CN1529431A - 无线医疗监控系统 - Google Patents

Abstract

一种无线医疗监控系统，采用二级数据传输结构，第一级为基本生命参数采集终端到采集终端接入点的传输，采用短距无线传输技术实现；第二级为采集终端接入点到服务设备和监控终端的传输，通过无线局域网或有线网实现。本系统适用于医院、其他医疗健康机构以及社区医疗服务。在监控区域内，每个被监控人携带的基本生命参数采集终端和固定在房间，家庭以及其他被监控人可能活动场所的采集终端接入点通过短距无线通讯方式点对点连接；通过所有采集终端接入点构建无线局域网或将每个采集终端接入点接入有线网，可将所有被监控人基本生命参数汇总至服务设备，经处理在监控终端显示，从而实现整体的医疗实时监控。

Description

无线医疗监控系统

技术领域

本发明涉及一种无线医疗监控系统，具体的说，涉及一种基于短距无线通讯技术结合无线局域网或有线网进行数据传输的实时无线医疗监控系统，本发明适用于医院、其他医疗健康机构或社区医疗服务。

技术背景

传感技术的应用几乎遍布当今世界的每一个领域，发展趋势主要体现在：小型化，集成化，智能化，数字化，网络化，当今的传感器系统往往不再是一个孤立的、简单的系统，而是一个有机的互相作用协同工作的整体。系统的分布在地域上不但可以是集中式的，也可以是广域的。

网络化传感器技术不是一般意义上的传感器与网络的简单组合，而是传感器技术发展的一个新阶段，在工业控制领域，各种工业总线的应用带动了工业自动化水平的飞速发展，目前，工业总线全部是以有线方式进行连接的，其覆盖范围十分有限并且铺设不便，这使得对各种不便于采用物理连线以及分布范围广的场合，已有的工业总线变得不十分适合，对于可移动的目标比如人体、汽车的监控，则甚至完全不能胜任，这一切为无线传感器网络的发展形成了很好的契机。

目前国外有的些无线传感器网络是采用Ad hoc网络技术来构架的，这是一种快速反应的自适应无线传感器网络，Ad hoc网络技术在具有网络自组织性，动态拓扑等优点的同时，也不可避免的面临通讯带宽有限，安全性差，覆盖面小等不足。关于Ad hoc网络的一些情况可参见美国专利号5,729,680。

也有些厂商在致力于开发基于计算机无线网络通讯标准(RF)或者“蓝牙”(BlueTooth)协议的医用监控系统，在美国专利号6,577,901中，描述了一种利用计算机无线网络通讯标准或者蓝牙协议连接体内采集端，携带装置和监控端的系统，开发这个系统的目的集中在对于独立病人的诊断，而非全院范围内的多体实时监控，没有考虑建立无线局域网的问题。美国加州Crossbow技术公司推出了工业上第一个采用蓝牙通信标准的无线传感器结构(CrossNet结构)，该传感器工作在2.4GHz频段，这个产品只建立在蓝牙的单层无线传输模式，需要移动终端比如笔记本电脑到蓝牙作用有效区内进行有目的性的数据收集，没有实现在较大范围内实现统一的实时监控。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于短距无线通讯技术结合无线局域网或有线网的无线医疗监控系统，可实现在一定监控区域内的多体实时监控。

为了解决上述技术问题，本发明采用了下述技术方案：该无线医疗监控系统采用二级数据传输结构，第一级为基本生命参数采集终端到采集终端接入点的传输，通过短距无线传输技术实现；第二级为采集终端接入点到服务设备和监控终端的传输，通过无线局域网或有线网实现。在监控区域内，以房间或家庭及其它被监控人可能活动的场所作为第一级无线通讯单元，每个被监控人携带的基本生命参数采集终端和固定在房间，家庭以及其他被监控人可能活动场所的采集终端接入点通过短距无线通讯方式点对点互连；由所有采集终端接入点构建无线局域网，或将每个采集终端接入点接入有线网，构成第二级传输网络，可将所有被监控人基本生命参数汇总至服务设备，经处理在监控终端显示，从而实现整体的医疗实时监控。

