CN111510944A - 基于5g通信的医用机器人故障自动采集方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法及系统，包括：医用机器人接收并解析由医用机器人控制器所发送的测量配置信息，利用所解析数据对待测目标进行测量，并将测量结果上报，医用机器人控制器根据至少一个医用机器人的测量结果进行分析，形成用于判断通信链路质量的诊断报告并发送至网络管理平台。利用本发明提供的方法，可以有效利用医用机器人的正常业务执行时，对行进路线的通信链路质量进行检测和上报，可节省大量的网络诊断的人工成本，还可以利用医用机器人进入网络测试人员无法进入区域，得到更全面的通信链路质量测量报告，大幅提升网络诊断效果和效率。

Description

基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法及系统

技术领域

本发明属于数据通信技术领域，具体地说涉及一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法及系统。

背景技术

近年来以医用物流机器人为代表的智能医疗物流系统在医院中得到迅速应用。医用物流机器人可以基于各种传感设备实现自主导航，并可以执行自动乘坐电梯、自动装卸等智能化工作，可以应用在消毒供应室、手术中心、库房、住院病区、检验科等科室，承担手术无菌包、高值耗材、静脉输液包、药品、标本、母乳、医疗垃圾等物品的配送职责。医用物流机器人可以与轨道式物流传输系统实现无缝对接，解决物流活动中劳动力匮乏、人力成本、效率低下等问题。此外，随着埃博拉病毒、新冠病毒等公共卫生事件的发生，为降低医护人员的感染概率，提升消毒效率和安全性，医用消毒机器人也开始逐步在部分医院投入使用。

目前医用机器人多采用医院内的WiFi内网与控制器之间进行通信，但由于WiFi覆盖能力较差，在医院区域内存在大量的覆盖盲区，会导致机器人和控制器失联。此外，WiFi基于竞争的工作模式，抗干扰能力较差，且WiFi工作频段与工科医的免授权频段相同，大量设备之间会产生干扰，对医用机器人的通信质量也产生了较大影响。为了提升医用机器人服务能力，一种潜在的可能是将5G通信模块装载在医用机器人上。但由于院区环境复杂，且大部分院区没有运营商专门铺设的网络，依然无法对医用机器人通信100％服务保障，而人工去检测通信覆盖和干扰成本代价高、效率低。

因此，现有技术还有待于进一步发展和改进。

发明内容

针对现有技术的种种不足，为了解决上述问题，现提出一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法及系统。本发明提供如下技术方案：

一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，医用机器人接收并解析由医用机器人控制器所发送的测量配置信息，利用所解析数据对待测目标进行测量，并将测量结果上报，医用机器人控制器根据至少一个医用机器人的测量结果进行分析，形成用于判断通信链路质量的诊断报告并发送至网络管理平台。

进一步的，医用机器人对测量结果以医用机器人控制器的公钥进行加密后上报给医用机器人控制器，医用机器人控制器接收并利用私钥解密上报的测量结果。

进一步的，所述测量配置信息包括以下信息的至少一种：待测目标标识、测量事件标识、测量时间标识以及测量上报配置；

所述待测目标标识包括待测通信技术制式标识和待测通信技术频率标识；

所述测量事件标识包括常规通信覆盖及性能测量、切换事件测量、通信链路失败测量的至少一种，其中，所述常规通信覆盖及性能测量包括信号接收功率测量、干扰信号强度测量、信号接收质量测量、业务时延测量以及业务速率测量的至少一种，所述切换事件测量包括切换成功率测量、切换时延测量以及切换失败测量的至少一种；

所述测量时间标识包括测量间隔和测量时长；

所述测量上报配置包括测量结果上报方式、测量结果上报加密公钥以及发送测量结果上报分配的资源标识的至少一种。

进一步的，所述测量结果上报方式包括周期性上报、事件触发性上报、固定时间上报以及根据特定指令上报的至少一种；

所述周期性上报，是按照配置的测量结果上报周期进行周期性上报；

所述事件触发性上报，是根据配置的事件进行触发性上报；

所述固定时间上报，是在配置的特定时间内进行上报；

所述根据特定指令上报，是接收到医用机器人控制器的测量上报指令后进行测量上报。

进一步的，医用机器人接收所述测量配置信息，根据所述测量配置信息中的待测目标标识启动对应的通信模块，并进一步根据所述测量间隔确定开启测量时间，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录。

