的网络传输系统。

虽然无线数据传输可以提供基本上持续监测的优点，但缺乏当患者与站/集线器断开和重新连接时的持续性会呈现额外的问题。其他设备可以发射干扰无线发射器准确地发送数据的能力的场或信号。或者，数据网络可能彼此干扰。可以优选的是具有一系统，所述系统具有无线数据传输的可移植性、医疗环境内的数据网络安全性以及进一步具有消除将单独连接从一个系统断开并且将所述单独连接重新连接另一系统的复杂性的可操作性。

需要创建安全且用户友好的无线网络传输系统。所述系统将进一步允许改善患者移动性，减少用于在多个监测设备之间传输无线网络的时间并且改善将患者从一个位置移动到另一位置时的工作流程。

发明内容

可以通过开发如下所述系统来克服或缓解以上和其他缺点或缺陷。

本发明致力于通过提供诸如患者监测器、遥测集线器/设备传输监测器、或另一移动监测系统等医疗监测设备之间的无缝信息/数据传输来增强患者的移动性。出于示例性目的而非限制性地，患者监测器、医疗监测设备、和移动监测系统可以充当本文所提出的所述集线器。在所述医疗设备之间传输的所述信息或数据包括但不限于患者人口统计信息、无线网络、和/或配对信息。例如，一组无线传感器(例如，心电图(ECG)、无创血压(NIBP)、温度、氧饱和(SpO2)等)位于患者身体上并且被无线地连接至不是移动设备的患者监测器。如果临床医生需要将患者从特定位置移动到另一位置，则代替(1)将所有的传感器与固定监测器断开或解除配对，并且(2)将其中所有的传感器再次连接/配对到新的可移动监测器，临床医生可以使可移动监测器靠近固定监测器从而将患者和相关联的无线网络信息自动地传输到新的可移动监测器。这种自动无线网络和信息传输大幅度地改善并简化了将患者从一个位置移动到另一位置的工作流程。总之，本发明的各种实施例实现了将连接在身体上的无线传感器网络从一个医疗设备传输至另一医疗设备而不需在物理上将其与患者身体分离。

在一个实施例中，一种用于管理医疗体域网(MBAN)中的数据传输以便无线地转移患者的系统，所述系统包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器收集数据并且被配置用于与医疗体域网(MBAN)中的患者互连，每一个传感器包括传感器节点，所述传感器节点具有唯一标识符和相应网络地址；多个集线器，每一个集线器具有双通信接口，所述双通信接口包括MBAN接口和短程接口；每一个集线器包括无线收发器和管理时分协议的处理器，所述时分协议包括：用于监测多个医疗设备的一个或多个时隙，以及被指定用于管理所述MBAN在所述时分协议内从至少第一集线器到至少第二集线器的传输的一个或多个控制时隙，所述时隙包括发送节点和接收节点；其中，在所述时隙内，所述第一集线器发送数据包并且所述第二集线器接收数据包。在此，无线收发器包括发送单元和接收单元两者。

在一方面，所述第一集线器通过MBAN接口连接至来自所述MBAN的所述一个或多个传感器的数据；并且所述第二集线器具有用于接收来自所述第一集线器的数据的短程接口。所述第一集线器发送所述数据包的同时，所述第二集线器接收所述数据包。此外，所述时分协议包括标识所述传感器节点的标识符和相应网络地址，然后将所述标识符和所述相应的网络地址从所述第一集线器传输到所述第二集线器。

一个或多个监测设备与所述MBAN接口互连以用于监测所述数据。所述时分协议允许所述集线器通过一系列的所述一个或多个控制时隙来管理所述MBAN接口和所述短程接口。所述短程接口可以是近场通信(NFC)接口。所述短程接口还可以包括磁场、电场、光学、声学、超声、和机械振动。

