CN115831342A

CN115831342A - 一种医疗数据信息采集处理的装置、芯片和设备

Info

Publication number: CN115831342A
Application number: CN202310119468.1A
Authority: CN
Inventors: 李刚; 匡明; 杨文林; 刘晓华; 张阁
Original assignee: Hangzhou Kangsheng Health Consulting Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Kangsheng Health Consulting Co Ltd
Priority date: 2023-02-16
Filing date: 2023-02-16
Publication date: 2023-03-21
Anticipated expiration: 2043-02-16
Also published as: CN115831342B

Abstract

本发明公开了一种医疗数据信息采集处理的装置、芯片和设备，装置包括：数据采集模块（1）连接至锁存器（2），控制模块（7）控制锁存器（2）输出数据到数据处理模块（11）的对应读取端口（12）；数据处理模块（11）对接收到的锁存器（2）数据进行处理，数据处理模块（11）包括与每个读取端口（12）连接的减法器模块（3）和比较器模块（4），数据整理模块（5），以及数据分配模块（6），控制模块（7）还连接存储模块（8），数据发送模块（10）以及指令模块（9）。通过本发明使得控制模块根据指令对各模块的统一调度管理，灵活调整对采集传感器的控制方案，根据数据传输量调整数据发送模块进入不同状态，有利于提高医疗可穿戴设备的电池续航。

Description

一种医疗数据信息采集处理的装置、芯片和设备

技术领域

本发明属于计算机技术领域，尤其涉及一种医疗数据信息采集处理的装置、芯片和设备。

背景技术

医疗可穿戴设备检测人体健康数据越来越普及，应用于多种场景，如智慧养老中的自动化看护，病房的智慧医疗监测等等。医疗可穿戴设备包括主芯片，主芯片是可穿戴设备数据处理和指令控制的重要设备。在目前可穿戴设备越来越要求小型化和高续航时间的情况下，主芯片的专业化、小型化以及低功耗成为衡量可穿戴设备主芯片的重要标准。医疗可穿戴设备的重要部件还包括无线连接芯片，可穿戴技术的核心是将无线连接功能嵌入到装有传感器的设备中，无线连接芯片也是医疗可穿戴设备电量耗能的主要部分之一。可穿戴设备医疗还包括多种生理健康类传感器，如温度传感器、血氧传感器、血糖传感器、心率传感器等电子器件。对于医疗可穿戴设备，如何提高电池能效、增加电池续航一直是发展过程中的重要问题，现有技术中，医疗可穿戴设备通常不能灵活调整对采集传感器和采集周期的控制方案、同时只要医疗可穿戴设备在工作状态并与配对设备建立连接后，通信功能就会一直保持在激活状态，不能根据数据传输量的需求灵活调整通信模块进入不同状态，这些都不利于医疗可穿戴设备的电池续航。

发明内容

针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明提供一种医疗数据信息采集处理的装置，包括多个数据采集模块（1），数据处理模块（11），存储模块（8），控制模块（7），数据发送模块（10）和指令模块（9），其特征在于，

所述多个数据采集模块（1）用于接收多个传感器的医疗数据信息，每个数据采集模块（1）的输出端都与锁存器（2）的输入端连接，所述锁存器（2）的输出端与数据处理模块（11）的对应读取端口（12）连接，所述控制模块（7）与所述锁存器（2）的输出允许端口连接，所述锁存器（2）接收到控制模块（7）的低电平信号时，所述锁存器（2）的数据输出到数据处理模块（11）的对应读取端口（12）；

所述数据处理模块（11）用于对接收到的锁存器（2）数据进行处理，所述数据处理模块（11）包括与每个读取端口（12）连接的减法器模块（3）和比较器模块（4），所述数据处理模块（11）还包括数据整理模块（5），所述数据整理模块（5）与每个比较器模块（4）都相连，所述数据整理模块（5）还与每个读取端口（12）以及控制模块（7）和数据发送模块（10）连接；所述数据处理模块（11）还包括数据分配模块（6），所述数据分配模块（6）与所述数据处理模块（11）内的所有减法器模块（3）和比较器模块（4）连接，以及所述数据分配模块（6）与所述存储模块（8）连接；

