CN110868423A - 自组网构建方法、双向数据传输系统及输液信息监控系统 - Google Patents

自组网构建方法、双向数据传输系统及输液信息监控系统 Download PDF

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Abstract

本发明涉及数据的传输，具体涉及自组网构建方法、双向数据传输系统及输液信息监控系统，一种自组网构建方法，包括以下操作步骤：设置多组信息采集设备、设置用于将采集的数据进行发送的发送设备；运行采集设备、发送设备；在所述多组信息采集设备中，搜寻没有与发送设备建立通信的采集设备；设置用于转发数据的转发设备与没有与发送设备建立通信的采集设备对应通信，用于将采集设备采集的信息转发给所述发送设备。通过上述步骤构件自组网，采集设备会根据最短路径寻找到发送设备，部署方便快捷，模拟双向数据传输的效果，满足某些需要数据双向传输更好的场合。采用上述的构建方法可以节约硬件节点，省掉不必要的开支。

Description

自组网构建方法、双向数据传输系统及输液信息监控系统
技术领域
本发明涉及数据的传输，具体涉及自组网构建方法、双向数据传输系统及输液信息监控系统。
背景技术
目前已有类似的自组网软件方案，但是其中很多是基于定位、读卡器应用场景开发的，而且很多还是单向传输，不能实现数据的双向传输。单向传输的技术难度也更低，只需要向指定的设备发送数据即可，不用考虑数据返回问题，目前的数据输送方案封闭性强，不利于扩展并与硬件绑定，有浪费的节点，不能实现模拟HTTP请求的双向通信，所以这样的数据传输方案对于某些特点需求无法满足。目前需要建立一套基于RFID物联网方案的模拟WiFi网络HTTP请求的数据传输方案来优化现在某些场景的数据传输，特别是在医院的数据传输中。
射频识别，即RFID是Radio Frequency Identification的缩写，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。一套完整RFID硬件统由Reader与Transponder两部份组成,其动作原理为由Reader发射一特定频率之无限电波能量给Transponder,用以驱动Transponder电路将內部之ID Code送出，此时Reader便接收此ID Code。
射频识别中的电子标签又称为射频标签、应答器、数据载体；阅读器又称为读出装置，扫描器、通讯器、读写器(取决于电子标签是否可以无线改写数据)。电子标签与阅读器之间通过耦合元件实现射频信号的空间(无接触)耦合、在耦合通道内，根据时序关系，实现能量的传递、数据的交换。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于射频识别技术的更加好的自组网构建方法，双向数据传输系统以及针对医院中输液状态能更好的实现数据传输的输液信息监控系统。
一种自组网构建方法，包括以下操作步骤：
S1.设置多组信息采集设备、设置用于将采集的数据进行发送的发送设备；
S2.运行采集设备、发送设备；
S3.在所述多组信息采集设备中，搜寻没有与发送设备建立通信的采集设备；
S4.设置用于转发数据的转发设备与没有与发送设备建立通信的采集设备对应通信，用于将采集设备采集的信息转发给所述发送设备。
通过上述步骤构件自组网，采集设备会根据最短路径寻找到发送设备，部署方便快捷，模拟双向数据传输的效果，满足某些需要数据双向传输更好的场合。采用上述的构建方法可以节约硬件节点，省掉不必要的开支。
具体的是，在发送设备发送采集设备所采集信息时，采集设备发送寻找信息，用于搜寻发送设备；在发送设备收到寻找信息后，发出反馈信息。
具体的是，所述采集设备收到反馈信息后，将该反馈信息进行保存，用于待下次运行时，直接向发生该反馈信息的发送设备发送采集的数据。
