專利名稱：利用短程射頻技術(shù)來定位無線醫(yī)療裝置的方法
以下說明涉及醫(yī)療領(lǐng)域。本發(fā)明尤其應(yīng)用于跟蹤醫(yī)院和其他醫(yī)療設(shè)施中的設(shè)備和人員，并且將參考所述應(yīng)用而被描述。一般來說，本發(fā)明應(yīng)用于跟蹤醫(yī)療設(shè)備、無線醫(yī)療傳感器陣列、佩戴或攜帶蜂窩電話的醫(yī)務(wù)人員、個人數(shù)字助理、短程無線標(biāo)識標(biāo)簽和其他無線通信裝置以及在醫(yī)療設(shè)施設(shè)置中具有短程無線連接的其他移動裝置。
醫(yī)院以及其他醫(yī)療設(shè)施正迅速地向醫(yī)療診斷裝置、治療裝置等等的無線聯(lián)網(wǎng)發(fā)展。無線網(wǎng)絡(luò)允許向護(hù)士站、樓層監(jiān)視器或者其他中央監(jiān)視位置迅速地傳輸數(shù)據(jù)、降低病房中的連線和電纜數(shù)量并且允許將各種設(shè)備迅速地聯(lián)接到醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)。
另外，已經(jīng)認(rèn)識到，無線網(wǎng)絡(luò)提供了便利的裝置跟蹤。例如，在IEEE802.11無線醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的環(huán)境中，主要基于哪個無線接入點與漫游裝置具有(一個或多個)最強的通信鏈路來確定該漫游網(wǎng)絡(luò)裝置的位置?，F(xiàn)有的基于網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的跟蹤系統(tǒng)利用并且改進(jìn)這種內(nèi)置網(wǎng)絡(luò)跟蹤能力，以便跟蹤與所采用的無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)置兼容的無線裝置。網(wǎng)絡(luò)跟蹤允許醫(yī)務(wù)人員迅速地定位移動無線聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備，從而節(jié)省了時間和人力。在緊急醫(yī)療情況中，迅速地定位已聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備的能力能夠挽救性命。
這些現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)跟蹤系統(tǒng)被限制于跟蹤它們的特定無線技術(shù)的無線裝置。采用藍(lán)牙、ZigBee或者與網(wǎng)絡(luò)不兼容的其他無線技術(shù)的局部無線裝置不被跟蹤。這類局部無線技術(shù)通常用于短程通信。例如，具有藍(lán)牙功能的蜂窩電話、個人數(shù)字助理(PDA)等等由許多醫(yī)務(wù)人員攜帶。藍(lán)牙的連接性允許這些裝置與所有者的個人電腦或者與位于同一房間內(nèi)或附近的其他裝置進(jìn)行通信。藍(lán)牙連接還被用來無線連接與監(jiān)視裝置相關(guān)聯(lián)的醫(yī)療探針、無線生命特征傳感器陣列等等。藍(lán)牙、ZigBee以及其他局部無線鏈路一般被限制于大約十米或更短，并且一般無法與802.11無線醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)建立連接。
下面構(gòu)想一種克服了上述及其他限制的改進(jìn)的設(shè)備和方法。
根據(jù)一個方面，一種跟蹤方法被提供用于在具有醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療設(shè)施中跟蹤局部無線裝置?；谖催B接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的局部無線裝置和連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的至少一個附近網(wǎng)絡(luò)裝置之間的局部無線通信，連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的該局部無線裝置被檢測到?；谒鼍植繜o線通信和指示該至少一個附近網(wǎng)絡(luò)裝置的位置的信息，該局部無線裝置在該醫(yī)療設(shè)施內(nèi)的位置被估計。
根據(jù)另一方面，公開了一種用于跟蹤在具有醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)療設(shè)施中的局部無線裝置的跟蹤系統(tǒng)。提供一種基于未連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的局部無線裝置和連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的至少一個附近網(wǎng)絡(luò)裝置之間的局部無線通信來檢測連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的該局部無線裝置的裝置。提供一種基于所述局部無線通信和指示該至少一個附近網(wǎng)絡(luò)裝置的位置的信息來估計該局部無線裝置在該醫(yī)療設(shè)施內(nèi)的位置的裝置。
本發(fā)明的一個優(yōu)點在于，對于在醫(yī)療設(shè)施中的未聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備、裝置、人員和其他事項的跟蹤得以改進(jìn)。
