CN203169302U

CN203169302U - 一种嵌入式远程医疗通讯终端

Info

Publication number: CN203169302U
Application number: CN2013200729351U
Authority: CN
Inventors: 胡坤; 许云龙; 杨振; 李冰; 宋晓锋; 李青; 李馥馨; 刘景飞; 戎茂杰; 杨亚静; 高茂林
Original assignee: BEIJING KANGTAI HAISI HEALTH TECHNOLOGY Co Ltd; Contec Medical Systems Co Ltd
Current assignee: Contec Medical Systems Co Ltd
Priority date: 2013-02-16
Filing date: 2013-02-16
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2023-02-16

Abstract

本实用新型为一种基于嵌入式系统，用于远程医疗系统的通讯终端，由嵌入式核心模块、通讯模块、电源模块、存储模块和人机接口模块组成。所述嵌入式核心模块用于控制整个通讯终端的运行；所述通信模块包括2.4G无线模块、以太网模块、Wi-Fi模块和3G模块，实现医疗设备数据的无线接收和多种途径的上传功能；所述电源模块为其它所述模块提供所需的各种电源；所述存储模块用于存储无线接收的医疗数据；所述人机接口模块用于指示整个通讯终端的状态和进行故障报警。本实用新型的优势在于，它把各种远程医疗设备的数据接收、存储、上传功能集于一体，数据上传时，还可根据现场网络情况，自动选择最优的通讯方式。

Description

一种嵌入式远程医疗通讯终端

技术领域

本发明涉及医学仪器技术领域和通信技术领域，特别涉及一种用于远程医疗系统的通讯终端。

背景技术

在远程医疗系统中，一般会包括便携式的医疗设备、通讯终端和远程医疗服务器。其中便携式的医疗设备用于采集病人的医疗数据，通讯终端用于将医疗数据上传，远程医疗服务器端用于将从通讯终端收到医疗数据进行分析处理。

作为远程医疗系统的一部分，通讯终端承担着从医疗设备收取数据，并向远程医疗服务器上传数据的任务。在现有的方案中，有的通讯终端集成在单一的医疗设备中，通讯协议各不相同，无法作为统一的系统进行处理。有的虽然使用统一的通讯协议，通讯手段却比较单一，比如说只支持有线和无线WLAN网络传输，却不支持移动网络传输，这样在没有宽带上网的环境里就无法使用；或者只支持2G和3G的移动网络传输，但却不支持其它网络方式，但使用移动网络通讯费用又比较高，不利于大量数据的传输。

发明内容

（一）要解决的技术问题

本实用新型的目的就是要克服上述的远程医疗通讯终端的不足，提供一种既能与多种医疗设备通讯，又能使用现有的比较成熟的宽带互联网和移动网络技术，并能根据网络状况自动切换通讯方式的通讯终端。

（二）技术方案

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种基于嵌入式系统，用于远程医疗系统的通讯终端，由嵌入式核心模块（100）、通讯模块（200）、电源模块（300）、存储模块（400）和人机接口模块（500）组成。

所述嵌入式核心模块（100），包括嵌入式微处理器、存储芯片及专用电源芯片，用于控制整个通讯终端的运行。

所述通信模块（200），包括2.4G无线模块（201）、以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）。

所述2.4G无线模块（201）用于短距离无线接收医疗设备测量的数据，通讯时可以使用蓝牙协议，也可使用ZIGBEE协议。

所述以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）三种网络接口，用于将通过2.4G无线模块（201）接收到的医疗数据通过有线局域网、无线局域网和3G网络上传到远程医疗的服务器上。

在以上三种网络通讯方式中，有线局域网无疑是最稳定、也是通讯费用最低的一种，但通讯终端和网络之间需要连接网线；无线局域网与有线局域网相比，省去了网络布线的麻烦，通讯费用也大体相当，但通讯稳定性稍差一些。但这两种方式均需要宽带互联网络的支持，在没有宽带互联网接入时，将无法使用。

3G网络作为移动通信网络，无疑可以弥补这个缺陷，只要是3G网络信号覆盖的区域，通讯终端就可以与远程服务器端通讯，大大增加了通讯终端的使用范围。它的缺点也比较明显，一是各运营商采用的3G通讯标准不同，对应的3G模块也各不相同，无法做到兼容，二是相对于宽带互联网络而言，通讯费用较高，不适合大批量的数据通讯。