其中，所述存储模块（8）还与所述控制模块（7）连接，所述数据发送模块（10）还与所述控制模块（7）连接，所述控制模块（7）还与所述指令模块（9）连接。

其中，所述控制模块（7）接收到指令接收模块发送的指令，根据所述指令确定需要进行采集处理的传感器和采集周期，并将所述需要进行采集处理的传感器对应的读取端口（12）地址发送至存储模块（8），以及将所述需要进行采集处理的传感器和其对应的读取端口（12）地址所述数据整理模块（5）；

所述存储模块（8）根据所述读取端口（12）地址查找对应于需要进行采集处理的传感器的正常数据和异常门限，并将所述正常数据和异常门限发送至所述数据分配模块（6）；

所述数据分配模块（6）将所述正常数据发送至与所述读取端口（12）地址对应的减法器模块（3）以及将所述异常门限发送至与所述读取端口（12）地址对应的比较器模块（4），之后向所述存储模块（8）通知准备状态，所述存储模块（8）接收到所述准备状态后向所述控制模块（7）反馈准备状态；

所述控制模块（7）收到所述存储器反馈的准备状态后，确定与需要进行采集处理的传感器对应的数据采集模块（1），周期性调整与所述对应的数据采集模块（1）连接的寄存器输出允许端口为低电平信号。

其中，所述减法器模块（3）将所述锁存器（2）数据和所述正常数据求差处理结果发送至比较器模块（4）；

所述比较器模块（4）将所述求差处理结果与所述异常门限比较后，向所述数据整理模块（5）发送状态信息，其中：

当所述求差处理结果超过所述异常门限时，所述比较器模块（4）向所述数据整理模块（5）发送异常状态信息；

当所述求差处理结果未超过所述异常门限时，所述比较器模块（4）向所述数据整理模块（5）发送无异常状态信息。

其中，所述数据整理模块（5）收到所述状态信息，确定发送所述状态信息的比较器对应的读取端口（12）地址，当所述数据整理模块（5）收到所有所述需要进行采集处理的传感器对应的读取端口（12）地址后，对医疗数据信息进行处理，包括：

对于每一条状态信息，所述数据整理模块（5）确定所述状态信息为异常状态信息或无异常状态信息，当所述状态信息为异常状态信息时确定发送所述状态信息的比较器对应的读取端口（12）地址，所述数据整理模块（5）从所处读取端口（12）地址读取锁存器（2）数据；

所述数据整理模块（5）对所有异常状态对应的锁存器（2）数据进行格式整理生成异常数据包，将所述异常数据包大小发送至所述控制模块（7）。

其中，所述数据整理模块（5）对所有异常状态对应的锁存器（2）数据进行格式整理生成异常数据包，包括：

所述数据整理模块（5）确定所述异常状态对应的传感器类型，将所述传感器类型和对应的锁存器（2）数据形成数据组，所有异常状态对应的数据组形成异常数据包的数据部分，所述数据整理模块（5）对所述数据部分进行封装形成异常数据包，包括生成所述异常数据包的包头，所述包头至少包括所述异常数据包的目的地址、所述异常数据包的源地址、以及所述异常数据包的总长度信息；

所述数据整理模块（5）将所述总长度信息发送至所述控制模块（7）。

其中，所述控制模块（7）接收所述异常数据包的总长度信息；

所述控制模块（7）根据所述总长度信息确定数据发送模块（10）的发送窗口长度，并将所述发送窗口长度指示给所述数据发送模块（10）后，向所述数据整理模块（5）发送数据准备指令；

所述数据整理模块（5）收到所述数据准备指令后，向所述数据发送模块（10）发送所述异常数据包。

其中，所述控制模块（7）根据所述总长度信息确定数据发送模块（10）的发送窗口长度，包括：

所述控制模块（7）根据所述采集周期

，所述数据发送模块（10）的吞吐量为

，确定所述采集周期内数据发送模块（10）的最大数据发送能力

，

，所述异常数据包总长度为

，所述发送窗口长度为

，

，其中，

为传输保护带的长度。

其中，对于每个采集周期，所述数据发送模块（10）在发送窗口向匹配设备发送所述异常数据包，所述数据发送模块（10）在所述采集周期的剩余时间段进入休眠期。

本发明还提供一种芯片，所述芯片包括上述的医疗数据信息采集处理的装置。

本发明还提供一种设备，所述设备包括上述的芯片，并且所述设备从匹配设备处接收指令。

与现有技术相比，通过本发明的装置使得控制模块根据指令对装置内各模块的统一调度管理，实现灵活调整对采集传感器和采集周期的控制方案减少不必要的采集数据和处理数据的电量消耗，同时根据数据传输量的需求灵活调整数据发送模块进入不同状态减少通信模块的电量消耗，有利于提高医疗可穿戴设备的电池续航。

