專利名稱：無線傳感器設(shè)備的監(jiān)測和追蹤的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于監(jiān)測和追蹤無線傳感器設(shè)備的方法和裝置，并且具體而言，本發(fā) 明可以但非必須應(yīng)用于監(jiān)測和追蹤醫(yī)院或提供健康護(hù)理服務(wù)的其他場所中的此類設(shè)備。
背景技術(shù)：
“生物傳感器”已經(jīng)被限定為分析設(shè)備，其包括集成在物理化學(xué)換能器內(nèi)或與物理 化學(xué)換能器密切相關(guān)的生物或生物衍生的感測元件。通常設(shè)計(jì)生物傳感器用以生成與單一 分析物或分析物的相關(guān)組成比例的離散或連續(xù)的數(shù)字電子信號(hào)，但不應(yīng)當(dāng)排除提供模擬信號(hào)。生物傳感器有許多應(yīng)用領(lǐng)域，包括例如環(huán)境感測、化工生產(chǎn)以及食物和飲料的生 產(chǎn)與制備。然而，已經(jīng)吸引巨大興趣的一個(gè)應(yīng)用領(lǐng)域是醫(yī)學(xué)診斷、監(jiān)測和治療。以下討論主 要針對(duì)這些醫(yī)學(xué)應(yīng)用，但將意識(shí)到，所考慮的問題和解決方案也可以具有非醫(yī)學(xué)應(yīng)用。在患者皮膚上可植入或可佩戴的生物傳感器能夠提供對(duì)給定狀況的基本連續(xù)的 監(jiān)測，并且提供了閉環(huán)治療系統(tǒng)的前景，在閉環(huán)治療系統(tǒng)中，直接響應(yīng)所監(jiān)測的值而施予治 療，并向用戶和臨床醫(yī)生提供反饋。例如，作為對(duì)低血糖水平的檢測的響應(yīng)，已經(jīng)提出和系 統(tǒng)生成的建議是向患者的系統(tǒng)中注射胰島素。可植入式和可佩戴式兩種類型的傳感器可能 具有其自身獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，并將用于不同的環(huán)境以便監(jiān)測和治療不同的狀況。可能有多個(gè)因素是商業(yè)可行的可植入式和可佩戴式生物傳感器的成功開發(fā)的關(guān) 鍵。這些因素當(dāng)中主要的是對(duì)低功耗的需求。尤其是在可植入式傳感器的情況下，由于需 要手術(shù)介入來更換電池，電池壽命必須非常長。除了最小化設(shè)備功耗水平，已經(jīng)考慮使用身 體物質(zhì)的電化學(xué)反應(yīng)，以及甚至使用身體產(chǎn)生的電場和磁場(所謂能量凈化技術(shù))為設(shè)備 供以動(dòng)力。在可佩戴式傳感器可能是一次性的情況下，低成本也是優(yōu)先考慮的因素。為了對(duì)來自可植入式和/可佩戴式傳感器的數(shù)據(jù)提供基本連續(xù)的監(jiān)測，有必要使 用某種形式的無線傳送機(jī)構(gòu)在傳感器和某些監(jiān)測與控制系統(tǒng)之間傳送數(shù)據(jù)。由于最小化此 類傳感器的功耗很重要，無線傳送(例如，經(jīng)由RF信號(hào))必須是低功率以及因此范圍有限 的，并且這就要求相應(yīng)的接收設(shè)備必須位于傳送傳感器設(shè)備附近。這能夠由患者佩戴或攜 帶收發(fā)器設(shè)備(例如，無線形式的PDA或智能電話)實(shí)現(xiàn)，該收發(fā)器設(shè)備能夠處理和顯示接 收自傳感器的數(shù)據(jù)，并且能夠以更高的功率將該數(shù)據(jù)通過適合的接入網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)發(fā)至例如中央 監(jiān)測和處理計(jì)算機(jī)系統(tǒng)。備選地，這可以通過多個(gè)收發(fā)器設(shè)備(或“基站”)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)，該 收發(fā)器設(shè)備(或“基站”)遍布于對(duì)監(jiān)測具有特定重要性的場所，諸如醫(yī)院、護(hù)理院或傳感器 直接與之通信的其他設(shè)施。此類用于接收傳感器數(shù)據(jù)傳送的網(wǎng)絡(luò)的提供，消除了每個(gè)個(gè)體 攜帶收發(fā)器設(shè)備的需要，并提供了追蹤網(wǎng)絡(luò)中每個(gè)傳感器的位置的方法。