另一個優(yōu)點在于，在不需要附加通信硬件的條件下提供了對醫(yī)療設(shè)施中的未聯(lián)網(wǎng)事項的跟蹤。
又一個優(yōu)點在于，提供了對醫(yī)療設(shè)施中的已聯(lián)網(wǎng)事項和未聯(lián)網(wǎng)事項的綜合跟蹤。
本領(lǐng)域普通技術(shù)人員將通過讀取以下詳細(xì)說明而了解到許多附加的優(yōu)點和好處。
本發(fā)明可以以不同的組件和元件安排以及以不同的處理操作和處理操作安排來具體實現(xiàn)。附圖只用于說明優(yōu)選實施例而不應(yīng)該被看作是限制本發(fā)明。


圖1示意性地示出了用于醫(yī)院設(shè)施的跟蹤系統(tǒng)，它能夠跟蹤已聯(lián)網(wǎng)和未聯(lián)網(wǎng)的裝置。
圖2示意性地示出了醫(yī)院設(shè)施網(wǎng)絡(luò)和網(wǎng)絡(luò)裝置之間的連接，以及在無線網(wǎng)絡(luò)裝置和未連接到醫(yī)院設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的局部無線裝置之間的局部無線通信。
圖3示意性地說明了基于局部無線通信的信號強度對未連接到網(wǎng)絡(luò)的局部無線裝置的位置進(jìn)行估計。
圖4示出了客戶端程序的框圖，它用于檢測被安裝在每個具有局部非網(wǎng)絡(luò)無線通信能力的網(wǎng)絡(luò)裝置上的局部無線裝置。
下面參考圖1描述所示出的跟蹤系統(tǒng)，其示出了該系統(tǒng)的示意框圖，并且參考圖2說明醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的示例性組件、示例性無線網(wǎng)絡(luò)裝置以及示例性局部無線裝置。該醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)包括與無線網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18進(jìn)行無線通信的局域網(wǎng)10。如圖2中所示，所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置可以包括生命特征監(jiān)視站12、靜脈(IV)注射流控制器14、位于護(hù)士站16的病患監(jiān)視器、由流動病患攜帶的生命特征傳感器18等等。所說明的無線網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18是示例性的，并且其他裝置可以同樣地與局域網(wǎng)10無線連接。
在典型情況下，局域網(wǎng)10包括局域網(wǎng)服務(wù)器20和在醫(yī)療設(shè)施內(nèi)分布的多個無線網(wǎng)絡(luò)接入點22、24，所述無線網(wǎng)絡(luò)接入點通過有線以太網(wǎng)電纜26、28與該局域網(wǎng)服務(wù)器20連接?；蛘?，可以采用令牌環(huán)或者其他的有線網(wǎng)絡(luò)連接。網(wǎng)絡(luò)接入點22、24分布在醫(yī)療設(shè)施各處，以便為該設(shè)施提供基本完全的無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋度，因此各無線網(wǎng)絡(luò)裝置可以從該醫(yī)療設(shè)施的基本上任何地方與網(wǎng)絡(luò)10通信。雖然未示出，但是在某些網(wǎng)絡(luò)中提供了無線接入延伸點，它們與有線網(wǎng)絡(luò)接入點22、24當(dāng)中的一個進(jìn)行無線通信以便提供擴展的網(wǎng)絡(luò)區(qū)域覆蓋范圍。
諸如生命特征監(jiān)視站12、IV流控制器14以及護(hù)士站監(jiān)視器16之類的網(wǎng)絡(luò)裝置與最近的或者最強地?zé)o線耦合的網(wǎng)絡(luò)接入點22、24無線通信，以便與醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10無線連接。附加地或者替換地，可以采用一個或多個軟件接入點。例如，通過有線以太網(wǎng)電纜32與局域網(wǎng)服務(wù)器20連接的計算機30包括軟件接入點，該軟件接入點由安裝在計算機30中的無線卡(未示出)以及適當(dāng)?shù)能浖韺嵤?。諸如生命特征傳感器18之類的網(wǎng)絡(luò)裝置可以無線連接到由計算機30具體實現(xiàn)的軟件接入點，以便無線連接到醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10。
所述無線網(wǎng)絡(luò)連接在圖1和2中通過用實線畫出的鋸齒狀連接器被示出，比如連接生命特征監(jiān)視站12與醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10的接入點22的所標(biāo)記的示例性連接器36(剩余的無線網(wǎng)絡(luò)連接同樣地由鋸齒狀實線連接器示出，但是沒有用圖1以及2中的附圖標(biāo)記來進(jìn)行標(biāo)記)。在某些實施例中，無線網(wǎng)絡(luò)通信遵循IEEE802.11局域網(wǎng)協(xié)議；然而，也可以采用其他的無線局域網(wǎng)協(xié)議。
某些無線網(wǎng)絡(luò)裝置是漫游網(wǎng)絡(luò)裝置。例如，流動生命特征傳感器18隨著走動的病患在醫(yī)療設(shè)施的大廳內(nèi)漫游而頻繁地移動，并且IV流控制器14頻繁地從一個房間移動到另一個房間。其他的無線裝置比較少地漫游，或者甚至可能基本上是固定不動的。例如，生命特征監(jiān)視站12可能一般會在同一病房呆上數(shù)天，并且某些醫(yī)療設(shè)施中的護(hù)士站監(jiān)視器16可能數(shù)年也不會移動。諸如計算機30之類的非無線網(wǎng)絡(luò)裝置一般很少發(fā)生移動或者根本就不移動。