进一步的，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录内容为：所述测量事件标识为常规通信覆盖及性能测量时，所述医用机器人测量并记录在当前测量时间、测量地点位置坐标处对待测目标的信号接收功率、干扰信号强度、信号接收质量、业务时延、业务速率的至少一种测量值。

进一步的，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录内容为：所述测量事件标识为切换事件测量时，根据所述测量时长信息，记录对应时间长度内，所述医用机器人切换发生次数、切换成功次数、切换失败次数，每次成功切换的时间、位置、切换时延等，以及每次切换失败的时间、位置、失败原因、切换失败时的原服务接入点标识、目标接入点标识的至少一种。

进一步的，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录内容为：所述测量事件标识为通信链路失败测量时，根据所述测量时长信息，记录对应时间长度内，所述医用机器人发生通信链路失败的时间、位置、原服务接入点标识、原服务接入点接收信号功率强度、通信链路失败原因、通信链路中断时长的至少一种。

进一步的，用于判断通信链路质量的诊断报告纳入的依据为：

根据常规通信覆盖及性能测量得出行进路线的弱覆盖区、强干扰区、高负载区；

根据切换事件测量得出切换失败高发的原接入点和目标接入点；

根据通信链路失败测量得出通信链路失败区域，通信链路失败区域对应的接入点以及通信链路失败原因。

一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集系统，其中，

医用机器人，被配置为收并解析由医用机器人控制器所发送的测量配置信息，利用所解析数据对待测目标进行测量，并将测量结果上报；

医用机器人控制器，被配置为向医用机器人发送测量配置信息，并根据医用机器人反馈的测量结果进行分析，形成用于判断通信链路质量的诊断报告；

网络管理平台，被配置为接收医用机器人控制器发送的诊断报告。

有益效果：

利用本发明提供的方法，可以有效利用医用机器人的正常业务执行时，对行进路线的通信链路质量进行检测和上报，可节省大量的网络诊断的人工成本，还可以利用医用机器人进入网络测试人员无法进入区域，得到更全面的通信链路质量测量报告，大幅提升网络诊断效果和效率。

附图说明

图1是本发明具体实施例中基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法流程图；

图2是本发明具体实施例中基于5G通信的医用机器人故障自动采集系统原理框图。

具体实施方式

为了使本领域的人员更好地理解本发明的技术方案，下面结合本发明的附图，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本申请中的实施例，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其它类同实施例，都应当属于本申请保护的范围。此外，以下实施例中提到的方向用词，例如“上”“下”“左”“右”等仅是参考附图的方向，因此，使用的方向用词是用来说明而非限制本发明创造。

如图1所示，一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，包括：

S100、医用机器人接收并解析由医用机器人控制器发送的测量配置信息；

S200、医用机器人利用所解析数据对待测目标进行测量；

S300、医用机器人将测量结果上报给医用机器人控制器；

S400、医用机器人控制器根据至少一个医用机器人的测量结果进行分析形成用于判断通信链路质量的诊断报告；

S500、医用机器人控制器将诊断报告发送至网络管理平台。

进一步的，医用机器人对测量结果进行加密后上报给医用机器人控制器，医用机器人控制器接收并解密上报的测量结果。医用机器人利用所述测量配置信息中测量结果加密公钥对测量结果进行加密，医用机器人控制器接收上报的测量结果，并利用私钥对上报的测量结果进行解密。

进一步的，测量配置信息包括以下信息的至少一种：待测目标标识、测量事件标识、测量时间标识以及测量上报配置；

待测目标标识包括待测通信技术制式标识和待测通信技术频率标识；待测通信技术制式标识为5G/4G/WiFi，待测通信技术频率标识可以用待测通信技术中心频点和带宽标识，也可以用待测通信技术的工作频段标识；

测量事件标识包括常规通信覆盖及性能测量、切换事件测量、通信链路失败测量的至少一种，其中，常规通信覆盖及性能测量包括信号接收功率测量、干扰信号强度测量、信号接收质量测量、业务时延测量以及业务速率测量的至少一种，切换事件测量包括切换成功率测量、切换时延测量以及切换失败测量的至少一种；