具体的是，所述转发设备与采集设备建立通信并发送寻找信息，用于搜寻发送设备；在发送设备收到寻找信息后，发出反馈信息。
具体的是，所述寻找信息、反馈信息均包括用于表示自身设备类型的自身身份和自身编码。
本发明还提供了一种双向数据传输系统，包括同一自组网协议的终端阵列、中继器组和集中器；
所述终端阵列用于采集信息；
所述中继器组与终端阵列通信连接，中继器组中的中继器用于将终端阵列采集的信息或其他中继器转发的信息进行转发；
所述集中器与中继器组、终端阵列通信连接，用于接收中继器转发的或终端阵列发送的数据并将物联网数据转换成HTTP请求数据发送给后台服务器。
进一步的，所述集中器通过WLAN端口将请求数据发送给后台服务器。
通过设置本双向数据传输系统，实现了一套自组网并支持类似HTTP请求的网络协议，一套不依赖WiFi网络的物联网方案。而且经过调整，几乎可以应用到各个领域。
本发明还提供了一种输液信息监控系统，包括：
输液瓶悬挂装置，该输液瓶悬挂装置设置于输液设备上，用于采集输液状态信息；
中继器组，该中继器组与输液瓶悬挂装置通信连接，中继器组中的中继器用于将输液瓶悬挂装置采集的信息或其他中继器转发的信息进行转发；
发送站台，该发送站台内设置有集中器，用于接收中继器转发的或输液瓶悬挂装置发送的数据并将物联网数据转换成HTTP请求数据发送给后台服务器。
这套输液信息监控系统可为针对医院物联网的替代方案，很好的实现了部署简单，模拟HTTP双向传输的效果。比如软件在线自动更新，都可以通过该方案实现，终端去请求服务器的固件升级包，逐包下载，直至升级完成。
进一步的，所述中继器组布置于病房走廊或者病房内。
进一步的，所述后台服务器与通信终端连接。
本发明还提供一种更加简便的、针对一般常规输液的监控输液状态的方法和造价更加低廉、更加适用于一般输液的输液瓶悬挂装置。
为了实现上述目的，本申请采用的技术方案是一种用于输液监控终端的输液状态监控方法，包括以下操作步骤：
首先，在输液过程中实时判断输液状态；
然后，获取悬挂输液容器压力值并判断当前输液状态；
当判断输液状态为输液正常、输液停滞、输液过快、即将输完时，根据所述压力值计算得到输液滴速；
最后，根据所述输液滴速对输液是的状态进行监控。
这样，根据悬吊的输液容器的压力值变化来判定当前的输液状态，这样可以使医护人员和输液者更加方便。
具体的是，根据所述压力值计算得到输液滴速包括：
S1.根据压力传感器获取的压力值得到ADC值；
S2.每一秒钟采集1次ADC值；
S3.根据最后得到的3次ADC值求平均值，用于误差过滤；
S4.过滤后得到每一秒的新值。
通过这样的操作，使判断状态更加准确，滴速计算更精确。
具体的是，在得到的新值中去掉最大值后，根据最近得到的至少6次ADC值求平均值，得到最终输液容器重量值。
具体的是，根据最近得到的6次ADC值求平均值，得到最终输液容器重量值。
具体的是，根据获取悬挂输液容器压力值判断当前输液状态。
具体的是，当获取的压力值变化为跳动状态时，当前输液状态为摇晃。
具体的是，当获取的压力值不变化时，当前输液状态为加液、患者离开、空闲中任意一种或同时处于多种状态。
具体的是，在根据所述压力值计算得到输液滴速之前，进行校准；所述校准包括：当挂钩不挂任何物品时，将当前的值记为0值。
作为本发明的另一个方面，本发明还提供了一种输液瓶悬挂装置，包括：
固定装置，用于支撑于墙面或地板；
挂钩，该挂钩设置于固定装置上；
压力传感器，所述挂钩通过该压力传感器与固定装置连接；
控制主板，所述压力传感器与该控制主板通信连接；
提示模块，用于发出警示或提示，该提示模块与控制主板通信连接。
通过设置本输液瓶悬挂装置，通过压力传感器将压力值的变化通过电信号的方式传递给控制主板，控制主板根据预设程序判断当前输液状态，最终给出提示或判断是否给出提示。
具体的是，所述提示模块包括蜂蜜器、LED显示灯中的任意一种或任意多种的组合。
