CN1662083A - 智能手机插件式个人保健医疗监护平台 - Google Patents

Abstract

本发明将无线网络通信技术和保健医疗相结合，是一个嵌入智能手机操作系统001的个人保健医疗监护平台002。该平台提供一个统一的应用层插件式接口，同时支持一个或多个保健医疗监护应用003；通过标准的短程通信传输层插入机制和网络通信连接插入机制，本发明的平台可以实现对各种保健医疗传感器终端配件的接入、管理和多种远程保健医疗通信监护应用的统一管理。模块式的软件设计方法使得对保健医疗应用模块的开发无需知道传感器终端的插入方法以及远程监护网络的通信协议。这就是说保健医疗应用程序的开发是全透明和独立的，可以适用于各个不同的传感器终端生产商，短距通信传输层和远程网络通信协议。同时，本发明的平台还结合智能手机现有的多媒体，振铃及振动功能等，提供了报警和紧急处理。

Description

智能手机插件式个人保健医疗监护平台

技术领域：

本发明同无线通信系统和保健医疗网络系统相关，是一种智能手机上的个人保健医疗监护平台。

发明背景：

现有医疗监护主要是依赖专业医疗机构的临床监护，个人保健要求和社会老龄化对院外特别是多参数个人日常监护提出了巨大的需求，Internet和移动电话，以及其它移动通信系统的发展为其在日常监护中的应用提供了技术的可能，然而现有的移动电话并未提供有效的接入和接口，近来，智能手机技术已经成为无线Internet技术的一个新主流方向，智能手机操作系统是智能手机的核心，适用于2G，2.5G，3G的移动电话，其多任务内核，集成的话务支持，短程和远程通信协议，数据管理，增强图形支持，高端的图形用户界面框架和一系列多元化的应用程序支持等使得智能手机可以作为功能强大的随身平台应用于个人保健医疗监护，同时，智能手机还可以实现个人保健医疗检测设备和远程监护、救援中心的无缝连接，这个问题的解决将极大地提高远程保健医疗监护系统的发展。

发明内容：

本发明提供一个智能手机上的软件平台，该平台提供了一种同时对一个或多个保健医疗监护的管理方法。通过智能手机上的监护平台，提供一种多个保健医疗检测传感器终端和监护应用软件任意插入的机制。

本发明的平台提供了一个统一的公共编程接口，新的保健监护测试应用模块可以使用该接口。这使得保健和医疗监护的开发商和个人开发者能够在本发明的平台上开发他们自己特定的监护软件应用模块而无须知道传感器终端制造商的产品。因此，本发明的平台提供了应用程序开发的强大灵活性。该平台提供了让应用软件对各种通信信道/传输/传感终端的强大兼容性。换言之，监护软件开发人无须知道通信协议模块和传感终端的细节。

同时本发明的平台能够产生并将报警信息通过即插的或用户指定的通信协议传给远端监护中心。该平台提供了一种初始化，连接和注册通信协议的功能，使得其上层应用软件可以平滑地实现从一个通信手段到另一个的转换。这个功能由中心管理模块实现。

对于监护软件开发者，本发明提供的平台是全透明的。监护软件的开发者无须知道通信协议，也无须知道测试终端提供商的详细信息。同样，传感器终端提供商也无须知道应用程序的开发细节。

本发明的其中一个实施例采用基于Symbian操作系统(Symbian OS)的智能电话。Symbian操作系统(Symbian OS)是专门为手持式电池供电的智能手机设置的，其一些关键的特点包括灵活的基于客户端的结构、编程系统等使得Symbian操作系统适合于在无线信息装置上开发小型而功能强大的保健医疗监护软件。

本发明的一个实施例提供了一个保健医疗监护平台服务器(MD Server)，此处的Server不是传统意义上的服务器，而是Symbian操作系统(Symbian OS)中的一种特殊模块，本文将用Server(服务器)来代表此模块。本发明实施例的MD Server(保健医疗监护平台服务器)可以用来管理所有的保健医疗监护应用模块，是一个运行在多种保健医疗监护应用上，可以使用智能手机本身功能和移动互联网结构的独立的服务器，MD Server能够管理传输连接、网络连接、告警控制和医疗检测管理。此外，该保健医疗测试应用架构可以为所有保健医疗监测提供相关的服务。该Server模块提供上下两层软件插件模式：上层的应用软件插件界面和下层通信协议软件的插件界面。所以，不同的医疗保健监护传感器终端及其相应信号处理及应用软件能够在不影响原有软硬件的情况下任意插入。同时，智能手机自有的软件模块和通信手段也能被选用插入并被Server所使用。