網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38跟蹤移動的或者可能移動的無線網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18。在典型情況下，網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38是在局域網(wǎng)服務(wù)器20上實現(xiàn)的軟件程序或模塊；然而，其他計算機或者其他數(shù)字處理硬件也可以具體實現(xiàn)該網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38。
當(dāng)漫游的無線網(wǎng)絡(luò)裝置移動時，它與用于進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)通信的鎖定接入點的距離發(fā)生了變化。如果該漫游的無線網(wǎng)絡(luò)裝置移動得足夠遠(yuǎn)，則它可能被切換到現(xiàn)在更接近的另一個接入點。例如，如果攜帶生命特征傳感器18的走動的病患離開計算機30(其包含軟件接入點)并且向接入點24移動，則它的無線網(wǎng)絡(luò)連接最終將切換到接入點24。從而，該無線網(wǎng)絡(luò)固有地包括對漫游網(wǎng)絡(luò)裝置執(zhí)行粗略跟蹤的能力。更確切地說，無線網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38基于諸如由幾個接入點所接收的信號的信號強度、三角測量(triangulation)等等之類的因素來確定每個無線網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18的位置。無線網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38受限于跟蹤與醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10連接的網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18。
繼續(xù)參考圖1和圖2，不是所有的無線裝置都是與醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10連接的網(wǎng)絡(luò)裝置。例如，局部無線裝置50、51、52可能包括與802.11無線協(xié)議或者由醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10所采用的其他無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不兼容的局部無線能力。如圖2中所示，局部無線裝置50是控制靜脈流的輸液泵。輸液泵50與控制該輸液泵50以便設(shè)置靜脈輸液速率的IV流控制器14無線連接。局部無線裝置51是由醫(yī)生或其他醫(yī)務(wù)人員攜帶的蜂窩電話。
在某些情況下，局部無線裝置可以是自主傳感器網(wǎng)絡(luò)。例如，自主生命特征傳感器網(wǎng)絡(luò)52包括用于監(jiān)視病患的心電圖(ECG)、脈搏速率、血氧等等的無線傳感器。生命特征監(jiān)視站12接收并顯示由該生命特征傳感器網(wǎng)絡(luò)52測量到的生命特征；然而，即便病患被帶出監(jiān)視站12的無線電范圍之外(例如被帶往診斷成像設(shè)施)，該生命特征傳感器網(wǎng)絡(luò)52仍是自主的并且繼續(xù)監(jiān)視病患的生命特征。可能存在于醫(yī)療設(shè)施設(shè)置中的無線裝置的其他實例包括無線病患和工作人員標(biāo)識手鐲或標(biāo)簽，它們包括向局部監(jiān)視器標(biāo)識所述病患或工作人員的短程無線發(fā)射機。
局部無線裝置50、51、52采用諸如IEEE802.15.1協(xié)議(有時也稱為藍(lán)牙)、IEEE802.15.3協(xié)議以及802.15.4協(xié)議(有時也稱為ZigBee)等等之類的非網(wǎng)絡(luò)無線通信協(xié)議。藍(lán)牙、ZigBee和大多數(shù)其他的短程無線通信協(xié)議與802.11網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和其他無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不相容。(蜂窩電話51是局部無線裝置，只要其包括諸如藍(lán)牙或Zigbee之類的短程無線協(xié)議能力。蜂窩電話51還固有地包括較長范圍的無線傳輸能力，以便與蜂窩電話網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行通信；然而，蜂窩協(xié)議一般與802.11網(wǎng)絡(luò)協(xié)議以及大多數(shù)其他的無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議不相容，并且因此蜂窩電話51未連接到無線醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10。)然而，當(dāng)各局部無線裝置50、51、52之間的距離在局部無線通信能力的短程范圍(一般小于10米)內(nèi)時，各局部無線裝置可以相互通信。
