本發(fā)明涉及醫(yī)療領(lǐng)域，具體涉及一種遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

相關(guān)技術(shù)中，國內(nèi)外的許多科研機(jī)構(gòu)和企業(yè)都積極致力于研制基于公共電話網(wǎng)pqtn/iqdn、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))或gqm/gprq網(wǎng)絡(luò)等通信工具的遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)產(chǎn)品包括心電監(jiān)護(hù)。但是縱觀當(dāng)前的研究工作或公司產(chǎn)品，存在著如下不足與缺陷：

1、成本高、體積大、功耗高，目前有些廠家也開發(fā)出了可移動(dòng)的醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀，其一般是基于gsm/gprs網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備復(fù)雜、成本高、體積大、功耗高，在不間斷運(yùn)行的情況下，只能用幾個(gè)小時(shí)；

2、無法大規(guī)模應(yīng)用，gsm/gprs網(wǎng)絡(luò)傳輸帶寬有限，在大規(guī)模使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生網(wǎng)絡(luò)堵塞等一系列的問題，可擴(kuò)展性不高；

3、維護(hù)成本高，目前來看，gsm、gprs或以后的3g網(wǎng)絡(luò)都是收費(fèi)網(wǎng)絡(luò)，通信費(fèi)用高，不適合要求長時(shí)間、大流量的遠(yuǎn)程醫(yī)療全民護(hù)理網(wǎng)絡(luò)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)上述問題，本發(fā)明提供一種遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。

本發(fā)明的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：

提供了一種遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括心電數(shù)據(jù)采集模塊、移動(dòng)智能終端和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)，所述的移動(dòng)智能終端與遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)遠(yuǎn)程通信連接，心電數(shù)據(jù)采集模塊用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)，并將監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)。

本發(fā)明的有益效果為：通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程心電的智能監(jiān)護(hù)，系統(tǒng)成本低、且適用于大規(guī)模應(yīng)用。

附圖說明

利用附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。

圖1本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2是本發(fā)明監(jiān)護(hù)基站設(shè)備的連接框圖。

附圖標(biāo)記：

心電數(shù)據(jù)采集模塊1、移動(dòng)智能終端2、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)3、電源管理模塊10、以太網(wǎng)接口20、射頻通信模塊30、信息處理器40。

具體實(shí)施方式

結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步描述。

參見圖1、圖2，本實(shí)施例提供的一種遠(yuǎn)程心電智能監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，包括心電數(shù)據(jù)采集模塊1、移動(dòng)智能終端2和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)3，所述的移動(dòng)智能終端2與遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)3遠(yuǎn)程通信連接，心電數(shù)據(jù)采集模塊1用于通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)采集監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)，并將監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)3。

優(yōu)選地，所述的心電數(shù)據(jù)采集模塊1包括微型心電采集節(jié)點(diǎn)、匯聚節(jié)點(diǎn)、監(jiān)護(hù)基站設(shè)備，微型心電采集節(jié)點(diǎn)用于采集監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)，并將采集的監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)用于對(duì)微型心電采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送的監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行收集和融合，其與監(jiān)護(hù)基站設(shè)備無線通信連接，所述監(jiān)護(hù)基站設(shè)備通過以太網(wǎng)與所述遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)3通信連接。

優(yōu)選地，所述遠(yuǎn)程監(jiān)控管理平臺(tái)3包括：數(shù)據(jù)庫，用于保存監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)，還用于查詢監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)分析顯示模塊，用于對(duì)監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，以及顯示監(jiān)護(hù)對(duì)象的心電波形和相關(guān)心電數(shù)據(jù)。

優(yōu)選地，所述監(jiān)護(hù)基站設(shè)備包括電源管理模塊10、以太網(wǎng)接口20、射頻通信模塊30和信息處理器40，電源管理模塊10用于提供所需電源；以太網(wǎng)接口20用于實(shí)現(xiàn)監(jiān)護(hù)基站設(shè)備接入公網(wǎng)；射頻通信模塊30用于實(shí)現(xiàn)與所述微型心電采集節(jié)點(diǎn)或匯聚節(jié)點(diǎn)的無線通信；信息處理器40，用于處理接收到的數(shù)據(jù)信息，存放各種變量以及緩存心電數(shù)據(jù)。