為了使用收發(fā)器或“基站”的網(wǎng)絡(luò)成功地實(shí)施對(duì)傳感器的基本連續(xù)的監(jiān)測和追蹤， 任何系統(tǒng)必須包括允許每個(gè)傳感器與附近基站連接并且也允許每個(gè)傳感器在整個(gè)網(wǎng)絡(luò)內(nèi) 移動(dòng)以及從一個(gè)基站交遞至另一基站的方法。US6，441，747描述了一種用于醫(yī)學(xué)監(jiān)測的無線可編程系統(tǒng)，其包括設(shè)計(jì)用以與多個(gè)所佩戴的生物傳感器收發(fā)器通信的基單元。與該領(lǐng)域相關(guān)的其他文獻(xiàn)有IEEE Trans Biomed Eng，第35 卷，第 7 期，1988 年 7 月，第 526-532 頁；Diabetes Technol Ther，第 1 卷， 第 3 期，1999 年，第 261-266 頁；Med Eng Phys, H 18 卷，第 8 期，1996 年 12 月，第 632-640 頁；US20010041831 ；以及 W02000067633。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明第一方面，提供了一種健康護(hù)理監(jiān)測系統(tǒng)，其包括連接至患者的用于 監(jiān)測生理參數(shù)的多個(gè)傳感器設(shè)備，每個(gè)傳感器設(shè)備包括射頻收發(fā)器。該系統(tǒng)還包括多個(gè)基 站，其在使用中布置為放置于健康護(hù)理設(shè)施中的各個(gè)固定位置，每個(gè)基站包括與一個(gè)或多 個(gè)所述傳感器設(shè)備通信的射頻收發(fā)器，以接收所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)。將中央服務(wù)器耦合至所 述多個(gè)基站，以接收并記錄所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)。將每個(gè)傳感器設(shè)備布置為在使用中連接至 范圍內(nèi)的第一基站，并且當(dāng)失去與所述第一基站的連接時(shí)連接至范圍內(nèi)第二不同基站，傳 感器設(shè)備與基站的連接利用所述中央服務(wù)器注冊(cè)。本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種完整的健康護(hù)理監(jiān)測解決方案，其利用少量無線電接 口能夠處理患者在設(shè)施中的運(yùn)動(dòng)(roaming)。優(yōu)選地，將每個(gè)所述傳感器設(shè)備配置為通過掃描預(yù)定的頻率信道組，識(shí)別在其上 正以足夠強(qiáng)度廣播邀請(qǐng)的信道，來識(shí)別將連接的基站。此外，將每個(gè)所述基站配置為在初 始化時(shí)，或基于對(duì)已使用信道上的干擾檢測，執(zhí)行信道選擇過程，該過程包括從所述中央服 務(wù)器檢索系統(tǒng)中當(dāng)前未分配信道的列表，并掃描所述未分配信道以確定是否可獲得一個(gè)信 道。如果可獲得信道，基站選擇該信道并向中央服務(wù)器通知該選擇。如果不可獲得任何未 分配信道，基站從所述中央服務(wù)器檢索系統(tǒng)中當(dāng)前已分配信道的列表，并掃描所述已分配 信道以確定是否可獲得一個(gè)信道，并且如果可以，選擇該信道并向中央服務(wù)器通知該選擇。 將所述中央服務(wù)器配置為維護(hù)所述已分配和未分配的信道列表，并當(dāng)基站向其通知選擇時(shí) 更新所述列表。優(yōu)選地，系統(tǒng)包括所述中央服務(wù)器所連接的局域網(wǎng)，以及將所述基站耦合至局域 網(wǎng)的多個(gè)中繼站。每個(gè)所述中繼站將多個(gè)基站耦合至局域網(wǎng)。優(yōu)選地，將每個(gè)所述傳感器設(shè)備配置為在上電時(shí)將其標(biāo)識(shí)符經(jīng)由其所連接的基站 傳送至所述中央服務(wù)器。將所述中央服務(wù)器配置為接收所述標(biāo)識(shí)符并記錄傳感器設(shè)備的當(dāng) 前位置，基于設(shè)備的位置確定所述傳感器設(shè)備的默認(rèn)配置，并且將該默認(rèn)配置傳送至傳感 器設(shè)備，將該傳感器設(shè)備配置為接收和安裝該默認(rèn)配置。優(yōu)選地，將每個(gè)所述基站配置為將通信時(shí)段分配至每個(gè)已連接的傳感器設(shè)備，在 此期間，基站和傳感器設(shè)備之間能夠發(fā)生雙工通信。