下面结合附图和具体实施方式对本发明做进一步的说明。本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显。或通过本发明的实践了解到。
附图说明
构成本发明的一部分的附图用来辅助对本发明的理解，附图中所提供的内容及其在本发明中有关的说明可用于解释本发明，但不构成对本发明的不当限定。在附图中：
图1为用于说明实施例一的输液瓶悬挂装置的示意图；
图2为用于说明实施例二的输液瓶悬挂装置的示意图；
图3为用于说明输液瓶悬挂装置的控制主板与挂钩连接处的图；
图4为用于说明的本发明的自组网构建方法的流程示意图；
图5为用于说明的本发明的双向数据传输系统图；
图中标记：1a-盒体、1b-支架、2-挂钩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明进行清楚、完整的说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。在结合附图对本发明进行说明前，需要特别指出的是：
本发明中在包括下述说明在内的各部分中所提供的技术方案和技术特征，在不冲突的情况下，这些技术方案和技术特征可以相互组合。
此外，下述说明中涉及到的本发明的实施例通常仅是本发明一分部的实施例，而不是全部的实施例。因此，基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
关于本发明中术语和单位。本发明的说明书和权利要求书及有关的部分中的术语“包括”以及它的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含。
如图4，一种自组网构建方法，包括以下操作步骤：
S1.设置多组信息采集设备、设置用于将采集的数据进行发送的发送设备；
S2.运行采集设备、发送设备；
S3.在所述多组信息采集设备中，搜寻没有与发送设备建立通信的采集设备；
S4.设置用于转发数据的转发设备与没有与发送设备建立通信的采集设备对应通信，用于将采集设备采集的信息转发给所述发送设备。
具体的是，在发送设备发送采集设备所采集信息时，采集设备发送寻找信息，用于搜寻发送设备；在发送设备收到寻找信息后，发出反馈信息。所述采集设备收到反馈信息后，将该反馈信息进行保存，用于待下次运行时，直接向发生该反馈信息的发送设备发送采集的数据。所述转发设备与采集设备建立通信并发送寻找信息，用于搜寻发送设备；在发送设备收到寻找信息后，发出反馈信息。所述寻找信息、反馈信息均包括用于表示自身设备类型的自身身份和自身编码。
如图5，根据上述方法可构建一种双向数据传输系统，包括同一自组网协议的终端阵列、中继器组和集中器；所述终端阵列用于采集信息；所述中继器组与终端阵列通信连接，中继器组中的中继器用于将终端阵列采集的信息或其他中继器转发的信息进行转发；所述集中器与中继器组、终端阵列通信连接，用于接收中继器转发的或终端阵列发送的数据并将物联网数据转换成HTTP请求数据发送给后台服务器。所述集中器通过WLAN端口将请求数据发送给后台服务器。
本双向数据传输系统运用于医院时即可为一种输液信息监控系统，包括：
输液瓶悬挂装置，该输液瓶悬挂装置设置于输液设备上，用于采集输液状态信息；
中继器组，该中继器组与输液瓶悬挂装置通信连接，中继器组中的中继器用于将输液瓶悬挂装置采集的信息或其他中继器转发的信息进行转发；
发送站台，该发送站台内设置有集中器，用于接收中继器转发的或输液瓶悬挂装置发送的数据并将物联网数据转换成HTTP请求数据发送给后台服务器。
其中终端即输液瓶悬挂装置，是用于采集输液信息的核心硬件，中继器只是用于转发数据的中间站设备，集中器就是将物联网数据转换成HTTP请求数据通过WLAN端口发送给服务器，所以集中器有物联网模块，同时也有网络模块。终端、中继器、集中器中都包含了同一套自组网协议，且代码几乎都是一模一样，只是参数不同而已。从而降低维护成本。协议更新整体就更新，不用针对不同的终端进行修改定制化的功能。