此外，所述时分协议被组织成多个帧，每一个帧包括所述一个或多个控制时隙。在一个实施例中，所述一个或多个控制时隙包括以下功能：检测、关联、解除关联、重新连接、救援、网络交换和广告。所述MBAN与所述一个或多个传感器通信并且实时地将数据中继至所述一个或多个监测设备。在一个方面，所述一个或多个传感器与患者相邻，被配置用于附连至患者身体表面或者位于所述患者的体内。

本发明的实施例包括一种用于管理无线体域网(WBAN)的数据传输以便转移患者的方法，所述方法包括以下步骤：(a)提供一用于管理所述WBAN中的数据传输的系统，所述系统包括：一个或多个传感器，所述一个或多个传感器收集数据并且被配置用于与WBAN中的身体互连，每一个传感器包括传感器节点，所述传感器节点具有标识符和地址；以及多个集线器，每个集线器包括：双通信接口，所述双通信接口包括WBAN接口和短程接口；以及管理时分协议的处理器，所述时分协议包括：用于监测多个设备的数据时隙、与无线协议中的一个或多个节点集成在一起的一个或多个控制时隙，所述一个或多个控制时隙管理所述WBAN从第一集线器传输到第二集线器，或者从所述多个集线器中的至少一个传输到所述一个或多个传感器；(b)使所述第一集线器与所述第二集线器接近以启用发送和接收模式；以及(c)从所述第一集线器发送数据包并且在所述一个或多个时隙内接收数据包；其中，在所述发送步骤中，所述WBAN，包括所述WBAN中的传感器的所述标识符和地址，被从所述第一集线器传输到所述第二集线器的所述短程接口。所述一个或多个控制时隙分布在所述时分协议内。在一个方面，所述数据是来自通过医疗体域网(MBAN)接口连接的所述一个或多个传感器的患者数据。

在发送数据包的步骤期间，在来自所述传感器的网络通信被从所述第一集线器递送到所述第二集线器时，所述第二集线器实时地维持持续的传感器监测。所述方法可以包括验证所述第一集线器的连接的步骤以及断开所述第一集线器的步骤。所述方法的方面还包括将一个或多个监测设备与所述WBAN接口互连以用于持续监测来自远程站点的所述数据。监测设备可以是静止的或者是能够显示数据的一个或多个移动电子设备。

进一步地，所述短程接口包括近场通信(NFC)、可见光通信(VLC)、和无线协议。在所述发送步骤中，所述时隙启用发送和接收模式来标识所述集线器之间的配对协议的配对分组。启动WBAN传输的步骤可以包括使用按钮或来自用户的其他输入。将所述配对分组复制到所述第二集线器的救援节点的步骤允许重新连接和恢复。与医疗保健隐私和个人数据保护一样，所述方法启用在所述发送步骤期间借助安全密钥来保护隐私的步骤。

如此描述的，可以根据系统设计功能来修改和实施所述系统。用户可以根据所期望的对系统进行配置，以方便使用、简化显示和高效定时网络交换。

附图说明

图1描绘了本发明的实施例的透视图。

图2描绘了用于展示系统的透视实施例的示意图。

图3是用于展示本发明的一个透视实施例的示意图。

具体实施方式

在此将参照附图对不同实施例进行更全面的描述。这种实施例不应被解释为限制性的。例如，一个或多个方面可以用在其他实施例中以及甚至其他类型的系统和方法中。总体上参考附图，将理解的是，图示是出于描述具体实施例的目的，而不旨在是限制性的。

图1将系统描绘为在医院环境中用于患者监测。在患者100处，连接传感器102。传感器102是无线的并且包括患者监测信息、记录的生理参数、诊断或治疗功能等。医疗体域网(MBAN)104使传感器与监测设备106互连通信，其进而通过WiFi 107或通过线缆或电线直接地连接至工作站108，如在图1(a)中所示出的。在此，监测设备106是具有显示器的传送监测设备。工作站可以包括主机计算机109、服务器111、或路由器113等。患者100在一个房间中，而工作站108从不同的房间或站108监测患者100。MBAN是用于将多体发射器进行无线联网的灵活平台，所述多体发射器用于以下目的：测量或记录生理参数和其他患者信息、或者用于主要在医疗保健机构中执行诊断或治疗功能。MBAN增强了患者安全性、护理和舒适度，减小了物理上经由线缆和电线将传感器连接至必要监测装置的需要。