本发明实施例利用了在Symbian操作系统的短距通信组件(蓝牙)，信息组件(包括短信SMS，彩信MMS等)、话务组件、多媒体组件和TCP/IP(移动IP)组件。在智能手机内软件框架基础上扩展了智能手机上保健医疗监护功能模块。

需要申明的是，虽然本发明一实施例采用的是Symbian操作系统环境，但本发明并不局限于特定的操作系统，其他操作系统环境，特别是针对无线终端装置使用的操作系统，都可以采用本发明提供的方法。

附图说明：

下面接结合相应的附图对本发明的具体的实施例进行详细描述，其中：

图1、是本发明实施例的系统概述。

图2、是本发明实施例中的智能手机模块图。

图3、是本发明实施例的框架结构总体模块图。

图4、是本发明实施例中的MD Server(智能手机保健医疗监护平台服务器)组件模块图。

图5、是本发明实施例中的MD Server的编程类框图，包括传输，网络和监护应用模块的插件接口。

图6、是本发明实施例中保健医疗监护的应用模块的框架示意图。

图7、是本发明的UML使用范例的示意图。

图8、是本发明传感器终端接入过程序列示意图。

图9、是远程监护事件和紧急情况处理过程的一个实例。

具体实施方式：

图1显示了本发明实施例平台的应用、示范以及外部连接情况。安装了保健医疗监护平台140以及安装有该平台的智能手机100可以通过蓝牙(Bluetooth)、红外无线(IrDA)、USB、RS232或其他短程有线或无线连接标准协议连接配备有线或无线保健医疗传感器终端120，传感器终端120能够采集使用者的脑电，心电、血压、心率、体温、无创血糖、血氧等人体体征数据，智能手机100能够对测试的这些数据进行显示和分析，同时，还可以通过无线网络或其他数据通信网络将数据或结果传送到远端的医疗监护中心160，例如医院150、家庭医生诊所，急救中心等地，实现广泛范围内的对使用者的全面监护。

如果采集数据显示使用者情况很紧急、严重或者恶劣，智能手机100上的保健医疗监护平台140和远端监护中心160都会发出告警信号或信息，保健医疗监护平台140会启动智能手机100上的闪屏、鸣笛或者振动功能告警，同时向远端监护中心160告警，保健医疗监护平台140或远端监护中心160会根据情况联络当地急救中心170。

如果智能手机100包括GPS和其它手机定位技术，使用本发明的使用者的位置信息会通过位置服务器(LBS)130自动传送到急救中心或通过远端监护中心160传送给急救中心170。

另一种紧急处理方案是通过智能手机平台自动拨打120(中国)或911(北美)急救中心170呼叫号码。

图2显示了本发明实施例中的智能手机100模块图。智能手机100包括控制单元和控制逻辑，智能手机100至少包括一个短程无线模块250，可以是蓝牙(Bluetooth)或红外无线(IrDA)等。本实施例还包括一个智能手机语音系统245，尽管没有具体显示出来，一般应该包括一个扬声器和一个麦克风以便使用者在语音呼叫时使用，扬声器还可以用于告警时鸣笛。

微处理器(MCU)220包括某些类型的存储器230，非动态存储器用作存储智能手机操作系统235和其他相关信息，而临时数据、中间结果、接收和发送的分组数据及其它类似数据存储在动态存储器中。本发明一实施例所述的智能手机操作系统能够命令微处理器(MCU)220完成本发明所述的医疗检测应用对应的流程、子系统、分层和协议等，同时通过显示屏240和键盘260向使用者提供合适的人机接口。

图3显示了本发明实施例的框架结构总体模块图，其中包括了保健医疗监护平台140。这个设计的一个显著优点是采用了一个标准通用的MD Server平台插件接口，使得短距传输、网络通信以及紧急情况处理对保健医疗应用模块320是完全透明的。Symbian操作系统为MD Server提供了开放的接口。

本发明的传感器终端连接方式并不局限于蓝牙和IrDA，所以保健医疗应用模块320可以被灵活地连接到其它连接方式而无须任何改动。同样，现有的发明的远程网络连接方式也不局限于手机网络和Internet，所以保健医疗应用模块320可以被灵活地运用于到其它网络而无须任何改动。