具体而言，我们将用于探测人体基本生命参数的生物信息传感器集成在一个便携式终端内，便携式终端可以是一块腕表或其他可佩戴的物品，便携式终端内还有用于控制整个电路工作的控制处理单元，比如一个单片机，还有用于将基本生命参数发射至采集终端接入点的短距无线收发单元，另外还有电源，存储器等必要单元。生物信息传感器用来探测被监控人的基本生命参数，控制单元将基本生命参数和预先设置的被监控人身份信息传输给短距无线收发单元，再由短距无线收发单元无线发送给采集终端接入点。被监控人身份信息可以是姓名，床位、房间号或其他预先登记过的编码，服务设备可以依此确定每组基本生命参数所属的具体被监控人。服务设备中还可以设置自动报警程序，当出现异常数据时，提醒监控者注意，以便及时采取措施。

监控终端接入点固定在作为一个单元的房间或家庭内，以及被监控人可能活动的其他一些地区，比如餐厅，活动室，卫生间，走廊等，可随时从被监控人所携带的基本生命参数采集终端获得基本生命参数和相关信息。基本生命参数采集终端到采集终端接入点间的短距无线通讯方式的具体实现，可选用“蓝牙”(BlueTooth)技术，还可选用超宽带技术(UWB)或者Zigbee技术，根据系统的不同设计要求和应用特点，选择采用不同的技术方案来实现。

采集终端接入点内部集成有短距无线收发单元，还有用于控制整个电路工作和数据格式转换的控制单元，还有用于发送数据的数据收发单元，其可以是用于接入无线局域网的无线局域网收发单元或用于接入有线网的有线网收发单元，以及电源，存储器等必备部件。短距无线收发单元与处于基本生命参数采集终端内的短距无线收发单元相匹配，与短距无线通讯作用范围内的多个基本生命参数采集终端以一点对多点无线方式相连接。控制单元可以是一个中央处理单元(CPU)和协议转换模块的组合，短距无线收发单元接收到基本生命参数和相关信息的数据包，这个数据包是短距传输协议格式的，在CPU的控制下进入控制单元，协议转换模块将数据包的格式转换为适用于无线局域网或有线网传输格式的数据包，再由无线局域网收发单元或有线网收发单元将经转换的数据包发送。

当采用WLAN方案建立无线局域网时，对应的传输格式是国际通行的802.11系列标准。在802.11系列标准中，不同的标准对应的工作频率各不相同，比如，802.11b标准采用2.4GHz频段，802.11a标准则采用了5.0GHz的频段，其接入速率更高；WLAN通过无线接入点作为骨干建立无线局域网，在我们的系统中，无线接入点就是每个采集终端接入点。当然，在建立无线局域网时，还可以选用其他技术方案，而不局限于WLAN。

当采用有线网时，可选择电话网络，有线电视网络，或者专门铺设的网络。

服务设备是一组从无线局域网或有线网接收被监控人基本生命参数和相关信息，进行处理、计算、存储的设备，基本构成包括处理数据的服务器，存储数据的存储装置以及数据库等。经过服务设备处理，得到被监控人的健康信息，服务设备可与Internet相连接，相关数据可达连接在Internet上的用户终端。

监控终端是通过专线或者Internet与服务设备相联接的一组显示装置，比如一组电脑。

本发明的无线医疗监控系统适合于医院、相关医疗健康机构或医疗服务社区采用，可实现不间断的实时监控，提高医院的医护质量，并节省人力，使社区的医疗服务更加完善，及时。在传染病院采用的话，可以实现在给病人实时监控的同时减少医护人员与病人的接触以达到保护医护人员的作用，减轻医护人员的工作负担和风险。

附图说明

图1是本发明的无线医疗监控系统原理简图；

图2是本发明的无线医疗监控系统工作流程图；

图3是图2所示的基本生命参数采集终端的构成图；

图4是无线医疗监控系统中采集终端接入点的一个实施例的构成图；

图5是无线医疗监控系统的一个实施例结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的描述。

如图2所示，本发明的无线医疗监控系统，较佳实施例应包括依次无线联接的基本生命参数采集终端10、采集终端接入点20、服务设备30和监控终端40。

如图1、3所示，所述基本生命参数采集终端10为一块腕表，其基本构成包括：基本生命参数采集单元1、控制处理单元2、短距无线收发单元3、电源8、存储器9，所述的基本生命参数采集单元1将采集到的数据在控制处理单无2的控制下暂时存放在存储器9中，并通过短距无线收发单元3发送出去。本实施例中，所述的基本生命参数采集单元1为一个温度传感器，控制处理单元2即为单片机7，短距无线收发单元3为一个蓝牙模块。