具体地，MBAN是由位于身体上或者与身体非常接近的集线器设备控制的穿戴在身体上的传感器的低功率网络。MBAN设备在次级基础上在2360-2400MHz频带中操作以防止有害干扰并且必须接受来自在所述频带中操作的联邦和非联邦站的干扰。MBAN设备支持在身体穿戴式医疗传感器(客户端)设备与专用编程器/控制(P/C)设备之间的无线非语音数据通信。传感器设备收集患者生理信息和/或递送诊断和治疗功能。P/C设备聚集其从其相关联的传感器接收的并且经由不使用2360-2400MHz频带(诸如医院的局域网(LAN)技术来向一个或多个监测站发送的患者数据。2360-2400MHz频带是由联邦通讯委员会(FCC)授权的，以供由MBAN设备使用：允许在2360-2390MHz频带中的MBAN设备在医疗保健机构内的室内使用，而在2390-2400MHz频带中的MBAN设备可以在任何地方使用。在2360-2390MHz频带中的MBAN设备遵守通知(多个)P/C设备限制到协调频率的传输或者终止在此频带段内的频率上操作的控制消息。对每一个医疗保健机构唯一的FCC指定控制点指定此机构处在2360-2390MHz频带中可用的频率。控制点使用此信息来生成用于经由不使用2360-2400MHz频带(通常，医院的LAN)的技术将可用频率传达给(多个)MBAN P/C设备的控制消息。P/C设备然后使用这种信息来启用在协调频率上的其相关联的MBAN传感器。如果根据指定的设计协议P/C设备没有接收允许这种操作的控制消息，则其将不能开始操作并且将自动地终止在2360-2390MHz频带中的操作。

MBAN还可以被称为无线体域网(WBAN)或人体传感器网络(BSN)、为可穿戴计算设备的无线网络。这些设备可以与患者相邻、位于身体内(例如，植入)，可以安装在身体表面在固定或可移动位置处。WBAN实施在人体上、附近、或周围的各种的通信。因此，WBAN可以被实施为紧挨着或者接近患者、医师或在医疗机构内或外的任何人。在另一方面，WBAN也可以并入任何家庭健康监测或传送监测中。

在图1(b)处，使流动集线器110非常接近流动集线器110和/或监测器106，以便独立地或合作地将无线网络配对或传输到流动集线器110和监测器106。近场通信(NFC)兼容性是非接触式通信，所述非接触式通信避免必须经历设置连接的多个步骤并且进一步避免对持续数据监测的干扰。NFC技术包括多组协议，所述多组协议使电子设备能够通过将设备接触在一起或者使所述设备非常接近通常大约10cm或更小或者甚至接近大约3cm或更小的距离来建立彼此之间的无线电通信。当患者100离开患者的房间并且成为移动时，护士或医生将流动集线器110与监测设备106配对，从而使集线器与监测设备非常接近(如图2中示出的)。MBAN通信网络通过组合NFC配对和传感器救援协议(见图2)来传输，从而允许经连接的传感器102无线地从一个集线器110传输至另一个。