將每個(gè)所述傳感器設(shè)備配置為在所分 配的時(shí)段開始時(shí)開啟其無線電接口，并在所分配時(shí)段結(jié)束前關(guān)閉其無線電接口。此外，將 每個(gè)所述基站配置為當(dāng)不存在任何其他數(shù)據(jù)交換時(shí)，定期為每個(gè)傳感器設(shè)備分配連接測試 (Ping)時(shí)段，從而為在所分配連接測試時(shí)段內(nèi)的每個(gè)傳感器設(shè)備傳送連接測試請(qǐng)求，以便 確定每個(gè)設(shè)備的當(dāng)前狀態(tài)。也可以將每個(gè)傳感器設(shè)備配置為當(dāng)其未接收到給定數(shù)目的連接測試請(qǐng)求時(shí)，確定 已經(jīng)失去了與第一基站的連接。優(yōu)選地，將每個(gè)傳感器設(shè)備配置為在已經(jīng)與第一基站失去 連接時(shí)并在連接至第二基站之前的時(shí)間段期間，緩沖所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)，并隨后當(dāng)連接至第二基站后，將所緩沖的數(shù)據(jù)發(fā)送至第二基站。優(yōu)選地，將一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測站(“護(hù)士站”)耦合至所述中央服務(wù)器和所述基站，將 監(jiān)測站配置為允許監(jiān)測由傳感器設(shè)備所記錄的數(shù)據(jù)，并對(duì)傳感器設(shè)備進(jìn)行編程。所述系統(tǒng)可以包括無線條形碼掃描儀，將所述無線條形碼掃描儀配置為掃描存在 于傳感器設(shè)備上的條形碼，并使用傳感器設(shè)備將該數(shù)據(jù)連同患者的標(biāo)識(shí)符一起傳送至所述 中央服務(wù)器。根據(jù)本發(fā)明的第二方面，提供了一種適合連接至患者身體的傳感器設(shè)備，其包括 適于與無線電基站通信的射頻收發(fā)器，將該設(shè)備配置為在上電時(shí)將其標(biāo)識(shí)符傳送至中央服 務(wù)器，并接收和安裝由中央服務(wù)器作為響應(yīng)發(fā)送的默認(rèn)操作配置。
根據(jù)本發(fā)明的第三方面，提供了一種適合連接至患者身體的傳感器設(shè)備，其包括 適于與無線電基站通信的射頻收發(fā)器，將該設(shè)備配置為同步本地時(shí)鐘與設(shè)備所連接的基站 時(shí)鐘，并且僅在基站針對(duì)該設(shè)備所識(shí)別的時(shí)段內(nèi)對(duì)該設(shè)備的射頻收發(fā)器上電?？梢詫鞲衅髟O(shè)備配置為在該時(shí)段中接收下一時(shí)段開始時(shí)間的指示，并在下一時(shí) 段開始時(shí)間對(duì)射頻收發(fā)器上電。


圖1示意性地圖示說明了用于監(jiān)測和追蹤低功率無線傳感器設(shè)備的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；圖2示意性地圖示說明了用于圖1中網(wǎng)絡(luò)的片狀傳感器設(shè)備；以及圖3是圖示說明為基站分配頻率信道的方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式圖1示意性地圖示說明了可以在醫(yī)院或其他健康護(hù)理場所中實(shí)施的范例網(wǎng)絡(luò)結(jié) 構(gòu)，在所述醫(yī)院或其他健康護(hù)理場所內(nèi)需要監(jiān)測和追蹤低功率無線傳感器設(shè)備。該網(wǎng)絡(luò)包 括多個(gè)無線傳感器設(shè)備1，其中的一個(gè)在圖2中進(jìn)一步圖示說明。在該實(shí)例中，傳感器設(shè)備 是片狀設(shè)備(“片”)，其中每片內(nèi)集成有一個(gè)或多個(gè)傳感器(其可以是生物傳感器、用于監(jiān) 測ECG/EEG信號(hào)的電極等)10、模擬/數(shù)字處理電路11、存儲(chǔ)器12和RF收發(fā)器13。在使用 中，片1佩戴在患者身體上。該網(wǎng)絡(luò)還包括有線(或者可能無線)局域網(wǎng)(LAN)2，多個(gè)部件 連接在所述網(wǎng)絡(luò)上，現(xiàn)在將對(duì)這些部件加以描述。