附图说明

通过参考附图阅读下文的详细描述，本公开示例性实施方式的上述以及其他目的、特征和优点将变得易于理解。在附图中，以示例性而非限制性的方式示出了本公开的若干实施方式，并且相同或对应的标号表示相同或对应的部分，其中：

图1是示出根据本发明实施例的一种医疗数据信息采集处理的装置示意图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

在本发明实施例中使用的术语是仅仅出于描述特定实施例的目的，而非旨在限制本发明。在本发明实施例和所附权利要求书中所使用的单数形式的“一种”、“所述”和“该”也旨在包括多数形式，除非上下文清楚地表示其他含义，“多种”一般包含至少两种。

应当理解，尽管在本发明实施例中可能采用术语第一、第二、第三等来描述……，但这些……不应限于这些术语。这些术语仅用来将……区分开。例如，在不脱离本发明实施例范围的情况下，第一……也可以被称为第二……，类似地，第二……也可以被称为第一……。

应当理解，本文中使用的术语“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，本文中字符“/”，一般表示前后关联对象是一种“或”的关系。

取决于语境，如在此所使用的词语“如果”、“若”可以被解释成为“在……时”或“当……时”或“响应于确定”或“响应于检测”。类似地，取决于语境，短语“如果确定”或“如果检测（陈述的条件或事件）”可以被解释成为“当确定时”或“响应于确定”或“当检测（陈述的条件或事件）时”或“响应于检测（陈述的条件或事件）”。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的商品或者装置不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种商品或者装置所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的商品或者装置中还存在另外的相同要素。

下面结合附图详细说明本发明的可选实施例。

实施例一、

如图1所示，本发明公开了一种医疗数据信息采集处理的装置，包括多个数据采集模块（1），数据处理模块（11），存储模块（8），控制模块（7），数据发送模块（10）和指令模块（9），其特征在于，

锁存器(Latch)是一种对脉冲电平敏感的存储单元电路，它们可以在特定输入脉冲电平作用下改变状态。锁存，就是把信号暂存以维持某种电平状态。本发明采用8位锁存器74LS373，当输出允许信号为0时，锁存器的数据通过三态门进行输出，随后控制信号将输出允许信号上拉至高电平。使用锁存器使得一个采集周期内，只比对一次异常状态，且可以对所有需要监控的传感器数据做同步处理，以减少电量的消耗，同时通过锁存器可以灵活控制读取需要进行采集信号处理的对应的传感器数据，对于不需要监测处理的传感器数据，则可以不进行处理。

在某一实施例中，所述控制模块（7）接收到指令接收模块发送的指令，根据所述指令确定需要进行采集处理的传感器和采集周期，并将所述需要进行采集处理的传感器对应的读取端口（12）地址发送至存储模块（8），以及将所述需要进行采集处理的传感器和其对应的读取端口（12）地址所述数据整理模块（5）；

控制模块（7）在医疗信息处理之前，需要将信息处理所需要的信息同步至各个模块，准备完成后再开始读取数据，控制模块（7）内存储有装置内各个模块的信息，包括功能、端口、连接关系以及数据采集模块所对应的传感器的信息，如类型信息。

在某一实施例中，所述减法器模块（3）将所述锁存器（2）数据和所述正常数据求差处理结果发送至比较器模块（4）；

其中，求差处理包括求差和求绝对值的处理，可以通过减法器电路和绝对值电路实现，也可以通过数字电路FPGA来实现。

在某一实施例中，所述数据整理模块（5）收到所述状态信息，确定发送所述状态信息的比较器对应的读取端口（12）地址，当所述数据整理模块（5）收到所有所述需要进行采集处理的传感器对应的读取端口（12）地址后，对医疗数据信息进行处理，包括：