為了定位這些非網(wǎng)絡(luò)局部無線裝置50、51、52，網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18以及可選地還有其他非網(wǎng)絡(luò)局部無線裝置被使用。除了與醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)10無線連接之外，這些網(wǎng)絡(luò)裝置中的許多裝置包括藍(lán)牙、ZigBee或者其他非網(wǎng)絡(luò)無線連接性，并且不同的這類網(wǎng)絡(luò)裝置一般遍布于醫(yī)療設(shè)施中。因此，具有必需的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信能力的每個網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18都執(zhí)行不定期掃描，以便檢測范圍內(nèi)的還能夠通過非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議進(jìn)行通信的局部無線裝置。在所示的配置中，生命特征監(jiān)視站12檢測生命特征傳感器陣列52。IV流控制器14檢測輸液泵50和蜂窩電話51。護(hù)士站監(jiān)視器16只檢測蜂窩電話51。生命特征傳感器18不檢測局部無線裝置50、51、52中的任何一個。因為藍(lán)牙、ZigBee和其他非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議是短程的，所以只有附近的網(wǎng)絡(luò)裝置能夠檢測給定的局部無線裝置。此外，某些網(wǎng)絡(luò)裝置可能不具有利用必需的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議來進(jìn)行通信的能力，因此甚至無法檢測到附近的局部無線裝置。
所述非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信在圖1和2中由用虛線畫出的鋸齒狀連接器54、55、56、58指示。無線通信54在護(hù)士站監(jiān)視器16和蜂窩電話52之間。無線通信55在生命特征監(jiān)視站12和傳感器網(wǎng)絡(luò)52之間。無線通信56在IV流控制器14和蜂窩電話52之間。無線通信58在輸液泵50和IV流控制器14之間。這些藍(lán)牙、ZigBee或其他局部無線通信54、55、56、58不同于遵循802.11協(xié)議或者其他無線網(wǎng)絡(luò)協(xié)議的無線網(wǎng)絡(luò)連接，比如由用實線畫出的鋸齒狀連接器示出的無線網(wǎng)絡(luò)連接36。此外，應(yīng)當(dāng)理解，所示出的局部無線通信54、55、56、58是時間快照(snapshot)，隨著裝置四處移動，通信可能會隨著通信裝置彼此遠(yuǎn)離而被撤銷，或者隨著具有局部無線通信能力的裝置彼此靠近而被添加。
如圖1和2中所示，某些局部無線通信54、56是受限于檢測和識別范圍內(nèi)的局部無線裝置的簡短輪詢通信。在典型情況下，這些局部無線通信不被視為無線連接，而是簡短的無線輪詢通信。另一方面，在某些情況下，網(wǎng)絡(luò)裝置可能實際上與局部無線裝置無線連接，以便傳輸大量的數(shù)據(jù)、控制命令等等。在圖1和2中，兩個示例性無線連接是(i)輸液泵50和IV流控制器14之間的局部無線通信58；以及(ii)自主生命特征傳感器網(wǎng)絡(luò)52和生命特征監(jiān)視站12之間的局部無線通信55。通過在圖1和2中用點圖案填充對應(yīng)的鋸齒狀連接器來示出這些局部無線連接55、58的實質(zhì)性和延長性。
當(dāng)附近的網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16檢測到局部無線裝置50、51、52時，它們把與被檢測到的局部無線裝置有關(guān)的信息傳送到導(dǎo)出位置管理器60。在典型情況下，所傳送的信息包括局部無線裝置50、51、52的標(biāo)識，其例如可以是對應(yīng)于每個被檢測到的局部無線裝置的介質(zhì)訪問控制(MAC)地址?？蛇x地，局部無線通信54、55、56、58的信號強度指示也被傳送?；诰植繜o線通信54、55、56、58以及指示用于檢測附近的網(wǎng)絡(luò)裝置14、16的位置的信息，可以估計被檢測到的局部無線裝置50、51、52的位置?？蛇x地，兩個或更多局部無線裝置50、51、52之間的局部無線通信(未示出)也可以被用來幫助所述定位。
對應(yīng)于漫游無線網(wǎng)絡(luò)裝置的位置信息被適當(dāng)?shù)貜木W(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38中獲得。在采用主要是無線網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施的醫(yī)療設(shè)施中，被跟蹤的無線網(wǎng)絡(luò)裝置可能足以執(zhí)行對局部無線裝置的定位。另一方面，如果存在大量的一般固定的有線網(wǎng)絡(luò)裝置，則這些固定的網(wǎng)絡(luò)裝置的位置也可選地被從數(shù)據(jù)文件中取回，其中所述固定網(wǎng)絡(luò)裝置的位置信息已經(jīng)被預(yù)先輸入到該數(shù)據(jù)文件中。在這種情況下，那些包括藍(lán)牙、ZigBee或其他局部無線通信能力的固定網(wǎng)絡(luò)裝置還可以被用于檢測并定位局部無線裝置。基于附近的檢測網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16，導(dǎo)出位置管理器60利用任何適當(dāng)?shù)亩ㄎ环椒▉砉烙嫳粰z測到的局部無線裝置50、51、52的位置。之前已知的其他信息(比如房間布局、最后已知位置和裝置可攜帶性、裝置性質(zhì)(即保持與相同病患相關(guān)聯(lián)的傳感器52)等等)也可以被導(dǎo)出位置管理器60用來定位局部無線裝置。