多個(gè)基站3作為LAN的無線接入點(diǎn)，其中每個(gè)基站具有用于與范圍內(nèi)的片1通信 的RF收發(fā)器?；靖鶕?jù)位置分組，將每組基站(通常為四個(gè))耦合至中繼站5?；抉詈?至給定中繼站上的各個(gè)端口，其中，中繼站向LAN提供TCP/IP接口。中繼站依次耦合至(在邏輯意義上)中央片服務(wù)器4。中央片服務(wù)器4在片數(shù)據(jù) 庫6中維護(hù)涉及所有當(dāng)前活動(dòng)的片1的信息，每片包括片標(biāo)識(shí)符(例如，編程在每個(gè)片的 存儲(chǔ)器中的唯一標(biāo)簽)、當(dāng)前使用該片的患者的患者標(biāo)識(shí)符、片正在進(jìn)行通信的頻率信道、 以及由當(dāng)前與片相關(guān)的基站和中繼站所限定的片位置。另外，片服務(wù)器4維護(hù)與由片已經(jīng) 連接的基站所限定的患者在醫(yī)院中的移動(dòng)有關(guān)的信息和發(fā)生基站交遞的時(shí)間。其他的記錄和監(jiān)測系統(tǒng)可以直接連接至LAN，或者可以例如經(jīng)由廣域網(wǎng)(WAN)鏈 接的因特網(wǎng)連接耦合至其上面。例如，一個(gè)此類系統(tǒng)可以是維護(hù)患者健康護(hù)理記錄的醫(yī)院 患者記錄系統(tǒng)。
返回圖1的示意圖，多個(gè)護(hù)士站也耦合至LAN 2。每個(gè)護(hù)士站為中央片服務(wù)器4提 供接口，其允許護(hù)士和其他健康護(hù)理人員觀察由當(dāng)前(或先前)任意活動(dòng)的片1所記錄的 數(shù)據(jù)，具體而言，包括感測數(shù)據(jù)和位置。此外，護(hù)士站能夠利用警報(bào)對(duì)其編程，以便當(dāng)患者運(yùn) 動(dòng)離開或進(jìn)入特定區(qū)域時(shí)，或者當(dāng)片不再與網(wǎng)絡(luò)通信時(shí)，例如基于從片所接收的感測數(shù)據(jù)， 向健康護(hù)理人員提供警告。護(hù)士站7可以包括運(yùn)行合適的軟件應(yīng)用程序的個(gè)人計(jì)算機(jī)。出于在片和基站之間進(jìn)行無線通信的目的，系統(tǒng)利用RF頻譜的已分配部分，將所 述RF頻譜進(jìn)行分割以提供多個(gè)離散信道。在維護(hù)當(dāng)前已分配信道和未分配信道的記錄的 中央片服務(wù)器4的控制下，為個(gè)體基站3每個(gè)分配來自可獲得的信道組中的一個(gè)信道。所 述片服務(wù)器協(xié)同基站以這樣的方式分配信道，即避免或至少最小化相鄰基站(以及可能 的其他RF儀器)之間的干擾。
將意識(shí)到，在健康護(hù)理領(lǐng)域，系統(tǒng)可靠性是至關(guān)重要的。具體而言，該系統(tǒng)必須對(duì) 干擾具有魯棒性，與此同時(shí)具有重新組織通信網(wǎng)絡(luò)各部件以及擴(kuò)展(和收縮)系統(tǒng)的適應(yīng) 性。其關(guān)鍵是用于從可獲得的信道組中為基站3動(dòng)態(tài)分配無線電信道的機(jī)構(gòu)。圖3是圖示說明由中央片服務(wù)器4為基站3分配無線電信道的過程的流程圖。當(dāng) 基站初始化時(shí)，或者當(dāng)由基站使用的信道變得阻塞時(shí)，基站3向中央片服務(wù)器4請(qǐng)求當(dāng)前未 分配信道(從可獲得的組中)的列表，即當(dāng)前未被系統(tǒng)中任何其他基站所使用的信道的列 表。在此假設(shè)，由于系統(tǒng)所覆蓋的場所可能相對(duì)較小，可以避免在該場所中任何位置對(duì)信道 的重復(fù)使用(至少在第一種情況下)。當(dāng)然，對(duì)于更大的覆蓋區(qū)域而言，片服務(wù)器4可以實(shí) 施更精密的信道分配算法，由此當(dāng)假設(shè)基站足夠遠(yuǎn)離時(shí)，允許信道重復(fù)使用。通過從中央片服務(wù)器4接收未分配信道列表，基站3依次測量每個(gè)未分配RF信道 上所接收信號(hào)的強(qiáng)度(該測量被稱為“接收信號(hào)強(qiáng)度指示器”或RSSI)。如果信道的RSSI 指示該信道未受到干擾，基站選擇使用該頻率，并向片服務(wù)器發(fā)送通知。片服務(wù)器將該信道 記錄為已分配，并更新其信道/基站分配列表。然而，如果測得的RSSI指示信道不可用，基 站切換至下一未分配信道，并對(duì)該信道重復(fù)RSSI測量。