在某一实施例中，所述数据整理模块（5）对所有异常状态对应的锁存器（2）数据进行格式整理生成异常数据包，包括：

其中，目的地址可以是匹配设备的地址，所述匹配设备可以是智能手机、监控终端设备、计算机设备。源地址可以是该装置所在的设备的地址信息。

其中，所述传感器类型可以是类型代码，匹配设备可以根据所述类型代码获得对应的传感器类型。

在某一实施例中，所述控制模块（7）接收所述异常数据包的总长度信息；

在某一实施例中，所述控制模块（7）根据所述总长度信息确定数据发送模块（10）的发送窗口长度，包括：

所述控制模块（7）根据所述采集周期

，所述数据发送模块（10）的吞吐量为

，

，所述异常数据包总长度为

，所述发送窗口长度为

，

，其中，

为传输保护带的长度。

其中，传输保护带是为了保证信息可以完整发送的一个保护带，可以根据设备处理能力按照固定长度进行预先设置，也可以传输数据包的百分比进行设置，在此不做具体限制。

在某一实施例中，对于每个采集周期，所述数据发送模块（10）在发送窗口向匹配设备发送所述异常数据包，所述数据发送模块（10）在所述采集周期的剩余时间段进入休眠期。

其中，所述数据发送模块可以通过无线方式与匹配设备建立连接，包括蓝牙，蜂窝网，WIFI等，在此不做具体限制。

实施例二、

本发明还提出一种芯片，其特征在于，所述芯片包括前述的医疗数据信息采集处理的装置。所述芯片上还包括其他用于进行任务调度、数据处理计算、供电、同步的模块，包括如处理器模块、定时器模块、电源模块等等。

实施例三、

本发明还提供一种设备，其特征在于，所述设备包括前述的芯片，并且所述设备从匹配设备处接收指令。

其中，所述匹配设备可以是智能手机、监控终端设备、计算机设备。所述数据发送模块可以通过无线方式与匹配设备建立连接，包括蓝牙，蜂窝网，WIFI等，在此不做具体限制。

需要说明的是，本公开上述的计算机可读介质可以是计算机可读信号介质或者计算机可读存储介质或者是上述两者的任意组合。计算机可读存储介质例如可以是——但不限于——电、磁、光、电磁、红外线、或半导体的系统、装置或器件，或者任意以上的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子可以包括但不限于：具有一个或多个导线的电连接、便携式计算机磁盘、硬盘、随机访问存储模块（8）（RAM）、只读存储模块（8）（ROM）、可擦式可编程只读存储模块（8）（EPROM或闪存）、光纤、便携式紧凑磁盘只读存储模块（8）（CD-ROM）、光存储模块（8）件、磁存储模块（8）件、或者上述的任意合适的组合。在本公开中，计算机可读存储介质可以是任何包含或存储程序的有形介质，该程序可以被指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用。而在本公开中，计算机可读信号介质可以包括在基带中或者作为载波一部分传播的数据信号，其中承载了计算机可读的程序代码。这种传播的数据信号可以采用多种形式，包括但不限于电磁信号、光信号或上述的任意合适的组合。计算机可读信号介质还可以是计算机可读存储介质以外的任何计算机可读介质，该计算机可读信号介质可以发送、传播或者传输用于由指令执行系统、装置或者器件使用或者与其结合使用的程序。计算机可读介质上包含的程序代码可以用任何适当的介质传输，包括但不限于：电线、光缆、RF（射频）等等，或者上述的任意合适的组合。

上述计算机可读介质可以是上述电子设备中所包含的；也可以是单独存在，而未装配入该电子设备中。

可以以一种或多种程序设计语言或其组合来编写用于执行本公开的操作的计算机程序代码，上述程序设计语言包括面向对象的程序设计语言—诸如Java、Smalltalk、C++，还包括常规的过程式程序设计语言—诸如“C”语言或类似的程序设计语言。程序代码可以完全地在用户计算机上执行、部分地在用户计算机上执行、作为一个独立的软件包执行、部分在用户计算机上部分在远程计算机上执行、或者完全在远程计算机或服务器上执行。在涉及远程计算机的情形中，远程计算机可以通过任意种类的网络——包括局域网(AN)或广域网(WAN)—连接到用户计算机，或者，可以连接到外部计算机（例如利用因特网服务提供商来通过因特网连接）。

附图中的流程图和框图，图示了按照本公开各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段、或代码的一部分，该模块、程序段、或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个接连地表示的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或操作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

描述于本公开实施例中所涉及到的单元可以通过软件的方式实现，也可以通过硬件的方式来实现。其中，单元的名称在某种情况下并不构成对该单元本身的限定。

以上介绍了本发明的较佳实施方式，旨在使得本发明的精神更加清楚和便于理解，并不是为了限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的修改、替换、改进，均应包含在本发明所附的权利要求概括的保护范围之内。