本發(fā)明上述實(shí)施例通過無線傳感器網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)了遠(yuǎn)程心電的智能監(jiān)護(hù)，系統(tǒng)成本低、且適用于大規(guī)模應(yīng)用。

優(yōu)選地，首輪發(fā)送心電數(shù)據(jù)時(shí)，微型心電采集節(jié)點(diǎn)直接將心電數(shù)據(jù)發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，匯聚節(jié)點(diǎn)對(duì)該心電數(shù)據(jù)進(jìn)行解碼，若解碼成功，該微型心電采集節(jié)點(diǎn)將后續(xù)的心電數(shù)據(jù)也直接發(fā)送至匯聚節(jié)點(diǎn)，若解碼不成功，微型心電采集節(jié)點(diǎn)選擇其他微型心電采集節(jié)點(diǎn)作為中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)來輔助發(fā)送心電數(shù)據(jù)至匯聚節(jié)點(diǎn)，其中，該微型心電采集節(jié)點(diǎn)選擇下一跳的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)時(shí)，具體執(zhí)行：

(1)根據(jù)下列公式確定微型心電采集節(jié)點(diǎn)的鄰居節(jié)點(diǎn)的擇優(yōu)連接概率值：

式中，qij表示微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi的第j個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，u(qij)表示qij的擇優(yōu)連接概率值，表示qij的節(jié)點(diǎn)度，其中節(jié)點(diǎn)度表示該微型心電采集節(jié)點(diǎn)的直接相鄰的節(jié)點(diǎn)的數(shù)目，表示qij的鄰居節(jié)點(diǎn)的平均節(jié)點(diǎn)度，表示qij與微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi之間的接收信號(hào)強(qiáng)度指示值，表示qij的鄰居節(jié)點(diǎn)的平均接收信號(hào)強(qiáng)度指示值，e為設(shè)定的權(quán)重調(diào)整系數(shù)；

(2)對(duì)各鄰居節(jié)點(diǎn)按照擇優(yōu)連接概率值從大到小的順序進(jìn)行排列，形成備選中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)列表，微型心電采集節(jié)點(diǎn)從其備選中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)列表中選擇擇優(yōu)連接概率值最大的作為下一跳中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)。

本優(yōu)選實(shí)施例定義了下一跳中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)的選擇策略，從而實(shí)現(xiàn)快速有效的最優(yōu)中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)選取，方法簡(jiǎn)單便捷，在選擇中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)時(shí)，以微型心電采集節(jié)點(diǎn)的相對(duì)節(jié)點(diǎn)度和相對(duì)鏈路質(zhì)量狀況作為篩選因素，從而選擇不容易失效、鏈路質(zhì)量最優(yōu)的中轉(zhuǎn)節(jié)點(diǎn)來輔助傳輸心電數(shù)據(jù)，保證心電數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽慷取?/p>

優(yōu)選地，微型心電采集節(jié)點(diǎn)在發(fā)送心電數(shù)據(jù)時(shí)不斷調(diào)整自身的發(fā)射功率，具體為：

(1)在發(fā)送心電數(shù)據(jù)前，微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi以最大發(fā)射功率向其他微型心電采集節(jié)點(diǎn)發(fā)送鄰居確認(rèn)消息，任意微型心電采集節(jié)點(diǎn)收到鄰居確認(rèn)消息后，向qi發(fā)送反饋消息，反饋消息包括自身節(jié)點(diǎn)標(biāo)識(shí)、當(dāng)前剩余能量值、初始最大能量值、接收信號(hào)強(qiáng)度值以及與qi通信時(shí)的最小發(fā)射功率；

(2)微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi根據(jù)反饋消息按照由小到大的順序排列得到的最小發(fā)射功率，形成最小發(fā)射功率列表，并定義為{wi1,wi2,…,win}，n表示微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目；