如果基站無法獲得(由中央片服務(wù)器識(shí)別為未分配的)任何信道，基站告知片服 務(wù)器，并請(qǐng)求當(dāng)前已分配信道列表，即包括由片服務(wù)器識(shí)別為由另一基站正使用中的那些 信道?；倦S后依次對(duì)每個(gè)已分配信道重復(fù)RSSI測量，以便確定是否可以獲得這些信道當(dāng) 中的任意一個(gè)。如果特定信道當(dāng)前已分配給相對(duì)較遠(yuǎn)的基站，并且不存在局部干擾，那么搜 索基站可以非常確定該信道對(duì)其而言是可獲得的。如果可以，基站通知片服務(wù)器更新其已 分配信道列表(以指示信道已經(jīng)分配至又一基站)。如果基站仍然不能識(shí)別可獲得的信道， 那么其將這一情況報(bào)告給中央片服務(wù)器。片服務(wù)器可以向基站重新發(fā)布更新后的未分配信 道列表，基站隨后能夠重復(fù)該過程。這能夠持續(xù)直到基站識(shí)別到可獲得的信道，或者直到預(yù) 定的一段時(shí)間已經(jīng)過去，由此觸發(fā)系統(tǒng)維護(hù)行為(警報(bào))。假設(shè)基站3已經(jīng)識(shí)別到可獲得的信道，其開始在該信道上以規(guī)則間隔廣播“邀請(qǐng)” 消息。對(duì)邀請(qǐng)進(jìn)行廣播直至基站具有片可獲得的時(shí)段。一旦已分配了其所有的時(shí)段(在該 實(shí)例中為八個(gè))，關(guān)閉邀請(qǐng)的廣播，直到時(shí)段再次變得可獲得?；就ㄟ^為所連接的片分配時(shí)段而協(xié)調(diào)與之的通信。在給定時(shí)段內(nèi)，基站3和給 定片1之間發(fā)生雙工通信。每個(gè)片在已分配時(shí)段開始時(shí)開啟其無線電接口，并在每個(gè)時(shí)段 結(jié)束之前將其關(guān)閉。在已分配的時(shí)段期間，基站指示片其下一次應(yīng)當(dāng)喚醒的時(shí)間，以及其傳送其新的傳感器讀數(shù)所需要的時(shí)間長度。時(shí)鐘同步(在片和基站時(shí)鐘之間)發(fā)生在時(shí)段期 間。時(shí)段大小是動(dòng)態(tài)的并根據(jù)需求和容量來設(shè)置，以便確保在任意給定時(shí)間僅有單一片與 給定基站通信。然而，基站必須以規(guī)則的頻率(例如，每16秒)向每個(gè)已連接的片發(fā)送“連 接測試”消息，并且將片配置為喚醒至少較短的時(shí)間段以接收和響應(yīng)該連接測試。該連接測 試過程被用于確定片是否仍然連接至基站，或者其是否已經(jīng)運(yùn)動(dòng)離開或因其他原因失去連 接。如果進(jìn)行給定數(shù)目的嘗試后，對(duì)連接測試仍沒有響應(yīng)，那么基站向服務(wù)器報(bào)告片已經(jīng)運(yùn) 動(dòng)離開。當(dāng)首先激活片1時(shí)，例如通過使能該片的電源，片對(duì)其無線電接口上電，并開始通 過預(yù)定的信道列表循環(huán)，收聽每個(gè)廣播的邀請(qǐng)。當(dāng)片檢測到邀請(qǐng)(如果從不同基站接收到 多個(gè)邀請(qǐng)，可以使用RSSI測試)時(shí)，其以“Hello”消息響應(yīng)。每個(gè)邀請(qǐng)識(shí)別所述時(shí)段并且片 能夠在所述時(shí)段內(nèi)做出響應(yīng)。該時(shí)段可以是當(dāng)前時(shí)段，在這種情況下，片立即以Hello消息 響應(yīng)，或者其可以是稍后的時(shí) 段，在這種情況下，片可以對(duì)無線電接口斷電，并在稍后時(shí)段 的開端將其喚醒。在任意情況下，片在Hello中包括唯一片標(biāo)識(shí)符。基站3接收hello響 應(yīng)，并經(jīng)由所連接的中繼站5將其遞送至中央片服務(wù)器4。一旦片1已經(jīng)連接至基站3，其 能夠在其所分配的時(shí)段期間將數(shù)據(jù)傳送至基站。該數(shù)據(jù)要么是由片收集的未處理數(shù)據(jù)，要 么是已經(jīng)在片處還經(jīng)歷某種處理的數(shù)據(jù)。在其已分配的傳送時(shí)段之間的時(shí)間段中，片1將 在該時(shí)間段內(nèi)所收集的數(shù)據(jù)緩沖在其存儲(chǔ)器中，直到其能夠在下一個(gè)所分配的時(shí)段期間傳 送該數(shù)據(jù)。