如图4所示，以优点更为突出的第二级传输网络采取无线局域网方案的系统为例，所述采集终端接入点20的基本构成包括：接入点短距无线收发单元4、接入点控制处理单元5、无线局域网收发单元15、电源13、存储器14，所述的接入点短距无线收发单元4接收来自基本生命参数采集终端的数据，在接入点控制处理单元5中进行协议转换，可暂时保存在接入点存储器14中，并由无线局域网收发单元将数据发送出去。本实施例中，短距无线收发单元4为一个蓝牙模块，控制处理单元5为CPU11和协议转换模块12的组合，无线局域网收发单元15为一个WLAN模块。

结合图5，简述本具体实施例的工作流程，温度传感器从人体获得体温信号，在单片机的控制下，数据可暂时存放在存储器中，存储器中还保存有被监控人的姓名，蓝牙模块和采集终端接入点建立连接后，单片机从存储器中提取体温信号和被监控人姓名数据，传输给蓝牙模块，蓝牙模块将数据包发射，内置电源对以上各部件提供电能。采集终端接入点中的接入点蓝牙模块接收到基本生命参数采集终端发射出来的数据包，此时的数据包为蓝牙协议格式，在CPU的控制下，数据包进入协议转换模块，转换成为WLAN适用的802.11b标准格式信号，接入点存储器可供等待发射或处理时暂时存放数据，经转化后的数据包由WLAN模块发射至无线局域网，采集终端接入点的电源可采取外接220V交流电。服务设备上配备有无线网卡，从无线局域网中获得数据包，经服务设备处理得到被监控人的具体身份和体温，服务设备为一组具有服务器、数据库系统，并配有相应软件的设备，经处理的数据在电脑上予以显示。服务器中设置有报警程序，当被监控人体温高于预设值时报警。

Claims (16)

1.一种无线医疗监控系统，其特征在于，包括：

一个或多个基本生命参数采集终端(10)，在每个基本生命参数采集终端(10)中，基本生命参数采集单元(1)经控制处理单元(2)与短距无线收发单元(3)相串联，所述基本生命参数采集单元(1)可获得被监控人的基本生命参数信号，基本生命参数信号经所述控制处理单元(2)控制，由所述短距无线收发单元(3)发送；

一个或多个采集终端接入点(20)，每个采集终端接入点内，接入点短距无线收发单元(4)经接入点控制处理单元(5)与数据收发单元(6)相串联，所述接入点短距无线收发单元(4)接收基本生命参数信号，基本生命参数信号再经所述接入点控制处理单元(5)控制并处理，由所述数据收发单元(6)发送；

一组服务设备(30)，其接收基本生命参数信号，进行处理、计算、存储，得到被监控人的健康信息；

监控终端(40)，与服务设备相连接，显示被监控人的健康信息。

2.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述基本生命参数采集单元(10)为用于探测人体基本生命参数的生物信息传感器中的一种或者几种的组合。

3.根据权利要求2所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述用于探测人体基本生命参数的生物信息传感器为一个人体温度传感器。

4.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述控制处理单元(2)可以是一个单片机。

5.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述接入点控制处理单元(5)可以是一个CPU和一个协议转换模块的组合。

6.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述短距无线收发单元(3)和接入点短距无线收发单元(4)可以是蓝牙模块。

7.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述短距无线收发单元(3)和接入点短距无线收发单元(4)可以是UWB模块。

8.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述短距无线收发单元(3)和接入点短距无线收发单元(4)可以是ZigBee模块。

9.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述数据收发单元(6)可以是一个无线局域网收发单元。

10.根据权利要求9所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述的无线局域网采用802.11系列标准进行构建。

11.根据权利要求10所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述服务设备(30)配备有无线局域网接入装置，与无线局域网相连。

12.根据权利要求11所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述无线局域网接入装置可以是一块无线网卡。

13.根据权利要求1所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述数据收发单元(6)是一个有线网收发单元。

14.根据权利要求13所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述的有线网可以是电话网。

15.根据权利要求14所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述服务设备(30)配备有有线网接入装置，可从有线网中获得数据。

16.根据权利要求12或15所述的无线医疗监控系统，其特征在于，所述监控终端为一组和所述服务设备相连的显示装置。

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