(3)微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi開始時(shí)以wi1發(fā)送心電數(shù)據(jù)，并按照{(diào)wi1,wi2,…,win}的順序依次更新發(fā)射功率，并按照下列公式依次計(jì)算不同發(fā)射功率時(shí)的節(jié)點(diǎn)性能評(píng)價(jià)值：

其中，k(wix)表示微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi在發(fā)射功率為wix時(shí)的節(jié)點(diǎn)性能評(píng)價(jià)值，其中x＝1,…,n，nix為微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi在發(fā)射功率為wix時(shí)具有的鄰居節(jié)點(diǎn)數(shù)目，表示微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi在發(fā)射功率為wix時(shí)的第a個(gè)鄰居節(jié)點(diǎn)，分別為的當(dāng)前剩余能量、初始能量，為qi,之間的鏈路質(zhì)量值，為qi,之間的歐式距離，pt、dt分別為人為設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)鏈路質(zhì)量值、標(biāo)準(zhǔn)歐式距離值，β為設(shè)定的權(quán)重調(diào)整系數(shù)；

(4)當(dāng)滿足下列功率更新停止條件時(shí)，微型心電采集節(jié)點(diǎn)qi停止發(fā)射功率更新，并將wix作為最優(yōu)發(fā)射功率，按照最優(yōu)發(fā)射功率進(jìn)行后續(xù)心電數(shù)據(jù)傳輸：

|k(wix)²-k(wix+1)²|<kt

式中，wix+1表示在{wi1,wi2,…,win}中發(fā)射功率wix的后一個(gè)發(fā)射功率。

本優(yōu)選實(shí)施例設(shè)置了微型心電采集節(jié)點(diǎn)的功率調(diào)整策略，其中還定義了節(jié)點(diǎn)性能評(píng)價(jià)值的計(jì)算公式，該計(jì)算公式利用微型心電采集節(jié)點(diǎn)在當(dāng)前發(fā)射功率下的鄰居節(jié)點(diǎn)能量和距離來衡量微型心電采集節(jié)點(diǎn)的性能，能夠在一定程度上體現(xiàn)微型心電采集節(jié)點(diǎn)的負(fù)荷承受能力和心電數(shù)據(jù)傳輸效率；本優(yōu)選實(shí)施例以微型心電采集節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率作為控制條件，計(jì)算不同發(fā)射功率下微型心電采集節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)性能評(píng)價(jià)值，并采用取值較為穩(wěn)定時(shí)的最小發(fā)射功率作為最優(yōu)發(fā)射功率進(jìn)行后續(xù)心電數(shù)據(jù)傳輸，能夠均衡各微型心電采集節(jié)點(diǎn)的能耗和負(fù)載，增大微型心電采集節(jié)點(diǎn)的傳輸心電數(shù)據(jù)的效率，從而在整體上延長了心電數(shù)據(jù)采集模塊1的網(wǎng)絡(luò)生命周期。

優(yōu)選地，qi,之間的鏈路質(zhì)量值按照下列公式計(jì)算：

式中，表示鏈路qi,之間qi的接收信號(hào)強(qiáng)度值，表示鏈路qi,之間的接收信號(hào)強(qiáng)度值。

微型心電采集節(jié)點(diǎn)之間進(jìn)行相互通信時(shí)，正向和反向的鏈路質(zhì)量并不一致，因此容易導(dǎo)致信息傳輸不準(zhǔn)確，從而導(dǎo)致微型心電采集節(jié)點(diǎn)不能成功傳輸信息，本優(yōu)選實(shí)施例用正反兩向的接收信號(hào)強(qiáng)度指示值來計(jì)算qi,之間的鏈路質(zhì)量值，能夠更準(zhǔn)確地反映qi,之間的鏈路質(zhì)量，從而為微型心電采集節(jié)點(diǎn)的發(fā)射功率的優(yōu)化調(diào)整奠定良好的基礎(chǔ)，進(jìn)一步保證各微型心電采集節(jié)點(diǎn)的能耗和負(fù)載均衡，增大微型心電采集節(jié)點(diǎn)的傳輸心電數(shù)據(jù)的效率。

最后應(yīng)當(dāng)說明的是，以上實(shí)施例僅用以說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。