中央片服務(wù)器4維護(hù)已發(fā)布的片標(biāo)識(shí)符(ID)的記錄，并能夠確定預(yù)安裝在片1中 的軟件的版本號(hào)。如果必要，片服務(wù)器4能夠經(jīng)由中繼站5和基站3向片1中安裝軟件升 級(jí)。片服務(wù)器還確定片的位置，并檢索該位置的默認(rèn)配置。將所述默認(rèn)配置安裝入片1。通 過實(shí)例的方式，位于急救醫(yī)院病房內(nèi)的片的默認(rèn)配置與位于一般醫(yī)院病房內(nèi)的片相比，可 以要求更頻繁的傳感器測量。默認(rèn)配置還存儲(chǔ)在基站3中。該基站為所有已連接的片使用 該配置以執(zhí)行時(shí)段分配。假設(shè)片現(xiàn)在正連接于患者，使用與LAN 2無線鏈接(例如，經(jīng)由無線接入點(diǎn)9)的 手持掃描儀8掃描印制在片上的條形碼。該條形碼包含唯一的片ID。隨后護(hù)士或其他操作 人員將患者姓名(通過手動(dòng)輸入或數(shù)據(jù)庫查找)輸入掃描儀8中，并將數(shù)據(jù)發(fā)送至中央片 服務(wù)器4。該片服務(wù)器根據(jù)片ID和默認(rèn)配置登記患者姓名。隨后護(hù)士能夠從護(hù)士站7登 陸該系統(tǒng)，并觀察患者的默認(rèn)配置?？梢酝ㄟ^將數(shù)據(jù)輸入護(hù)士站7并經(jīng)由中繼站5和基站 3 (基站還記錄改變并相應(yīng)地調(diào)整時(shí)段分配)將其發(fā)送至片，對(duì)所述配置進(jìn)行適當(dāng)?shù)?、患?特異性的改變。還可以經(jīng)由護(hù)士站7訪問存儲(chǔ)在中央片服務(wù)器4中的記錄數(shù)據(jù)。經(jīng)由護(hù)士 站7，護(hù)士還可以從片請(qǐng)求所要求的測量，例如，返回10秒的ECG測量。如果在給定時(shí)間段(例如，等效于期望接收的連接測試請(qǐng)求的給定數(shù)目)內(nèi)，片1 未從其當(dāng)前連接的基站接收到連接測試請(qǐng)求，那么片將把這解釋為意味著已經(jīng)失去與基站 的通信。例如，如果片的佩戴者已經(jīng)運(yùn)動(dòng)離開了基站的覆蓋范圍或者基站當(dāng)前使用的信道 已經(jīng)變得不可用，則可能發(fā)生這種情況。當(dāng)片確定其已經(jīng)失去與基站的通信時(shí)，其將再次通過預(yù)限定的信道列表循環(huán)，收 聽每個(gè)信道上廣播的邀請(qǐng)，以便于建立與基站的新的連接。如果該信道已經(jīng)再次變得可用， 該過程可以導(dǎo)致片重新連接至處于相同信道上的相同基站，或者連接到與中央片服務(wù)器4協(xié)作的基站所選擇的備選信道上的相同基站，或者連接至不同的基站。在片與基站之間不具有連接的時(shí)間段，片將在其存儲(chǔ)器中緩存該時(shí)間段內(nèi)所收集的數(shù)據(jù)，直到已經(jīng)建立新的連接，并且其能夠?qū)⒃摂?shù)據(jù)發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)。如果連接至基站3的片1的佩戴者運(yùn)動(dòng)離開了基站的覆蓋范圍，或者片當(dāng)前使用 的信道變得不可用(例如，由于干擾)，那么基站將檢測片的“失去”(例如，由于響應(yīng)于連 接測試請(qǐng)求的片的部分的故障)并將此報(bào)告至中央片服務(wù)器，如果合適，中央片服務(wù)器將 向例如護(hù)士站發(fā)布報(bào)警。假設(shè)片連接至新的基站，該基站將根據(jù)片的新位置更新中央片服 務(wù)器，這能夠取消任何報(bào)警。正如已經(jīng)提及的，如果通信故障是由于持續(xù)的干擾，基站將檢 測這一情況，通知片服務(wù)器，并且重復(fù)圖3的信道選擇過程。注意到當(dāng)無線電鏈接減弱時(shí)，先前使用該鏈接的片不應(yīng)當(dāng)全部同時(shí)切換到相同的 信道，并響應(yīng)第一基站以廣播“邀請(qǐng)”信息。通過允許片隨機(jī)選擇新的信道，并且從該隨機(jī) 選擇的信道開始信道搜索，可以避免這一情況。本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識(shí)到，可以對(duì)上述實(shí)施例進(jìn)行各種修改，而不脫離本發(fā)明的 范圍。例如，可以將基站配置為在其“收聽”期間從任意片接收“警報(bào)”信號(hào)。例如，這將允 許將心搏停止報(bào)警立即中繼至中央片服務(wù)器和護(hù)士站，而無需相關(guān)片等待其下個(gè)所分配的 喚醒時(shí)段。