在图1(c)处，患者100已经在物理上被转移至轮椅116。MBAN网络已经被传输至集线器110。网络继续与其他远程监测设备和工作站108通信。

此外，MBAN网络(104)通过组合在NFC接口和MBAN无线电接口上执行的协议指令从监测器(106)传输至流动集线器(110)。在此提及的NFC接口是NFC设备内NFC控制器与设备的主应用处理器之间的接口，限定了组件与NFC启用设备之间的通用水平的功能性和互操作性。由此，所述接口可以用于各种类型的NFC启用设备，包括移动电话、计算机、平板计算机、打印机、消费电子产品、电气用具等。流动集线器110维持与无线网络120的通信，以便与工作站108进行不间断通信。无线网络120包括WiFi、无线医疗遥测服务(WMTS)、和/或其他蜂窝通信网络。WMTS包括用于远程监测患者健康的频率谱，包括用于测量患者生命体征和其他健康参数(例如，脉搏和呼吸率)的设备、以及经由无线电传送数据的设备(例如，用于术后监测患者的无线心脏监测器)。

在一个实施例中，集线器可以是数据融合的地方；在此实例中，数据从一个或多个方向到达，并且在其他方向上转发出去。流动集线器110还可以包括用于确定数据如何以及在哪里从集线器转发的开关，并且所述集线器还可以包括路由器。网络集线器具有包括许多出线附连至其的主电路的主干，每一个出线提供到端口的一个或多个连接以用于设备附连至其。其他网络可能馈送至集线器，包括使用桥接器来连接局域网(LAN)和虚拟局域网(VLAN)的总线网络，或具有每一个设备沿着相同的信号路径附连至至少两个其他设备的电路安排的环状网络。网络的节点连接至通用传输介质以用于线性或分布式总线网络拓扑。关于串行总线，在此描述的串行设备具有两个串行引脚、接收器RX、和发射器TX。

在一个方面，集成器110经由NFC 112与传送监测设备106无线地连接。在另一方面，可以使用任何无线通信，包括可见光通信(VLC)、声学、RFID、红外线(IR)通信等。一旦使集线器非常接近患者的传感器102或接近患者监测设备106，持续患者监测就成为可能。用于监测传输的这种监测器也指任何NFC通信设备。VLAN允许网络管理员对网络进行分区以便设备的功能和安全性要求与网络基础设施的任何变化相匹配。

在没有将患者约束在任何单个医院房间、楼层或护理区域的情况下，集线器的流动方面指患者步行和四处移动的移动性。流动护理或治疗在此指提供给从一个房间移动到另一个、到手术室、到诊断系统位置(例如，X射线位置)和医院环境内部或外部的移动性的移动患者的护理。在广泛的背景下，流动如本文所公开的被解释为也指患者在医院或医疗机构外的“门诊”护理中的移动。

图2展示了流动集线器传输系统200的实施例。在图2(a)处，使用7字节NFC标签唯一标识符(UID)启用的第一流动集线器202变得与包括NFC读取器的第二流动集线器204非常接近。第二流动集线器204检测到NFC标记第一流动集线器的UID并且已经通过204中的NFC读取器被读取。

如所描绘的，超帧222包括用于管理传感器102在MBAN无线电网络(104)上的数据交换的时分介质访问控制(MAC)协议。多个超帧可以在如由用户所期望的持续时间内被包括在系统中。超帧1(222)包括大约100毫秒或更少的整体时分协议。小于100毫秒的时分协议实现数据的高效且可控传输，如快速转移患者时所使用的。在超帧222中的每个时隙具有不同的分配功能；出于示例性目的，而非限制性的，五个时隙CS1至CS5专用于MAC水平管理和控制，并且被称为控制时隙206。控制时隙206是专用于无线协议中的“类似控制”功能的超帧222中的时隙。在此提及的时隙或控制时隙206是用于管理数据交换的MAC协议，也被称为管理时隙。控制时隙206(即，CS1、CS2、CS3、CS4、CS5…等)控制第一流动集线器202与第二集线器204之间的MBAN数据的传输。多个控制时隙206被安排成超帧1(222)、超帧2(224)等。