集中器部署在住院部护士站台，一个科室只需要部署一台，设备较小。主要是考虑到护士站台多有网线，集中器上有一个网口，通过网线可以连接到机房的服务器，方便安装。集中器可以接收所有中继器、终端的数据，也就是说终端如果能够直接和集中器通信就不需要通过中继器中转，提升效能。
输液瓶悬挂装置是部署在病房每一个床位上或旁边，并挂输液瓶，设备就能监测输液过程中的各种数据。如果医院有WiFi网络，终端集成了WiFi模块，可以直接通过WiFi网络把数据发送给服务器。但是针对没有WiFi网络的医院或者由于安全考虑不愿意开放WiFi网络的情况，物联网方案就是最佳解决方案了。只需要把终端的WiFi模块替换成RFID模块即可。
中继器是部署在病房走廊或者病房内等任何只要有电源的地方，主要是解决那些远离集中器的病房的终端，所以需要中继器来中转数据，有可能最远的终端通过一个中继器也不能到达集中器，那么中继器还可以继续通过另一个中继器来中转数据，直到可以到达集中器。
在实际应用场景中，终端是靠电池供电，中继器和集中器是靠220V插座供电，为了省电，终端不用的时候会自动关机的，这样的话就需要一个稳定的中转角色来负责远距离的数据中转。
虽然终端、中继器、集中器中的网络程序几乎是一模一样的，但是其中的两个核心参数决定了不同设备内在的运行方式。两个核心参数分别是自身身份(终端、中继器或集中器)和自身ID(12字节硬件出厂编码)。
将集中器先部署好，确保集中器可以和服务器通信(有指示灯)，然后把每个病床输液架都安装上终端设备。所有终端都开机，当终端开机后发现还不知道自己需要将数据发送给具体哪个设备。这个时候终端就会发送一组寻找信息，信息包括自己的ID、身份、需要寻找的身份(集中器)，如果集中器收到信号了，就会返回信息，信息包括自己的ID、身份。
终端收到集中器的信息后，终端就知道自己可以和集中器直接通信，于是将集中器的身份和ID都保存下来，下次开机有数据就直接给这个身份和ID发送数据。
但是会发现有很多终端没有和集中器建立连接，会有APP可以看到每个床位的连接情况，发现没有连接的床位，就在床位和集中器的中间走廊部署一台中继器。
中继器开机之后也会重复终端设备开机的操作，去寻找集中器。这样中继器就能建立和集中器的连接。建立好之后就可以为终端做数据中转了。
这套协议针对医院物联网替代方案，很好的实现了部署简单，模拟HTTP双向传输的效果。比如软件在线自动更新，都可以通过该方案实现，终端去请求服务器的固件升级包，逐包下载，直至升级完成。用RFID实现了一套自组网并支持类似HTTP请求的网络协议。
上述的输液瓶悬挂装置可采用一种用于输液监控终端的输液状态监控方法，包括以下操作步骤：
首先，在输液过程中实时判断输液状态；
然后，获取悬挂输液容器压力值并判断当前输液状态；
当判断输液状态为输液正常、输液停滞、输液过快、即将输完时，根据所述压力值计算得到输液滴速；
最后，根据所述输液滴速对输液是的状态进行监控。
这样，根据悬吊的输液容器的压力值变化来判定当前的输液状态，这样可以使医护人员和输液者更加方便。
实际操作可按下列步骤进行：
S1.对输液瓶悬挂装置进行校准，当挂钩不挂任何物品时，将当前的值记为0值；
S2.每一秒钟采集1次ADC值，然后将最近3次的值求平均值，用于过滤误差；然后将过滤后每一秒的值记为Adc.g，
S3.过滤最大值，由于输液过程中时不时会出现轻微摇晃，为了使测量值更加接近真实重量值，会将最近6次的Adc.g，去掉最大值，再求平均数，得到当前真实的重量值，记为ValidG。
S4.判断当前输液状态，包括摇晃、加液、即将输完、患者离开、空闲、正常输液、输液停滞、输液过快。
S5.当状态为输液正常、输液停滞、输液过快、即将输完的时候，软件进行滴速计算。