權(quán)利要求
一種健康護(hù)理監(jiān)測系統(tǒng)，包括連接至患者的多個(gè)傳感器設(shè)備，其用于監(jiān)測生理數(shù)據(jù)，每個(gè)傳感器設(shè)備包括射頻收發(fā)器；多個(gè)基站，將其布置為在使用中放置在健康護(hù)理設(shè)施中各個(gè)固定位置，每個(gè)基站包括與一個(gè)或多個(gè)所述傳感器設(shè)備通信的射頻收發(fā)器，以接收所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)；以及中央服務(wù)器，將其耦合至所述多個(gè)基站，以接收和記錄所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)，其中，將每個(gè)傳感器設(shè)備布置為在使用中連接至范圍內(nèi)的第一基站，并且當(dāng)失去與所述第一基站的連接時(shí)連接范圍內(nèi)的第二不同基站，向所述中央服務(wù)器注冊(cè)所述傳感器設(shè)備與基站的連接。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，將每個(gè)所述傳感器設(shè)備配置為通過掃描預(yù)定頻率信道組 以識(shí)別在其上正以足夠強(qiáng)度廣播邀請(qǐng)的信道，來識(shí)別將連接的基站。
3.如權(quán)利要求1或2所述的系統(tǒng)，將每個(gè)所述基站配置為在初始化時(shí)，或在檢測到對(duì)已 使用信道的干擾時(shí)，執(zhí)行信道選擇處理，所述處理包括從所述中央服務(wù)器檢索所述系統(tǒng)中當(dāng)前未分配信道的列表；掃描所述未分配信道以確定是否可獲得一個(gè)信道，以及如果可以，選擇該信道并向所 述中央服務(wù)器通知所述選擇；如果不可獲得任何所述未分配信道，那么從所述中央服務(wù)器檢索所述系統(tǒng)中當(dāng)前已分 配信道的列表；并掃描所述已分配信道以確定是否可獲得一個(gè)信道，并且如果可以，選擇該 信道并向所述中央服務(wù)器通知所述選擇。
4.如權(quán)利要求3所述的系統(tǒng)，將所述中央服務(wù)器配置為維護(hù)所述已分配信道列表和未 分配信道列表，并在由基站通知選擇時(shí)更新所述列表。
5.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，包括所述中央服務(wù)器所連接的局域網(wǎng)，以及 將所述基站耦合至所述局域網(wǎng)的多個(gè)中繼站。
6.如權(quán)利要求5所述的系統(tǒng)，其中，每個(gè)所述中繼站將多個(gè)基站耦合至所述局域網(wǎng)。
7.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其中，將每個(gè)所述傳感器設(shè)備配置為在上電 時(shí)經(jīng)由其所連接的所述基站將其標(biāo)識(shí)符發(fā)送至所述中央服務(wù)器。
8.如權(quán)利要求7所述的系統(tǒng)，其中，將所述中央服務(wù)器配置為接收所述標(biāo)識(shí)符并記錄 所述傳感器設(shè)備的所述當(dāng)前位置。
9.如權(quán)利要求8所述的系統(tǒng)，其中，將所述中央服務(wù)器配置為基于所述設(shè)備的所述位 置確定所述傳感器設(shè)備的默認(rèn)配置，并將所述默認(rèn)配置傳送至所述傳感器設(shè)備，將所述傳 感器設(shè)備配置為接收和安裝所述默認(rèn)配置。
10.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，將每個(gè)所述基站配置為將通信時(shí)段分配至 每個(gè)已連接的傳感器設(shè)備，在此期間，能夠在所述基站和所述傳感器設(shè)備之間發(fā)生雙工通fn °
11.如權(quán)利要求10所述的系統(tǒng)，將每個(gè)所述傳感器設(shè)備配置為在已分配時(shí)段開始時(shí)開 啟其無線電接口，并在已分配時(shí)段結(jié)束前關(guān)閉其無線電接口。