參考圖3，其中描述了一種基于局部無線通信來估計局部無線裝置的位置的方法。特別地，基于局部無線通信54、56來估計蜂窩電話52的位置。蜂窩電話52和護(hù)士站監(jiān)視器16之間的局部無線通信54通過使用以下裝置來實現(xiàn)(i)安裝在蜂窩電話52中或者與之集成的局部無線通信硬件64，其中該蜂窩電話采用諸如藍(lán)牙或ZigBee之類的所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議；以及(ii)安裝在護(hù)士站監(jiān)視器16中或者與之集成的局部非網(wǎng)絡(luò)無線通信硬件66，該護(hù)士站監(jiān)視器采用相同的所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議。類似地，蜂窩電話52和IV流控制器14之間的局部無線通信56通過使用以下裝置來實現(xiàn)(i)蜂窩電話52的局部無線通信硬件64；以及(ii)安裝在IV流控制器14中或者與之集成的局部非網(wǎng)絡(luò)無線通信硬件68，該IV流控制器采用相同的所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議。在圖3中，所有三個局部非網(wǎng)絡(luò)無線通信硬件組件64、66、68都是安裝在對應(yīng)的裝置52、16、14中的藍(lán)牙卡。
在某些實施例中，導(dǎo)出位置管理器60基于局部無線通信54、56的信號強度來估計局部無線蜂窩電話52的位置。在圖3中所示的示例中，正如由無線通信54的粗鋸齒狀連接器所指示的那樣，局部無線通信54的信號強度比局部無線通信56的信號強度要強得多。無線通信54的這個更強的信號指示蜂窩電話52和護(hù)士站監(jiān)視器16之間的距離小于蜂窩電話52和IV流控制器14之間的距離。因此，蜂窩電話52可以被估計成相對靠近護(hù)士站監(jiān)視器16并且相對遠(yuǎn)離IV流控制器14。在某些實施例中，例如基于假設(shè)全方向無線通信的信號強度與離開信號源的距離的平方成比例地減小，做出更為量化的距離估計。
如果信號強度沒有被測量或者沒有被傳送到導(dǎo)出位置管理器60，則局部無線裝置和附近的檢測網(wǎng)絡(luò)裝置之間的距離可以被估計成小于或者大約是局部無線通信的最大通信距離。這個方法很簡單，并且在局部無線通信的范圍較短的情況下可能是相對精確的。例如，藍(lán)牙和ZigBee裝置一般具有大約十米的通信范圍，從而通過這種方法允許定位到大約十米之內(nèi)。如果只有單一網(wǎng)絡(luò)裝置檢測到局部無線裝置，則把局部無線裝置的位置估計成與該檢測網(wǎng)絡(luò)裝置的位置基本重合，其對于典型的藍(lán)牙和ZigBee通信范圍將精確到大約十米之內(nèi)。
如果局部無線裝置被超過一個網(wǎng)絡(luò)裝置檢測到(比如蜂窩電話52被兩個網(wǎng)絡(luò)裝置14、16檢測到)，則可以分析其組合以便更接近地估計該局部無線裝置的位置。例如，可以采用三角測量方法，其中，圍繞每個網(wǎng)絡(luò)裝置的圓形或者球形被估計，其半徑對應(yīng)于該網(wǎng)絡(luò)裝置和該局部無線裝置之間的所確定的距離，并且該圓形或者球形的交點是該局部無線裝置的所估計的位置。
在導(dǎo)出位置管理器60可以用來估計被檢測到的局部無線裝置的位置的又一個方法中，如果在該局部無線裝置和網(wǎng)絡(luò)裝置之間存在實質(zhì)局部無線連接，比如所示出的局部無線連接55、58，則假設(shè)該局部無線裝置與所連接的網(wǎng)絡(luò)裝置處在相同的房間中一般是合理的。例如，當(dāng)傳感器網(wǎng)絡(luò)52與監(jiān)視站12無線連接以便執(zhí)行對病患的生命特征監(jiān)視時，生命特征傳感器網(wǎng)絡(luò)52非常可能與生命特征監(jiān)視站12處在相同的房間中。
參考圖4，在一個適當(dāng)?shù)膶嵤├?，客戶端程?0被安裝在每個網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18上，這些網(wǎng)絡(luò)裝置包括使用藍(lán)牙、ZigBee或其他局部無線通信協(xié)議來進(jìn)行通信的能力?？蛻舳顺绦?0執(zhí)行操作來掃描局部無線裝置，并且把對于這類裝置的檢測傳送給導(dǎo)出位置管理器60。在操作72中，客戶端程序70使網(wǎng)絡(luò)裝置采用藍(lán)牙、ZigBee或其他所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議來掃描具有必需的藍(lán)牙、ZigBee或其他局部無線通信能力的其他裝置。在比較處理操作80中，將檢測結(jié)果與存儲在該網(wǎng)絡(luò)裝置上的局部存儲器74中的先前檢測結(jié)果相比較。在所說明的示例中，局部存儲器74存儲諸如MAC地址之類的裝置標(biāo)識以及對應(yīng)于每個被檢測到的局部無線裝置的局部無線通信的信號強度。比較處理操作80檢測新的局部無線裝置的加入(可能表示漫游局部無線裝置已經(jīng)移動進(jìn)入范圍)、先前檢測到的局部無線裝置的消失(可能表示該漫游局部無線裝置已經(jīng)移出范圍)或者局部無線通信的信號強度變化(可能表示該局部無線裝置的移動)。如果檢測到變化到，則在操作82中向?qū)С鑫恢霉芾砥?0通知該變化，并且局部存儲器74在操作84中被更新。在延遲86之后，處理操作72、80、82、84被重復(fù)。這樣，在該網(wǎng)絡(luò)裝置范圍內(nèi)的任何局部無線裝置的檢測狀態(tài)的任何變化都經(jīng)由無線連接被及時報告給導(dǎo)出位置管理器60；然而，當(dāng)沒有變化時，就沒有無線網(wǎng)絡(luò)通信業(yè)務(wù)量被產(chǎn)生。