类似控制功能的示例是关联和解除关联(例如，CS1和CS2)，并且救援(即，重新连接失败的连接)和/或广告(ADV)(即，其中集线器发送传输使得任何附近的传感器可以检测到集线器的存在)，如在CS3中。这些类似控制活动可以依赖于用户经验根据所期望而被实施并被修改。此外，可以实施执行类似控制活动以便开始、维持并且持续监测两个设备之间的无线链接的任何无线协议，包括WiFi和蓝牙等。在控制时隙中的各种活动可以用作本文所描述的目的，或者可以进一步根据针对特定医疗保健监测功能、诊断、和医院环境内部或外部的用户系统的可操作性的指定而被修改。

在使用系统200的协议的实施例中，控制时隙CS1、CS2、CS3、CS4和CS5中的每一个时隙大约1毫秒长；并且作为大约100毫秒持续时间的超帧的一部分，组合中的控制时隙206使用大约5毫秒时间。虽然可以根据定时连接和监测功能的使用来使用不同的安排，但是控制时隙被调度朝向超帧的末端。由此，控制时隙可以在时分无线协议内的开始、结束、或其间任何时间管理网络的传输。

在超帧内的各种时隙类型结合患者数据被安排和组合，并且不同于控制时隙。包括信标时隙和传感器数据时隙的时隙208的组合用于发送和接收来自经连接的患者传感器102的实际传感器数据。例如，ECG传感器可以是在超帧中较早分配的传感器数据时隙1至15，并且在这些时隙中将其数据发送至集线器。在ECG传感器在这些时隙中开始传输之前，传感器启动在控制时隙中完成的关联(或配对)。通过这个过程，ECG传感器无线地“连接”到集线器202并且被分配了用于传输传感器数据的那些指定的时隙。

在图2中，超帧2(224)包括信标和传感器数据时隙208，其中控制时隙210在超帧的末端处。空白时隙211可以针对其他指定的活动保持开放，如可以在任何时间在时分协议中实施的那样。在一个方面，信标和传感器数据时隙208不用于连接协议。在另一方面，系统200可以被修改为进一包括在时分协议内的各种安排中的信标和传感器数据时隙，以进一步促进过程和工作流程。如所演示的，在一个方面，在超帧224中的最后几毫米时间包括不用于任何无线活动的空白时隙211。本发明的各个方面可根据所述期望进行修改和修订，这种修改包括时隙的变化，或者更确切地说是时分协议。如所展示的，附图被描绘用于清楚地展示本发明的特征，并且不一定按比例绘制。

在网络传输期间，使集成器202非常接近集线器204。第一流动集线器202在约三(3)秒或更少时间内启用CS1和CS2上的发送和接收模式(TX/RX)。针对指定的系统，TX/RX的任何时间段可以根据期望被修改。在CS1期间，第一流动集线器202TX与第二流动集线器204RX进行关联。在CS2期间，节点TX与第一流动集线器202RX进行关联。作为数据终端装置(DTE)的一部分的节点是连接点、重分布点或通信端点。DTE可以是除通信端点之外的数字移动设备、主机计算机、路由器、工作站、或服务器。此外，集线器、桥接器、调制解调器或开关在此被称为数据通信装置(DCE)、作为附连至网络的有源电子设备。

具体地，在图2(b)处，在CS1上的流动集线器202发送(TX)包括有待被执行的、将数据的分组类型标识为“NFC配对”的操作代码(操作码)。来自集线器202TX的数据的有效载荷包括在第二流动集线器204上的读NFC标签的UID；在图2(c)处，然后允许具有这种UID的流动集线器204在同一时隙CS1中接收数据。图2(d)描绘了已经在CS1中接收到“NFC配对”分组的流动集线器204将经连接的传感器和/或节点UID从“NFC配对”分组复制到其救援节点或传感器列表。救援节点和/或传感器列表提供丢失信号和/或连接的重新连接或恢复。第二流动集线器204然后使用操作码传输回至第一集线器202：“op_control_hub_to_hub_swap_req,(操作码_控制_集线器_到_集线器_交换_请求，)”，指示其将可能将其网络与起始第一集线器交换。