MD Server 330负责对各种数据传送接收和各个组件的总协调管理。一旦用户启动保健医疗应用模块320，该模块会自动插入到MD Server 330；保健医疗应用模块320发出一个传感器服务找寻信息以找到相应的传感器终端配件350。MD Server 330负责建立智能手机和传感器终端配件350间的通信链路。传感器终端配件350采样的信息经过MD Server转至保健医疗应用模块320。保健医疗应用模块320对所收到的信息进行医用数字信号处理，并运行各种与智能手机监护相关的功能。根据保健医疗应用模块320和其它方面的要求，MDServer 330可以相应地建立SMS、移动IP或其它手机通信网络连接到远端监护中心360。在紧急的情况下，保健医疗应用模块320会向MD Server 330发出报警信号，MD Server 330会相应地启动紧急处理程序。

当保健医疗应用模块320首先发起连接时启动MD Server 330，一旦启动，MD Server330将驻留在存储器中直到所有保健医疗应用模块320释放连接为止。

MD Server(保健医疗监护平台服务器)330使用ECOM的插件技术管理传输、网络服务以及各种保健医疗应用模块320的实施。ECOM是一种通用的插件式框架，它可以再运行升级后的软件模块。在接收到使用某种传输协议的特定的保健医疗应用服务请求后，MDServer(保健医疗监护平台服务器)330会载入并执行相应的传输协议和相关的检测程序。网络服务和告警处理也会在使用时载入。

图4显示MD Server(保健医疗监护平台服务器)330的组成，MD Server 330包括：

a.一个客户端接口包(应用程序接口)420，该接口包的目的是实现保健医疗应用模块320和MD Server 330之间客户端和服务器连接。

b.一个短距传输插件模块430，为短距传输层协议如蓝牙端口465和红外无线端口460提供Ecom标准插件接口。

c.一个网络插件模块，负责数据通过短信SMS接口475、移动IP 470等网络接口连接到远程网络。

d.一个告警控制器450负责紧急处理和定位服务。

图5显示本发明实施例中的MD Server的编程类框图(class diagram)，包括传输，网络服务和应用模块的插件接口。MD Server(保健医疗监护平台服务器)330包括CMDManager 520，CMDInterface 510，CtransportConnection 540，CNetworkConnection545，CalarmingController 530等类以及其他类(Classes)。

CMDManager 520是控制插件管理的中央管理器，对保健医疗检测应用插件建立和插入、医疗传感器附件插件传输连接以及分别通过CtransportConnection540和CnetworkConnection 545建立网络数据与远端监护中心连接的控制。

CTransportConnection 540和CNetworkConnection 545采用Symbian的ECOM技术实现医疗传感器的传输和医疗监护网络的透明插入。

同时CMD Manager520也能帮助CalarmingController530提供告警和应急处理。CMDManager520还能根据情况进行升级，以便在智能手机增加新的业务时提供相关新业务的支持，例如智能手机支持定位服务(LBS)，CMDManager520也将嵌入相应功能。

CMDInterface 510的ECOM插件方案是本专利的一个重点，它为个人医疗保健监护应用模块提供了一个基本的应用程序接口(API)，保健医疗应用模块320包括动态血压、心电图、脑电图，体温、心率、脉波速以及其他测试功能都通过CMDInterface 510与MD Server连接，与网络连接、传感器终端连接、告警处理和其他紧急事件的处理方法无关，即MD Server(保健医疗监护平台服务器)330是一个通用的服务器平台，与保健医疗测试应用以及相关的传感器终端配件350无关，该平台对测试方法和传感器终端配件350透明。

图6是本发明实施例中保健医疗监护的应用模块320的软件框架示意图。CMDapplicationController 630是主要的类组件，它继承了CMDInterface 510类。它控制智能手机上的用户应用界面610和DSP组件620。

图7叙述了本发明的UML使用范例的示意图。通过智能手机100使用保健医疗监护平台140的使用者710能够利用合适的用户界面实现不同测试应用。系统的其它部分还包括：远端监护中心160，急救中心120或E911系统170以及手机定位服务器(LBS)130。

图8是传感器终端配件连接720事件的详细流程图，显示了智能手机中的保健医疗监护平台140和传感器终端配件350间短距无线连接过程，如果连接是通过蓝牙(Bluetooth)实现，Paring和Authentication处理可以用作系统鉴权。

子系统认证725是监测前的另外一个事件，该事件定义了用户在远端监护中心160的软件登记和用户鉴权过程，同时还定义了远端监护中心160和智能手机内保健医疗监护平台140间建立网络连接的过程。