12.如權(quán)利要求10或11所述的系統(tǒng)，將每個(gè)所述基站配置為定期為每個(gè)傳感器設(shè)備分 配連接測試時(shí)段，以及當(dāng)不存在任何其他數(shù)據(jù)交換時(shí)，在已分配的連接測試時(shí)段中，將連接 測試請(qǐng)求傳送至每個(gè)傳感器設(shè)備，以便確定每個(gè)設(shè)備的所述當(dāng)前狀態(tài)。
13.如權(quán)利要求12所述的系統(tǒng)，將每個(gè)傳感器設(shè)備配置為當(dāng)其未接收到給定數(shù)目的連 接測試請(qǐng)求時(shí)，確定已經(jīng)失去了與所述第一基站的所述連接。
14.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，將每個(gè)傳感器設(shè)備配置為在已經(jīng)失去與所 述第一基站的連接時(shí)且在連接至第二基站之前的時(shí)間段期間，緩沖所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)，并 隨后當(dāng)連接至所述第二基站 時(shí)，將該已緩沖數(shù)據(jù)發(fā)送至所述第二基站。
15.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，包括耦合至所述中央服務(wù)器和所述基站的 一個(gè)或多個(gè)監(jiān)測站，將所述監(jiān)測站配置為允許監(jiān)測由所述傳感器設(shè)備記錄的數(shù)據(jù)以及對(duì)所 述傳感器設(shè)備的編程。
16.如前述任意一項(xiàng)權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，包括無線條形碼掃描儀，將所述無線條形碼 掃描儀配置為掃描存在于所述傳感器設(shè)備上的條形碼，并使用所述傳感器設(shè)備將該數(shù)據(jù)連 同患者的標(biāo)識(shí)符一起傳送至所述中央服務(wù)器。
17.—種傳感器設(shè)備，其適于連接至患者的身體并且包括適于與無線電基站通信的射 頻收發(fā)器，將所述設(shè)備配置為在上電時(shí)將其標(biāo)識(shí)符傳送至中央服務(wù)器，并接收和安裝由所 述中央服務(wù)器作為響應(yīng)發(fā)送的默認(rèn)操作配置。
18.—種傳感器設(shè)備，適于連接至患者的身體并且包括適于與無線電基站通信的射頻 收發(fā)器，將所述設(shè)備配置為同步本地時(shí)鐘與所述設(shè)備所連接的基站的時(shí)鐘，并僅在所述基 站針對(duì)所述設(shè)備所識(shí)別的時(shí)段內(nèi)對(duì)所述設(shè)備的射頻收發(fā)器上電。
19.如權(quán)利要求18所述的傳感器設(shè)備，將其配置為在時(shí)段中接收所述下一時(shí)段開始時(shí) 間的指示，并且在所述下一時(shí)段開始時(shí)間對(duì)所述射頻收發(fā)器上電。
全文摘要
本發(fā)明涉及無線傳感器設(shè)備的監(jiān)測和追蹤。一種健康護(hù)理監(jiān)測系統(tǒng)，其包括患者可佩戴的多個(gè)傳感器設(shè)備，用于監(jiān)測生理數(shù)據(jù)，每個(gè)傳感器設(shè)備包括射頻收發(fā)器。在健康護(hù)理設(shè)施內(nèi)的各個(gè)固定位置提供多個(gè)基站，每個(gè)基站包括與一個(gè)或多個(gè)所述傳感器設(shè)備通信的射頻收發(fā)器，以接收所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)。中央服務(wù)器耦合至所述多個(gè)基站，以接收和記錄所監(jiān)測的生理數(shù)據(jù)。將每個(gè)傳感器設(shè)備布置為在使用中連接至范圍內(nèi)的第一基站，并且當(dāng)失去與所述第一基站的連接時(shí)，連接至范圍內(nèi)的第二不同基站，向所述中央服務(wù)器注冊(cè)傳感器與基站的連接。
文檔編號(hào)A61B5/00GK101969836SQ200980107849
公開日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2009年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月6日
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