测量时间标识包括测量间隔和测量时长；

测量间隔为固定时间间隔进行一次测量；

测量时长为记录多长时间内的测量值；

测量上报配置包括测量结果上报方式、测量结果上报加密公钥以及发送测量结果上报分配的资源标识的至少一种；

测量结果上报加密公钥用于对测量报告进行加密；

发送测量结果上报分配的资源标识为系统预分配的用于上报测量结果的资源标识，包括采用的通信技术制式、频率、时域、频域和码域资源。

进一步的，测量结果上报方式包括周期性上报、事件触发性上报、固定时间上报以及根据特定指令上报的至少一种；

周期性上报，是按照配置的测量结果上报周期进行周期性上报；

事件触发性上报，是根据配置的事件进行触发性上报；

例如，预设若干触发事件：

触发事件1：医用机器人通信模块的接收信号强度低于第一预设门限时上报；

触发事件2：医用机器人通信模块在第一时间长度内的接收信号强度持续低于第一预设门限时上报；

触发事件3：医用机器人通信模块的业务速率低于预设第二门限时上报；

触发事件4：医用机器人通信模块在第一时间长度内的业务速率低于预设第二门限时上报；

触发事件5：医用机器人通信模块切换失败次数超过预设第三门限时上报；

触发事件6：医用机器人通信模块的通信失败时间/次数超过预设第四门限时上报；

触发事件7：医用机器人通信模块测量报告数据量大小超过预设第五门限时上报；

固定时间上报，是在配置的特定时间内进行上报；

根据特定指令上报，是接收到医用机器人控制器的测量上报指令后进行测量上报。

进一步的，医用机器人接收测量配置信息，根据测量配置信息中的待测目标标识启动对应的通信模块，并进一步根据测量间隔确定开启测量时间，根据测量配置信息中的测量事件对待测目标进行测量并记录。

进一步的，根据测量配置信息中的测量事件对待测目标进行测量并记录内容为：测量事件标识为常规通信覆盖及性能测量时，医用机器人测量并记录在当前测量时间、测量地点位置坐标处对待测目标的信号接收功率、干扰信号强度、信号接收质量、业务时延、业务速率的至少一种的测量值。

进一步的，根据测量配置信息中的测量事件对待测目标进行测量并记录内容为：测量事件标识为切换事件测量时，根据测量时长信息，记录对应时间长度内，医用机器人切换发生次数、切换成功次数、切换失败次数，每次成功切换的时间、位置、切换时延等，以及每次切换失败的时间、位置、失败原因、切换失败时的原服务接入点标识、目标接入点标识的至少一种；

其中，失败原因包括过早切换、过晚切换、没有及时得到目标接入点分配的资源等。

进一步的，根据测量配置信息中的测量事件对待测目标进行测量并记录内容为：测量事件标识为通信链路失败测量时，根据测量时长信息，记录对应时间长度内，医用机器人发生通信链路失败的时间、位置、原服务接入点标识、原服务接入点接收信号功率强度、通信链路失败原因、通信链路中断时长的至少一种；

其中，通信链路失败原因包括：弱覆盖导致，如信号接收电平低于预设门限；强干扰导致，干扰信号强度高于预设警戒门限；软件故障导致。

进一步的，用于判断通信链路质量的诊断报告纳入的依据为：

根据常规通信覆盖及性能测量得出行进路线的弱覆盖区、强干扰区、高负载区；其中，弱覆盖区指信号接收强度低于配置门限；强干扰区指干扰信号强度高于配置门限；高负载区指业务速率低于配置门限；

根据切换事件测量得出切换失败高发的原接入点和目标接入点；

根据通信链路失败测量得出通信链路失败区域，通信链路失败区域对应的接入点以及通信链路失败原因。

一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集系统，其中，

医用机器人100，被配置为收并解析由医用机器人控制器200所发送的测量配置信息，利用所解析数据对待测目标进行测量，并将测量结果上报给医用机器人控制器200；

医用机器人控制器200，被配置为向医用机器人100发送测量配置信息，并根据医用机器人100反馈的测量结果进行分析，形成用于判断通信链路质量的诊断报告；

网络管理平台300，被配置为接收医用机器人控制器200发送的诊断报告。

医用机器人控制器通过发送网络通信状态测量配置，指示医用机器人对行进路线和配置时间内的基本通信覆盖和性能、切换性能、通信链路失败等进行测量并上报，医用机器人控制器根据多个医用机器人上报的测量信息形成通信链路质量诊断报告，用于网络管理平台进行诊断，利用该方法，可以有效利用医用机器人的正常业务执行时，对行进路线的通信链路质量进行检测和上报，可节省大量的网络诊断的人工成本，还可以利用医用机器人进入网络测试人员无法进入区域，得到更全面的通信链路质量测量报告，大幅提升网络诊断效果和效率。