因此，针对不同的网络环境，采用不同的通讯方式将是一种比较好的做法。在本实用新型的技术方案中，在数据上传时，由嵌入式软件根据现场的网络状况来判定采用以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）中的哪一种网络接口来进行数据传输。

所述电源模块（300），包括电源适配器（301）、备用电池（302）和电源管理电路（303），用于提供所述通讯终端正常工作所需的各种电源。

所述存储模块（400），可以使用大容量NAND FLASH存储器，也可以使用内置的SD卡或TF卡，用于存储无线接收的医疗数据。在嵌入式程序控制的通讯过程中，存储模块（400）与自动重发机制相结合，可以保证医疗数据安全、有效地传输到远程服务器上。

所述人机接口模块（500），包括LED指示模块（501）和蜂鸣器报警模块（502），用于指示整个通讯终端的工作状态和进行故障报警。

优选的，所述人机接口模块（500），还包括按键模块（503）、触摸屏模块（504）和LCD显示模块（505）。

（三）有益效果

本实用新型所述的嵌入式远程医疗通讯终端，把数据接收、存储、上传功能集于一体，在接收数据时，可以根据内嵌的通讯协议，接收血氧、血压、血糖、心电等医疗数据，在数据上传过程中，又可以根据现场网络情况，自动选择最优的通讯方式。

附图说明

图 1 是本实用新型嵌入式远程医疗通讯终端第一实施例的结构框图；

图 2 是本实用新型嵌入式远程医疗通讯终端第二实施例的结构框图；

图 3 是本实用新型嵌入式远程医疗通讯终端的医疗数据接收流程图；

图 4 是本实用新型嵌入式远程医疗通讯终端的医疗数据上传和网络自动切换流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。

如图 1 所示，本实用新型所述的嵌入式远程医疗通讯终端第一实施例包括嵌入式核心模块（100）、通讯模块（200）、电源模块（300）、存储模块（400）和人机接口模块（500）。

嵌入式核心模块（100），采用TI（德州仪器）最新推出的性价比较高的AM335x平台。此平台的核心芯片为TI（德州仪器）的内嵌Cortex-A8内核的AM335x型微处理器，核心频率最高可达720MHz；外围芯片采用512MB DDR3动态存储器和512MB NAND FLASH静态存储器，以及专用的PMIC电源管理芯片。此平台外围资源丰富，支持两路USB2.0 OTG接口、两路SD卡接口、两路千兆以太网接口、24位LCD显示及电阻式触摸屏接口、6路UART、两路SPI、3路I2C等多种串行接口。嵌入式核心模块运行安卓系统，通过嵌入式驱动和软件控制其它模块的运行和医疗数据的传输。

通信模块（200），包括2.4G无线模块（201）、以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）。

2.4G无线模块（201）用于短距离无线接收医疗设备测量的数据，本实施例使用USB接口蓝牙适配器，采用蓝牙2.0协议进行通讯，通讯距离可达10米。通过嵌入式应用程序中内嵌的不同数据协议，可以接收脉搏血氧仪、电子血压计、血糖仪、心电图机、肺活量计、胎心仪、电子体重计等多种医疗设备的数据。

以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）三种网络接口，用于将通过2.4G无线模块（201）接收到的医疗数据通过有线局域网、无线局域网和3G网络上传到远程医疗的服务器上。

本实施例中以太网模块（202）由AM335x芯片内部以太网功能模块加外部物理层芯片组成，支持10M/100M以太网络和端口自动翻转(Auto MDI/MDIX)功能，接口采用标准RJ45接口，可以通过T565A和T565B型网线与有线局域网连接。

本实施例中Wi-Fi模块（203）为USB接口的Wi-Fi模块，支持IEEE 802.11b/g/n协议，与嵌入式核心模块（100）通过带开关的USB接口连接。天线采用外部天线，可以大大提高射频信号的接收灵敏度和发射强度。

本实施例中3G模块（204）采用标准USB A型接口的3G模块，通过更改不同的安卓驱动，可以支持中兴、华为等大部分市场上常见的3G模块，对于新上市的模块，只要厂家提供相应的安卓驱动，均可以在实本施例中使用。