使用安裝在每個網(wǎng)絡(luò)裝置12、14、16、18上的客戶端程序70有利地降低了無線網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)量，并且能夠加速局部無線輪詢操作72。然而，在其他所構(gòu)想的實施例中，該導(dǎo)出位置管理器通過單獨地命令每個網(wǎng)絡(luò)裝置執(zhí)行輪詢并且向該導(dǎo)出位置管理器報告結(jié)果來執(zhí)行集中輪詢。該導(dǎo)出位置管理器基于從該網(wǎng)絡(luò)裝置接收到的數(shù)據(jù)來執(zhí)行變化檢測。這些實施例不需要在網(wǎng)絡(luò)裝置上安裝遠(yuǎn)程客戶端軟件。
回頭參考圖1，位置信息可以以任何適當(dāng)方式被提供給用戶。在某些實施例中，數(shù)字醫(yī)院地圖90經(jīng)由局域網(wǎng)10被訪問并且被顯示在計算機30或者其他顯示裝置上。由導(dǎo)出位置管理60所估計的每個被檢測到的局部無線裝置的位置被適當(dāng)?shù)丿B加在所顯示的醫(yī)院地圖上。替換這種圖形表示或者作為對這種圖形表示的補充，可以列出以下信息例如，每個局部無線裝置可以與放置該裝置的房間一起被列出。此外，可選地，由網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)38確定的各無線網(wǎng)絡(luò)裝置的位置與各局部無線裝置的位置被綜合在一起，以便產(chǎn)生可以被繪制或者以其他方式被顯示的裝置位置的綜合數(shù)據(jù)庫。
將位置與數(shù)字醫(yī)院地圖90相關(guān)的措施還可以被用來確定醫(yī)療設(shè)施的哪個房間包含該位置。這類分析可以由導(dǎo)出位置管理器60用來確定哪個房間包括用于檢測特定局部無線裝置的附近的網(wǎng)絡(luò)裝置。如果所有的檢測附近的網(wǎng)絡(luò)裝置都在同一房間中，則該局部無線裝置被適當(dāng)?shù)毓烙嫵梢参挥谠摲块g中。類似地，在局部無線裝置與網(wǎng)絡(luò)裝置建立了局部無線連接的情況下，包含所連接的該網(wǎng)絡(luò)裝置的房間一般也是對所無線連接的該局部無線裝置的位置的良好估計。
已經(jīng)參考各優(yōu)選實施例描述了本發(fā)明。顯然，在閱讀并且理解了前面的詳細(xì)說明之后，其他人可以想到各種修改和變更。本發(fā)明意在被理解成包括所有這類修改和變更，只要它們落在所附權(quán)利要求書及其等效表述的范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種用于在具有醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)的醫(yī)療設(shè)施中跟蹤局部無線裝置的跟蹤方法，該跟蹤方法包括基于沒有連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的局部無線裝置(50、51、52)與連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的局部無線通信(54、55、56、58)，檢測該局部無線裝置；以及基于所述局部無線通信和表示該至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置的位置的信息，估計該醫(yī)療設(shè)施內(nèi)的該局部無線裝置的位置。
2.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，還包括確定與所述醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)連接的多個網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)的位置，所述多個網(wǎng)絡(luò)裝置包括至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)。
3.權(quán)利要求2中闡述的跟蹤方法，其中，所述多個網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)當(dāng)中的至少一些是與所述醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)無線連接的無線網(wǎng)絡(luò)裝置，并且所述確定包括基于所述網(wǎng)絡(luò)裝置和該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)之間的無線網(wǎng)絡(luò)連接(36)來估計所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置的位置。
4.權(quán)利要求3中闡述的跟蹤方法，其中，所述無線網(wǎng)絡(luò)連接(36)遵循基于IEEE 802.11的無線協(xié)議。
