CN116402075B - 基于物联网的医疗数据采集方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本申请公开基于物联网的医疗数据采集方法及系统，包括终端主体、NFC阅读器与服务器，所述的终端主体内设置电路板，所述的电路板上设置电子标签，所述的电子标签与NFC阅读器通过近场识别通信，所述的NFC阅读器与服务器电连接，所述的NFC阅读器用于向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签用于接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号；所述的按键板上设置事件按钮，所述的按键板支持用户通过按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器还用于接收事件信号并记录。
Description
技术领域
本发明具体涉及一种基于物联网的医疗数据采集方法及系统。
背景技术
在病患治疗的过程中，一般需要记录患者已完成的治疗项目，例如当一个病患在接受完打针治疗这一治疗事件后，都需要医护人员进行记录，防止出现重复打针的现象。在现有的实际医疗操作中，都是由医护人员通过纸张或在计算机上对患者已完成的治疗事件进行手动录入，在每次记录过程中都需填写病患以及治疗事件的名称等相关信息，容易出错，记录效率低。此外，通过事件的记录在整个疗程完成后才能进一步评估疗程中的各个时间节点是否符合规范。发生医疗纠纷时，可进一步还原治疗过程，找出有问题的节点并厘清责任，后续可进行疗程的优化与改善。因此，事件的记录不仅患者与对应事件的名称要对，时间也需要精确。
所以相关的现有技术提出一种位置与治疗事件记录技术，该技术让患者在就医过程中佩戴手环，其可实时感知患者的所在位置，准确的、无感的记录进出诊疗区域的时间点，并且当有重要的医疗操作时，医护人员可以直接按下在装置上对应事件的硬件按钮完成医疗事件的记录。如图1之中的，该技术的手环透过接收临近的定位广播装置，将其广播装置的MAC地址与信号强度汇整，发送至接收器，接收器收到手环的信号后再传至服务器，服务器后台可依据手环接收到多个广播装置来计算手环所在位置，并将手环位置录入到系统中，形成患者的位置轨迹。当医疗事件发生时，医护人员按下手环上对应的事件按钮，手环将此事件ID发送至接收器，接收器收到手环的信号后再传至服务器，服务器即将事件发生的时间点录入。该技术利用蓝牙iBeacon作为定位广播装置，利用LoRa远距传输技术作为手环与接收器之间的传输方式，LoRa工作的频率选择的频段为490MHz，手环接收的蓝牙iBeacon的频率为2.4G，由于手环接收的蓝牙iBeacon的频率为2.4G，LoRa回传的频率为490MHz,手环天线需要有不同频段的天线支持，尤其为了在远距传输上为取得较佳的辐射效率，天线的体积造成手环设计上的挑战，所以该技术的技术成本和技术难度都比较高，并且由于采集医疗数据需要较多的终端和时序上的交互，所以采集的效率也比较低。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的医疗数据采集方法及系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供如下技术方案：
基于物联网的医疗数据采集系统，包括终端主体、NFC阅读器与服务器，所述的终端主体内设置电路板，所述的电路板上设置电子标签，所述的电子标签与NFC阅读器通过近场识别通信，所述的NFC阅读器与服务器电连接，所述的NFC阅读器用于向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签用于接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号；所述的按键板上设置 事件按钮，所述的按键板支持用户通过按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器还用于接收事件信号并记录。
进一步所述服务器用于从NFC阅读器接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集。
进一步所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号中同时返回电子标签id号。
进一步所述的电子标签产生事件信号同时附带电子标签id号。
进一步所述的NFC阅读器具体的包括天线、信号放大器电路、通信电路、数字电阻器和控制器，所述的天线与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述的数字电阻器与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述通信电路与信号放大器电连接。
进一步具体的通信电路与信号放大器输出端电连接，控制器与天线的输出端电连接，数字电阻器与信号放大器的一个输出端和一个输入端分别电连接，控制器与数字电阻器的控制端电连接。
进一步所述控制器采用单片机，单片机具有ADC接口能够与天线交互，单片机通过串行即可以直接的控制数字电阻器。
进一步所述终端主体包括有手环。
基于物联网的医疗数据采集方法，包括步骤有，
NFC阅读器向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号；在需要时候，用户通过终端主体的按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器接收事件信号并记录，服务器从NFC阅读器接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集。
进一步其中的NFC阅读器接收事件信号并记录具体的包括，所述的控制器从天线一侧获取天线信号并且根据天线信号的特点向数字电阻器发送相应的控制信号，所述的数字电阻器控制信号放大器电路的放大倍数，以使得天线在获取较强或较弱的信号情况中都能够获得最佳的放大处理，信号放大器电路向通信电路输出对天线放大后的通信信号，进而接收事件信号并记录。
与现有技术相比，本发明的有益效果：
本申请采集医疗数据不需要较多的终端和时序上的交互，所以采集的效率更高，另外的本申请的设置上仅仅需要一种阅读器的天线即可，成本和技术难度也更低。
附图说明
图1为现有技术的医疗数据采集技术框架图。
图2为本申请整体的基于物联网的医疗数据采集系统的组成图。
图3为本申请的 NFC阅读器的组成电路框图。