电源模块（300）包括电源适配器（301）、备用电池（302）和电源管理电路（303）。在本实施例中，电源适配器（301）采用外置交流转直流5V开关型适配器，作为主电源为本实施例供电；备用电池（302）为内置锂聚合物电池，在外部交流电断开时提供备用电源。电源管理电路（303）包括主备电源切换电路、锂电池充电电路、低压检测电路和升压、降压等多路DC/DC转换电路，用于提供所述通讯终端正常工作所需的各种电源。

存储模块（400），可以使用大容量NAND FLASH存储器，也可以使用内置的SD卡或TF卡。在本实施例中，采用内置的大容量TF卡作为存储介质，用于存储通过2.4G无线模块接收的医疗数据。

在本实施例中，人机接口模块（500），包括LED指示模块（501）和蜂鸣器报警模块（502）。LED指示模块（501）包括开机指示灯、充电指示灯、通讯指示灯和各个通讯模块的状态指示灯，这些指示灯与蜂鸣器报警模块（502）结合，用于指示整个通讯终端的工作状态，并进行故障报警。

下面说明一下本实施例的工作流程。

系统开始工作后，先通过蓝牙适配器搜索周边的医疗设备，只有PIN码匹配的设备才可以被搜索到，搜索完成后更新医疗设备列表。

然后蓝牙适配器按照医疗设备列表依次与各个医疗设备通讯，接收新的医疗数据，生成适合上传的病例并进行存储。蓝牙接收数据的流程见图。

当各个医疗设备的数据接收完成后，将进行数据上传工作。首先检查是否有未上传到远程服务器端的病例，如果有的话，程序将打开网络设备，将病例上传，上传成功后的病例将不再存储。如果上传不成功，病例将继续保存，在下一个工作周期时重新上传，直到成功为止。

在数据上传的过程中，本着优先考虑网络的可靠性和节省费用的原则，根据当前的网络状况，按照先有线局域网、再无线局域网、最后3G网的顺序进行网络连接和通讯。数据上传的流程见图 4。

以上是本实施例的一个工作周期，一个工作周期结束后，系统等待20秒，然后将从头开始，重新进行蓝牙搜索、数据接收、数据上传等一系列工作。

如图2所示，为本实用新型所述的嵌入式远程医疗通讯终端第二实施例的结构框图，与图1中所示的本实用新型第一实施例的区别在于，本实施例在人机接口模块（500）中，除了LED指示模块（501）和蜂鸣器报警模块（502）外，增加了按键模块（503）、触摸屏模块（504）和LCD显示模块（505）。

LCD显示模块（505）用于弥补LED指示模块（501）和蜂鸣器报警模块（502）提供信息量不足的缺点，能够让用户通过彩色LCD显示屏，更直接的观察本实施例中的各模块的参数设置和工作状态。

按键模块（503）、触摸屏模块（504）则用于和LCD显示模块（505）配套使用，更好的完成信息查阅和参数设置等功能。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims

1.一种嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，由嵌入式核心模块（100）、通讯模块（200）、电源模块（300）、存储模块（400）和人机接口模块（500）组成；

所述通信模块（200）包括2.4G无线模块（201）、以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）；

所述电源模块（300）包括电源适配器（301）、备用电池（302）和电源管理电路（303）；

所述人机接口模块（500）包括LED指示模块（501）和蜂鸣器报警模块（502）。

2.如权利要求1所述的嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，嵌入式核心模块（100）包括嵌入式微处理器、大容量动态及静态存储器和专用电源芯片。

3.如权利要求1所述的嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，2.4G无线模块（201）用于短距离无线接收医疗设备测量的数据，通讯时可以使用蓝牙协议，也可使用ZIGBEE协议。

4.如权利要求1所述的嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，具有以太网模块（202）、Wi-Fi模块（203）和3G模块（204）三种网络接口，用于将2.4G无线模块（201）接收到的医疗数据通过这三种网络接口中的一种上传到远程医疗的服务器上。

5.如权利要求1所述的嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，在有外部交流电的情况下，可以通过外部的电源适配器（301）使用外部交流电供电，在外部交流电断开时，可以自动切换成内部的备用电池（302）供电。

6.如权利要求1所述的嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，存储模块（400）可以使用大容量NAND FLASH存储器，也可以使用内置的SD卡或TF卡，用于存储无线接收的医疗数据。

7.如权利要求1所述的嵌入式远程医疗通讯终端，其特征在于，人机接口模块（500）除了包括LED指示模块（501）和蜂鸣器报警模块（502）外，还包括按键模块（503）、触摸屏模块（504）和LCD显示模块（505）。