5.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，所述局部無線裝置(50、51、52)和所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的局部無線通信(54、55、56、58)采用下列協(xié)議當(dāng)中的至少一個(i)IEEE802.15.1無線協(xié)議；以及(ii)802.15.4無線協(xié)議。
6.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，在所述檢測之前，所述局部無線裝置(50、52)和所述附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14)在它們之間建立局部無線通信連接(55、58)，并且所述估計包括把該局部無線裝置(50、52)的位置估計為與該附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14)的位置基本上一致。
7.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，所述估計包括基于在所述局部無線通信(54、55、56、58)中采用的無線信號的強度來估計所述局部無線裝置(50、51、52)和所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的距離。
8.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置包括用來檢測所述局部無線裝置(51)的多個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(14、16)，并且所述估計包括基于所述局部無線通信(54、56)來估計該局部無線裝置(51)和每個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(14、16)之間的距離；以及基于所述各附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(14、16)的所估計的距離和位置來估計該局部無線裝置(51)的位置。
9.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，所述估計包括基于所述局部無線通信(54、55、56、58)的最大通信距離來估計所述局部無線裝置(50、51、52)和所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的距離。
10.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，所述估計包括把所述局部無線裝置(50、52)的位置估計為處在包含所述附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14)的所述醫(yī)療設(shè)施的房間內(nèi)。
11.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，還包括重復(fù)所述檢測；在后續(xù)檢測期間，標(biāo)識在所述局部無線裝置(50、51、52)和所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的局部無線通信(54、55、56、58)的變化；以及基于該變化來更新所述醫(yī)療設(shè)施內(nèi)的局部無線裝置(50、51、52)的位置。
12.權(quán)利要求11中闡述的跟蹤方法，其中，所述變化包括下列各項當(dāng)中的一個在所述后續(xù)檢測期間，所述局部無線裝置(50、51、52)和所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的局部無線通信丟失；以及除了初始檢測的所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之外，拾取到所述局部無線裝置(50、51、52)和網(wǎng)絡(luò)裝置(18)之間的新的局部無線通信。
13.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，其中，(i)所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)是與所述醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)無線連接的多個無線網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)的一部分，(ii)表示所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置的位置的信息是表示所述多個無線網(wǎng)絡(luò)裝置的位置的信息的一部分，以及(iii)該跟蹤方法還包括對于沒有連接到所述醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)的多個局部無線裝置(50、51、52)重復(fù)所述檢測和估計，以便估計每個局部無線裝置的位置；以及組合所述多個局部無線裝置(50、51、52)的所估計的位置以及表示所述多個無線網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)的位置的信息，以便產(chǎn)生裝置位置的綜合數(shù)據(jù)庫。
14.權(quán)利要求1中闡述的跟蹤方法，還包括把所述局部無線裝置(50、51、52)的所估計的位置疊加在所述醫(yī)療設(shè)施的至少一部分的地圖(90)上，以便提供對所估計的位置的可視指示。