图中，终端主体100，按键板101,电路板102,NFC阅读器200,服务器300。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，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他实施例，都属于本发明保护的范围。
本申请涉及iBeacon、LoRa、NFC英文简拼的解释：
其中的iBeacon使用的是BLE技术，具体而言，利用的是BLE中名为“通告帧”（Advertising）的广播帧。通告帧是定期发送的帧，只要是支持BLE的设备就可以接收到。iBeacon通过在这种通告帧的有效负载部分嵌入苹果自主格式的数据来实现。iBeacon的数据主要由四种资讯构成，分别是UUID（通用唯一标识符）、Major、Minor、Measured Power。UUID是规定为ISO/IEC11578:1996标准的128位标识符。
Major和Minor由iBeacon发布者自行设定，都是16位的标识符。比如，连锁店可以在Major中写入区域资讯，可在Minor中写入个别店铺的ID等。另外，在家电中嵌入iBeacon功能时，可以用Major表示产品型号，用Minor表示错误代码，用来向外部通知故障。Measured Power是iBeacon模块与接收器之间相距1m时的参考接收信号强度（RSSI：Received Signal Strength Indicator）。接收器根据该参考RSSI与接收信号的强度来推算发送模块与接收器的距离。
其中的LoRa是基于Semtech公司开发的一种低功耗局域网无线标准，其目的是为了解决功耗与传输难覆盖距离的矛盾问题。一般情况下，低功耗则传输距离近，高功耗则传输距离远，通过开发出LoRa技术，解决了在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远的技术问题，实现了低功耗和远距离的统一。
LoRa实际上是物联网（IoT）的无线平台。Semtech的LoRa芯片组将传感器连接到云端，实现数据和分析的实时通信，从而提高效率和生产率。
其中的NFC的中文全称为近场通信技术。NFC是在非接触式射频识别(RFID)技术的基础上，结合无线互连技术研发而成，它为我们日常生活中越来越普及的各种电子产品提供了一种十分安全快捷的通信方式。NFC中文名称中的“近场”是指临近电磁场的无线电波。因为无线电波实际上就是电磁波，所以它遵循麦克斯韦方程，电场和磁场在从发射天线传播到接收天线的过程会一直交替进行能量转换，并在进行转换时相互增强，例如我们的手机所使用的无线电信号就是利用这种原理进行传播的，这种方法称作远场通信。而在电磁波10个波长以内，电场和磁场是相互独立的，这时的电场没有多大意义，但磁场却可以用于短距离通讯，我们称之为近场通信。
具体的如图1之中的相关现有技术的手环透过接收临近的定位广播装置，将其广播装置的MAC地址与信号强度汇整，发送至接收器，接收器收到手环的信号后再传至服务器，服务器后台可依据手环接收到多个广播装置来计算手环所在位置，并将手环位置录入到系统中，形成患者的位置轨迹。当医疗事件发生时，医护人员按下手环上对应的事件按钮，手环将此事件ID发送至接收器，接收器收到手环的信号后再传至服务器，服务器即将事件发生的时间点录入。该技术利用蓝牙iBeacon作为定位广播装置，利用LoRa远距传输技术作为手环与接收器之间的传输方式，LoRa工作的频率选择的频段为490MHz，手环接收的蓝牙iBeacon的频率为2.4G，由于手环接收的蓝牙iBeacon的频率为2.4G，LoRa回传的频率为490MHz,手环天线需要有不同频段的天线支持，尤其为了在远距传输上为取得较佳的辐射效率，天线的体积造成手环设计上的挑战，所以该技术的技术成本和技术难度都比较高，并且由于采集医疗数据需要较多的终端和时序上的交互，所以采集的效率也比较低。
为此，本申请公开了基于物联网的医疗数据采集系统，其如图2，包括终端主体100、NFC阅读器200与服务器300，所述的终端主体100内设置电路板102，所述的电路板102上设置电子标签，所述的电子标签与NFC阅读器200通过近场识别通信，所述的NFC阅读器200与服务器300电连接，所述的NFC阅读器200用于向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签用于接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号；所述的按键板101上设置 事件按钮，所述的按键板101支持用户通过按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器200还用于接收事件信号并记录。具体的实施中NFC阅读器200向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号；在需要时候，用户通过终端主体100的按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器200接收事件信号并记录，服务器300从NFC阅读器200接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集。
相对于现有技术，本申请采集医疗数据不需要较多的终端和时序上的交互，所以采集的效率更高，另外的本申请的设置上仅仅需要一种阅读器的天线即可，成本和技术难度也更低。
优选地如图3所述的NFC阅读器200具体的包括天线、信号放大器电路、通信电路、数字电阻器和控制器，所述的天线与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述的数字电阻器与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述通信电路与信号放大器电连接，具体的通信电路与信号放大器输出端电连接，具体的控制器与天线的输出端电连接，具体的数字电阻器与信号放大器的一个输出端和一个输入端分别电连接，具体的控制器与数字电阻器的控制端电连接，所述的信号放大器电路用于向通信电路输出对天线放大后的通信信号，所述的控制器用于从天线一侧获取天线信号并且根据天线信号的特点向数字电阻器发送相应的控制信号，所述的数字电阻器用于控制信号放大器电路的放大倍数，以使得天线在获取较强或较弱的信号情况中都能够获得最佳的放大处理。这样能使 得通信电路获取最佳的信号并且工作在最佳的状态，有利于提高数据采集的效率 与质量。