在图2(e)处，在CS2中，第一集线器202从第二集线器204接收(RX)传输，进而意识到第二流动集线器204已接收到第一流动集线器202分组，并且检测到所述第一流动集线器分组是集线器到集线器交换请求。第一流动集线器202然后内部地解除关联其附连的节点和/或传感器单元。这种内部解除关联涉及集线器202通知其附连传感器或节点单元他们已经被从集线器的连接中移除。

在图2(f)处，在下一超帧2(224)的CS1中，第一集线器202将确认代码(ACK)传输至在图2(e)中接收到的交换请求。ACK是用于指示先前传输的消息已经被接收、未损坏、和/或没有错误的传输控制字符。在这种情况下的接收器(集线器202)向发送器(集线器204)发送ACK代码以指示先前的传输已经被接受。图2(g)标识第二流动集线器204接收超帧2的CS1中的ACK分组以及重新开始超帧计时器的位置；这使救援或自动传感器能够在长达90秒内重新关联之前集线器(202)的先前关联的节点和/或传感器。

在救援和重新关联的这个过程中，第二集线器204在其超帧的CS3中开始发送救援代码，连同先前连接至第一集线器202的(多个)传感器或节点单元的传感器或节点单元UID。完成此过程以便将传感器或节点单元救援且连接到第二集线器204的网络；因此，这完成了将第一集线器202的网络传输至第二集线器204的网络。在图2(h)处，第一流动集线器202TX/RX在成功交换时或在大约三(3)秒超时之后终止，并且不具有附连的传感器单元。

图3是系统300的示意图，所述系统使得临床医生301使流动集线器204非常接近集线器202，患者303具有无线连接至集线器202的传感器305。集线器202进而准备将其网络传输到集线器204以在患者从房间运送期间监测患者的传感器，并且在患者移动时持续监测患者。

一旦集线器204被带入集线器202的大约10cm之内，(a)集线器202的NFC标签UID与集线器204通信；集线器204检测集线器202的NFC标签UID；(b)在CS1处，集线器202传输具有将分组标识成“NFC配对”的操作码的分组(302)。在同一时隙CS1中，集线器204接收(304)来自集线器202的“NFC配对”分组。在图3(c)处，集线器204将集线器202连接的节点和/或传感器UID列表从所接收的“NFC配对”分组复制(306)到其救援节点/传感器列表，从而允许重新连接和恢复操作；(d)在CS2处响应于集线器202的初始“NFC配对”集线器202的分组来发出(308)交换网络请求。集线器202在同一时隙CS2中接收(310)交换网络请求，并且内部地将其所有节点和/或传感器单元与其网络解除关联；(e)集线器202传输(312)交换请求的确认(ACK)；(f)集线器204接收(314)所述ACK请求；(g)集线器202终止(312)与集线器204的通信并且集线器204启动(316)连接到先前与集线器202相关联的传感器和/或节点单元的过程。

信息隐私(特别是医疗保健方面)也在网络交换期间维持。在控制时隙1至5上大约2.4GHz处的通信使用(多个)受保护密钥在预定频率上发生。在允许用户友好的、单触式或非触摸式接口交换中考虑了各种安全措施，同时安全且有效地传输去往和来自流动集线器的数据网络上的患者信息。这些信息仍可从工作站、护理站和指定网络内的移动设备中检索。

本发明的一个方面允许在医疗设备、站和监测器之间的无缝数据传输和无线网络切换。当临床医生想要在不同患者监测器之间传输无线网络时，监测器可以在传输模式下通过简单按下按钮来设置。当监测器处于传输模式时，则切换过程可以使用以下方法进行：(1)第一种方法是采用NFC技术或无源/有源RFID。通过这种方法在患者监测器触摸或靠近另一患者监测器时，无线网络和其他数据传输自动地进行。(2)点对点无线通信技术可以用作用于在设备之间传输网络切换的第二种方法。可以用于这种点到点数据传输的无线协议包括但不限于WiFi、蓝牙、无线个域网(Zigbee)或其他通信协议。(3)第三种技术利用网络云。监测器或医疗设备可以通过有线或无线通信连接至云。当启用传输模式时，则一个监测器通过网络云基础设施将所连接的设备移交给另一监测器。(4)另一种方法包括使用光通信(例如，可见光或红外线)或声学来提供医疗设备之间的通信。在可见光和红外线范围内的通信在此是适合的，因为其克服了与射频(RF)通信技术相关联的干扰问题；可见光和红外线范围实现了在直接视线内(即，位于同一房间中)的设备之间的通信。在干扰不存在问题的情况下，可以关于使用的高频和低频声学信号做出类似的评论。