当挂钩不挂任何物品时，将当前的ADC值记为0值，即比如当前ADC值是560000，然后再挂上1000g砝码，这个时候ADC值可能就变成了710000。然后将(71万-56万)/1000就得到每1g的变化值(称为斜率)，此例得150。表示该数值变化150就代表重量变化有1g。理论上精度可以达到1/150g，但是实际由于生产工艺，物理影响，电压影响，不同时刻监测到的固定状态下的值也是在上下波动的。而且每一个压力传感器因为生产工艺的差异，0值也不可能完全相同，斜率也不会相同。
如图1和3，实施例一：实施上述的输液状态监控方法，可采用一种输液瓶悬挂装置，包括：
固定装置，用于支撑于墙面或地板；
挂钩2，该挂钩2设置于固定装置上；
压力传感器，所述挂钩2通过该压力传感器与固定装置连接；
控制主板，所述压力传感器与该控制主板通信连接；
提示模块，用于发出警示或提示，该提示模块与控制主板通信连接。
通过设置本输液瓶悬挂装置，通过压力传感器将压力值的变化通过电信号的方式传递给控制主板，控制主板根据预设程序判断当前输液状态，最终给出提示或判断是否给出提示。
所述提示模块包括蜂蜜器、LED显示灯中的任意一种或任意多种的组合。
所述固定装置为用于固定在墙体上的盒体1a，所述控制主板内置于该盒体1a内。
如图2和3，实施例二：与实施例一不同的是，上述的固定装置可以是支架1b，所述控制主板内置于支架1b上，该支架1b支撑于地板上。
以上对本发明的有关内容进行了说明。本领域普通技术人员在基于这些说明的情况下将能够实现本发明。基于本发明的上述内容，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。

Claims (10)

1.一种自组网构建方法，包括以下操作步骤：
S1.设置多组信息采集设备、设置用于将采集的数据进行发送的发送设备；
S2.运行采集设备、发送设备；
S3.在所述多组信息采集设备中，搜寻没有与发送设备建立通信的采集设备；
S4.设置用于转发数据的转发设备与没有与发送设备建立通信的采集设备对应通信，用于将采集设备采集的信息转发给所述发送设备。
2.如权利要求1所述的自组网构建方法，其特征在于，在发送设备发送采集设备所采集信息时，采集设备发送寻找信息，用于搜寻发送设备；在发送设备收到寻找信息后，发出反馈信息。
3.如权利要求2所述的自组网构建方法，其特征在于，所述采集设备收到反馈信息后，将该反馈信息进行保存，用于待下次运行时，直接向发生该反馈信息的发送设备发送采集的数据。
4.如权利要求1所述的自组网构建方法，其特征在于，所述转发设备与采集设备建立通信并发送寻找信息，用于搜寻发送设备；在发送设备收到寻找信息后，发出反馈信息。
5.如权利要求2～4任意一项所述的自组网构建方法，其特征在于，所述寻找信息、反馈信息均包括用于表示自身设备类型的自身身份和自身编码。
6.双向数据传输系统，其特征在于，包括同一自组网协议的终端阵列、中继器组和集中器；
所述终端阵列用于采集信息；
所述中继器组与终端阵列通信连接，中继器组中的中继器用于将终端阵列采集的信息或其他中继器转发的信息进行转发；
所述集中器与中继器组、终端阵列通信连接，用于接收中继器转发的或终端阵列发送的数据并将物联网数据转换成HTTP请求数据发送给后台服务器。
7.如权利要求6所述的双向数据传输系统，其特征在于，所述集中器通过WLAN端口将请求数据发送给后台服务器。
8.输液信息监控系统，其特征在于，包括：
吊瓶悬挂装置，该吊瓶悬挂装置设置于输液设备上，用于采集输液状态信息；
中继器组，该中继器组与吊瓶悬挂装置通信连接，中继器组中的中继器用于将吊瓶悬挂装置采集的信息或其他中继器转发的信息进行转发；
发送站台，该发送站台内设置有集中器，用于接收中继器转发的或吊瓶悬挂装置发送的数据并将物联网数据转换成HTTP请求数据发送给后台服务器。
9.如权利要求8所述的输液信息监控系统，其特征在于，所述中继器组布置于病房走廊或者病房内。
10.如权利要求8所述的输液信息监控系统，其特征在于，所述后台服务器与通信终端连接。
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