具体实施中， 所述控制器采用单片机，单片机具有ADC接口能够与天线交互，单片机通过串行即可以直接的控制数字电阻器。
优选地所述服务器300用于从NFC阅读器200接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集。
优选地所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号中同时返回电子标签id号 。
优选地所述的电子标签产生事件信号同时附带电子标签id号。
优选地所述终端主体包括有手环，通过设置的手环，方便用户的携带。
在一种具体的实施中，本申请公开了基于物联网的医疗数据采集系统，其如图2，包括终端主体100、NFC阅读器200与服务器300，所述的终端主体100内设置电路板102，所述的电路板102上设置电子标签，所述的电子标签与NFC阅读器200通过近场识别通信，所述的NFC阅读器200与服务器300电连接，所述的NFC阅读器200用于向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签用于接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号；所述的按键板101上设置 事件按钮，所述的按键板101支持用户通过按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器200还用于接收事件信号并记录；所述的NFC阅读器200具体的包括天线、信号放大器电路、通信电路、数字电阻器和控制器，所述的天线与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述的数字电阻器与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述通信电路与信号放大器电连接；所述控制器采用单片机，单片机具有ADC接口能够与天线交互，单片机通过串行即可以直接的控制数字电阻器；所述服务器300用于从NFC阅读器200接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集；所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号中同时返回电子标签id号 ；优选地所述的电子标签产生事件信号同时附带电子标签id号。具体的实施中，NFC阅读器200向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号；在需要时候，用户通过终端主体100的按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器200接收事件信号并记录，服务器300从NFC阅读器200接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集 。
本申请还公开基于物联网的医疗数据采集方法，其包括步骤有，NFC阅读器200向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器200返回定位确认信号；在需要时候，用户通过终端主体100的按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器200接收事件信号并记录，服务器300从NFC阅读器200接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集。进一步的，其中的NFC阅读器200接收事件信号并记录具体的包括，所述的控制器从天线一侧获取天线信号并且根据天线信号的特点向数字电阻器发送相应的控制信号，所述的数字电阻器控制信号放大器电路的放大倍数，以使得天线在获取较强或较弱的信号情况中都能够获得最佳的放大处理，信号放大器电路向通信电路输出对天线放大后的通信信号进而接收事件信号并记录。
Claims (2)
1.基于物联网的医疗数据采集系统，其特征在于，包括终端主体、NFC阅读器与服务器，所述的终端主体内设置电路板，所述的电路板上设置电子标签，所述的电子标签与NFC阅读器通过近场识别通信，所述的NFC阅读器与服务器电连接，所述的NFC阅读器用于向周围辐射定位识别信号，所述的电子标签用于接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号；按键板上设置事件按钮，所述的按键板支持用户通过按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器还用于接收事件信号并记录；
所述的NFC阅读器具体的包括天线、信号放大器电路、通信电路、数字电阻器和控制器，所述的天线与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述的数字电阻器与信号放大器电路、控制器分别电连接，所述通信电路与信号放大器电连接；
具体的通信电路与信号放大器输出端电连接，控制器与天线的输出端电连接，数字电阻器与信号放大器的一个输出端和一个输入端分别电连接，控制器与数字电阻器的控制端电连接；
所述控制器采用单片机，单片机具有ADC接口能够与天线交互，单片机通过串行即可以直接的控制数字电阻器；所述服务器用于从NFC阅读器接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集；所述的电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号中同时返回电子标签id号；所述的电子标签产生事件信号同时附带电子标签id号；所述终端主体包括有手环。
2.基于物联网的医疗数据采集方法，其特征在于，包括步骤有，
NFC阅读器向周围辐射定位识别信号，电子标签接收定位识别信号后向NFC阅读器返回定位确认信号；在需要时候，用户通过终端主体的按键激发电子标签并产生对应的事件信号，所述的NFC阅读器接收事件信号并记录，服务器从NFC阅读器接收事件信号并且将其处理为医疗数据进而完成医疗数据采集；其中的NFC阅读器接收事件信号并记录具体的包括，控制器从天线一侧获取天线信号并且根据天线信号的特点向数字电阻器发送相应的控制信号，数字电阻器控制信号放大器电路的放大倍数，以使得天线在获取较强或较弱的信号情况中都能够获得最佳的放大处理，信号放大器电路向通信电路输出对天线放大后的通信信号，进而接收事件信号并记录。
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