以上已将本发明做一详细说明，以上所述，仅为本发明之较佳实施例而已，当不能限定本发明实施范围，即凡依本申请范围所作均等变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖范围内。

Claims (10)

1.一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，包括：医用机器人接收并解析由医用机器人控制器所发送的测量配置信息，利用所解析数据对待测目标进行测量，并将测量结果上报，医用机器人控制器根据至少一个医用机器人的测量结果进行分析，形成用于判断通信链路质量的诊断报告并发送至网络管理平台。

2.根据权利要求1所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，包括：医用机器人对测量结果以医用机器人控制器的公钥进行加密后上报给医用机器人控制器，医用机器人控制器接收并利用私钥解密上报的测量结果。

3.根据权利要求2所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，所述测量配置信息包括以下信息的至少一种：待测目标标识、测量事件标识、测量时间标识以及测量上报配置；

所述待测目标标识包括待测通信技术制式标识和待测通信技术频率标识；

所述测量事件标识包括常规通信覆盖及性能测量、切换事件测量、通信链路失败测量的至少一种，其中，所述常规通信覆盖及性能测量包括信号接收功率测量、干扰信号强度测量、信号接收质量测量、业务时延测量以及业务速率测量的至少一种，所述切换事件测量包括切换成功率测量、切换时延测量以及切换失败测量的至少一种；

所述测量时间标识包括测量间隔和测量时长；

所述测量上报配置包括测量结果上报方式、测量结果上报加密公钥以及发送测量结果上报分配的资源标识的至少一种。

4.根据权利要求3所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，所述测量结果上报方式包括周期性上报、事件触发性上报、固定时间上报以及根据特定指令上报的至少一种；

所述周期性上报，是按照配置的测量结果上报周期进行周期性上报；

所述事件触发性上报，是根据配置的事件进行触发性上报；

所述固定时间上报，是在配置的特定时间内进行上报；

所述根据特定指令上报，是接收到医用机器人控制器的测量上报指令后进行测量上报。

5.根据权利要求4所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，医用机器人接收所述测量配置信息，根据所述测量配置信息中的待测目标标识启动对应的通信模块，并进一步根据所述测量间隔确定开启测量时间，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录。

6.根据权利要求5所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录内容为：所述测量事件标识为常规通信覆盖及性能测量时，所述医用机器人测量并记录在当前测量时间、测量地点位置坐标处对待测目标的信号接收功率、干扰信号强度、信号接收质量、业务时延、业务速率至少一种的测量值。

7.根据权利要求5所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录内容为：所述测量事件标识为切换事件测量时，根据所述测量时长信息，记录对应时间长度内，所述医用机器人切换发生次数、切换成功次数、切换失败次数，每次成功切换的时间、位置、切换时延等，以及每次切换失败的时间、位置、失败原因、切换失败时的原服务接入点标识、目标接入点标识的至少一种。

8.根据权利要求5所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，根据所述测量配置信息中的测量事件对所述待测目标进行测量并记录内容为：所述测量事件标识为通信链路失败测量时，根据所述测量时长信息，记录对应时间长度内，所述医用机器人发生通信链路失败的时间、位置、原服务接入点标识、原服务接入点接收信号功率强度、通信链路失败原因、通信链路中断时长的至少一种。

9.根据权利要求1所述的基于5G通信的医用机器人故障自动采集方法，其特征在于，用于判断通信链路质量的诊断报告纳入的依据为：

根据常规通信覆盖及性能测量得出行进路线的弱覆盖区、强干扰区、高负载区；

根据切换事件测量得出切换失败高发的原接入点和目标接入点；

根据通信链路失败测量得出通信链路失败区域，通信链路失败区域对应的接入点以及通信链路失败原因。

10.一种基于5G通信的医用机器人故障自动采集系统，其特征在于，

医用机器人，被配置为收并解析由医用机器人控制器所发送的测量配置信息，利用所解析数据对待测目标进行测量，并将测量结果上报；

医用机器人控制器，被配置为向医用机器人发送测量配置信息，并根据医用机器人反馈的测量结果进行分析，形成用于判断通信链路质量的诊断报告；

网络管理平台，被配置为接收医用机器人控制器发送的诊断报告。

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