15.一種用于在具有醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)的醫(yī)療設(shè)施中跟蹤局部無線裝置的跟蹤系統(tǒng)，該跟蹤系統(tǒng)包括裝置(64、66、68、70)，用于根據(jù)沒有連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)的局部無線裝置(50、51、52)和連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的局部無線通信(54、55、56、58)來檢測所述局部無線裝置；以及裝置(60)，用于根據(jù)所述局部無線通信(54、55、56、58)和表示所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)的位置的信息來估計該醫(yī)療設(shè)施內(nèi)的所述局部無線裝置(50、51、52)的位置。
16.權(quán)利要求15中闡述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)是與該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)連接的多個網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)的一部分，所述多個網(wǎng)絡(luò)裝置當(dāng)中的至少一些是與該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)無線連接的無線網(wǎng)絡(luò)裝置，該跟蹤系統(tǒng)還包括網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)(38)，其跟蹤至少所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)的位置。
17.權(quán)利要求16中闡述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述網(wǎng)絡(luò)裝置跟蹤系統(tǒng)(38)基于所述無線網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16、18)和所述醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)之間的無線網(wǎng)絡(luò)連接(36)來執(zhí)行所述位置跟蹤。
18.權(quán)利要求15中闡述的跟蹤系統(tǒng)，其中，用于檢測所述局部無線裝置(50、51、52)的裝置(64、66、68、70)包括局部無線通信硬件(64)，其被安裝在所述局部無線裝置(51)中或者與之集成在一起，并且采用所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議；以及局部非網(wǎng)絡(luò)無線通信硬件(66、68)，其被安裝在所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(14、16)中或者與之集成在一起，并且采用所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部無線通信協(xié)議。
19.權(quán)利要求18中闡述的跟蹤系統(tǒng)，其中，所述所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部通信協(xié)議是下列協(xié)議當(dāng)中的一個(i)802.15.1協(xié)議；以及(ii)802.15.4協(xié)議。
20.權(quán)利要求18中闡述的跟蹤系統(tǒng)，其中，用于檢測所述局部無線裝置(50、51、52)的裝置(64、66、68、70)還包括客戶端軟件(70)，其被安裝在所述至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)上，其使得該至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置掃描范圍內(nèi)的能夠使用所選擇的非網(wǎng)絡(luò)局部通信協(xié)議來進(jìn)行通信的其他裝置。
21.權(quán)利要求15中闡述的跟蹤系統(tǒng)，還包括所述醫(yī)療設(shè)施的數(shù)字地圖(90)；以及圖形顯示器(30)，其能夠利用疊加在其上的所述局部無線裝置(50、51、52)的所估計的位置來顯示該數(shù)字地圖。
全文摘要
在一種用于在具有醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)(10)的醫(yī)療設(shè)施中跟蹤局部無線裝置的跟蹤方法中，基于沒有連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的局部無線裝置(50、51、52)與連接到該醫(yī)療設(shè)施網(wǎng)絡(luò)的至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置(12、14、16)之間的局部無線通信(54、55、56、58)，檢測該局部無線裝置。并且基于所述局部無線通信和表示該至少一個附近的網(wǎng)絡(luò)裝置的位置的信息，估計該醫(yī)療設(shè)施內(nèi)的該局部無線裝置的位置。
文檔編號H04Q7/38GK1939009SQ200580010363
公開日2007年3月28日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月31日
發(fā)明者H·巴爾杜斯, K·克拉邦德, G·米希, J·桑托斯法拉斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司