本地监护730和远程监护事件735分别叙述了智能手机和远端中心的医疗监测过程，它们可以同时实施，也可以单独实施，在这些过程中，将采用不同级别的告警过程直到紧急事件处理过程。

一旦使用者被定义成为紧急情况，系统会进入紧急事件处理过程740，在这个事件中，保健医疗监护平台140自动联系远端监护中心、112系统或者救护中心。如果智能手机具有定位功能，系统会自动联络定位服务中心确定使用者位置。

图9显示了远程监控事件和紧急事件处理的过程的一个实例。图示顺序和实际处理并不保证完全一样。

上述文字描述了本发明专利具体的实施例，从中派伸出许多基于本专利的修正，尽管本发明实施例描述的内容是基于Symbian操作系统，但它也适用于其它智能手机操作系统。进而言之，在此平台机制下的各种保健医疗监护应用都适用于本专利的保护范围。此外，以上描述的方法具有一定程度的特殊性，本发明的具体实施依赖用户的实际应用，还有，本发明的某些特征功能可以在不涉及其它相关功能的情况下被单独使用。所有以上披露的内容和对本发明类似的修正都被认为是本发明的范围。

Claims (12)

1、一个包含管理一种或多种保健医疗监护应用的智能手机应用软件平台，包括：提供一种通用的结构管理框架；对医用传感器附件创造至少一种传输层的连接，创造至少一种对远端医院或监护中心的网络连接；采用至少一种用于智能手机的不同保健医疗测试插件和播放技术，提供一种用于个人保健医疗或者其他个人监测应用的通用应用程序接口(API)机制，提供一种用于不同传输协议插件的通用传输接口机制。提供一种利用不同网络通信协议的通用保健医疗监护网络连接机制。提供一种通过不同网络通信协议的通用保健医疗监护网络连接机制。提供一种通过现有120(中国)-911(北美)紧急救护系统的通用保健医疗监护告警/紧急呼叫机制。

2、根据权利要求1所述平台，其特征在于其中传感器终端的连接方法是通过蓝牙(Bluetooth)协议，通用串行总线(USB)协议，红外数据连接(IRDA)协议，RS232协议，无线局域网(WLAN)协议，个人通信网(PAN)协议等短距传输协议中的一种协议。

3、根据权利要求1所述平台，其特征在于其中的远程网络通信协议包括：移动IP协议，SMS协议，EMS协议，MMS协议，VPN协议，以及智能手机支持的其它数据传输协议。

4、根据权利要求1所述平台，其特征在于本平台连接的远端数据监护中心(DAC)包括：本地医院，家庭医生诊所，专科医院，急救中心，安装在医生个人智能手机上的远程监护软件中心，以及其它监护中心。

5、一种存储于智能手机可读媒介的程序，可以引导智能手机执行包含在内的算法。

6、根据权利要求1所述平台，其特征在于本平台管理的个人保健医疗检测插件应用是对包括心电图，脑电图，血压，心率，体温，血糖，血氧浓度，以及其它可转换为数字信号的人体保健体征参数的测试、数据存储和处理、分析。

7、根据权利要求1所述平台，其特征在于其告警机制中的声音和振动告警是利用智能手机的喇叭和振动功能实现，闪光告警是利用智能手机的LCD显示屏和键盘灯实现。

8、根据权利要求1所述平台，其特征在于其中一种紧急处理机制是利用智能手机GPS或其他位置服务信息获取报警者的位置信息并通知远程监护中心和急救中心。

9、根据权利要求1所述平台，其特征在于智能手机管理至少一个包含一种或多种人体体征参数检测的保健医疗传感器终端的传输连接。

10、根据权利要求1所述平台，其特征在于其操作系统为Symbian，Windows CE，Linux，Palm，Brew操作系统等智能手机操作系统中的一种。

11、根据权利要求1所述平台，其特征在于其为包括蓝牙、USB和IrDA等传输协议提供了应用程序接口，管理至少一种保健医疗应用服务。

12、建立至少一种智能手机和保健医疗检测传感器附件之间的传输层连接。利用现有的智能手机终端的网络功能组件处理远端医疗检测设备的初始化、连接建立、登记等功能。采用定位功能于医疗紧急处理过程，以及利用智能手机现有的显示，语音和多媒体组件执行医疗告警处理。提供可以插入和增加新的医学应用、新的传感器、传输以及新的网络通信技术等的接口和扩展性能力。

Images