系统改善了患者移动性，从而降低了在监测设备之间传输无线网络的时间。当患者可以在从一个位置转移到另一位置期间被监测时，工作流程被改进。

本发明的实施例还可以通过在监测器之间物理连接线缆来移交网络信息或具有线缆或无线缆监测网络的组合来开发和验证。

此外，集线器可以采取任何结构形状、任何尺寸和配置。在一个方面，集线器包括壳体。在另一方面，集线器使用具有柔性衬底的印刷技术、纺织品和粘合剂并因此没有壳体。

此外，时分协议的任何实施例可以在超帧被引用于此的情况下使用可修改重复和/或非连续或非重复帧结构。在以上实施例中所描述和描绘的重复超帧是出于示例性目的，而非限制性的。此外，持续时间的选择取决于系统，如基于可用性、协议管理以及如所期望的功效和效率。

有利地，当使集线器非常接近彼此时，集线器之间的网络传输是自动启动的。在另一方面，网络交换的实施例可以借助诸如按下按钮、语音命令、光学或其他信令等用户交互来启动传输。因此，各个方面可以如由用户所期望的那样被修改成结合用于网络交换的另一个启动过程。

尽管仅参照几个示例性实施例已经相当详细地描述了本发明，但是将理解的是，并非旨在将本发明仅限制于这些实施例，因为在不实质性地脱离本发明的范围的情况下，可以对所公开的实施例进行各种修改、省略、添加和替换。此外，在不脱离本发明的实质范围的情况下，可以进行许多修改以适应特定的情况或安装。因此，必须理解的是，已经通过说明性而非限制性的方式描述了以上发明。因此，旨在覆盖可以包括在由权利要求书所限定的本发明的范围和精神内的所有修改、省略、添加、替换等。

Claims

1.一种用于管理医疗体域网(MBAN)中的数据传输以便无线地转移患者的系统，所述系统包括：

一个或多个传感器，所述一个或多个传感器收集数据并且被配置用于与医疗体域网(MBAN)中的患者互连，每一个传感器包括传感器节点，所述传感器节点具有唯一标识符和相应网络地址；

多个集线器，所述多个集线器包括至少第一集线器和至少第二集线器，每一个集线器具有一双通信接口，所述双通信接口包括MBAN接口和短程接口；每一个集线器包括无线收发器和管理时分协议的处理器，所述时分协议包括：

用于监测多个医疗设备的一个或多个数据时隙，以及

被指定用于管理所述MBAN在所述时分协议内从所述第一集线器到所述第二集线器的传输的一个或多个控制时隙，所述控制时隙包括发送节点和接收节点；

其中，在所述控制时隙内，所述第一集线器发送数据包并且所述第二集线器接收数据包。

2.如权利要求1所述的系统，其中，所述第一集线器通过MBAN接口连接至来自所述MBAN的所述一个或多个传感器的数据；并且所述第二集线器具有用于接收来自所述第一集线器的数据的短程接口。

3.如权利要求2所述的系统，其中，所述第一集线器发送所述数据包的同时，所述第二集线器接收所述数据包。

4.如权利要求1所述的系统，其中，所述时分协议包括标识所述传感器节点的所述标识符和相应网络地址，然后将所述标识符和所述相应网络地址以组合的形式从所述第一集线器传输到所述第二集线器。

5.如权利要求1所述的系统，进一步包括一个或多个监测设备，所述一个或多个监测设备与所述MBAN接口互连以用于监测所述数据。

6.如权利要求5所述的系统，其中，所述MBAN与所述一个或多个传感器通信并且实时地将数据中继至所述一个或多个监测设备。

7.如权利要求1所述的系统，其中，所述时分协议允许所述集线器通过一系列的所述一个或多个控制时隙来管理所述MBAN接口和所述短程接口。

8.如权利要求1所述的系统，其中，所述短程接口是近场通信(NFC)接口。

9.如权利要求1所述的系统，其中，所述短程接口包括磁场、电场、光学、声学、超声、和机械振动。

10.如权利要求1所述的系统，其中，所述时分协议被组织成多个帧，每一个帧包括所述一个或多个控制时隙。

11.如权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个控制时隙包括以下功能：检测、关联、解除关联、重新连接、救援、网络交换和广告。

12.如权利要求1所述的系统，其中，所述一个或多个传感器与患者相邻，被配置用于附连至所述患者的身体表面或者位于所述患者的体内。

13.一种用于管理无线体域网(WBAN)的数据传输以便转移患者的方法，所述方法包括以下步骤：

提供一用于管理所述WBAN中的数据传输的系统，所述系统包括：

一个或多个传感器，所述一个或多个传感器收集数据并且被配置用于与WBAN中的身体互连，每一个传感器包括传感器节点，所述传感器节点具有标识符和地址；以及多个集线器，所述多个集线器包括至少第一集线器和至少第二集线器，每一个集线器包括：

双通信接口，所述双通信接口包括WBAN接口和短程接口；以及

管理时分协议的处理器，所述时分协议包括：

用于监测多个设备的数据时隙，

与无线协议中的一个或多个节点集成的一个或多个控制时隙，所述一个或多个控制时隙管理所述WBAN从所述第一集线器传输到所述第二集线器，或者从所述多个集线器中的至少一个传输到所述一个或多个传感器；

使所述第一集线器与所述第二集线器接近以启用发送和接收模式；以及

将数据包从所述第一集线器发送至所述第二集线器，使得所述第二集线器在所述一个或多个时隙内接收所述数据包；其中，在所述发送步骤中，所述WBAN，包括所述WBAN中的所述传感器的所述标识符和地址，被从所述第一集线器传输到所述第二集线器的所述短程接口。

14.如权利要求13所述的方法，其中，所述一个或多个控制时隙分布在所述时分协议内。

15.如权利要求13所述的方法，其中，所述数据是来自通过医疗体域网(MBAN)接口连接的所述一个或多个传感器的患者数据。

16.如权利要求13所述的方法，其中，所述发送数据包的步骤允许所述第二集线器在来自所述传感器的通信被从所述第一集线器递送到所述第二集线器时实时地维持持续的传感器监测。

17.如权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：验证所述第一集线器的连接。

18.如权利要求17所述的方法，进一步包括以下步骤：断开所述第一集线器。

19.如权利要求13所述的方法，进一步包括将一个或多个监测设备与所述WBAN接口互连以用于持续监测来自远程站点的所述数据。

20.如权利要求19所述的方法，其中，所述监测设备中的至少一个是能够显示所述数据的移动电子设备。

21.如权利要求13所述的方法，其中，所述短程接口包括近场通信(NFC)、可见光通信(VLC)、和无线协议。

22.如权利要求13所述的方法，在所述发送步骤中，所述时隙启用发送和接收模式来标识所述集线器之间的配对协议的配对分组。

23.如权利要求22所述的方法，进一步包括以下步骤：将所述配对分组复制到所述第二集线器的救援节点以便允许重新连接和恢复。

24.如权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：使用按钮或来自用户的其他输入来启动所述WBAN传输。

25.如权利要求13所述的方法，进一步包括以下步骤：在所述发送步骤期间借助安全密钥来保护隐私。