基于物联网技术的家庭健康远程监护系统技术方案

本发明专利技术公开了一种基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，包括感知层、网络层和应用层；以感知层的指纹来识别体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压基础数据，再通过网络层的数据比对，到达应用层终设备，如果实时采集数据与原始基础数据不附，过高或过低，可通过测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警，达到实时监控。本发明专利技术，先进行数据比对，如出现异常情况，再进行危急报警，实现实时监控，同时也节约了资源。

【技术实现步骤摘要】
基于物联网技术的家庭健康远程监护系统
本专利技术涉及物联网技术，尤其涉及一种基于物联网技术的家庭健康远程监护系统。
技术介绍
远程医疗是当今物联网的研究热点之一，而远程家庭健康监护是远程医疗中具有重大社会意义的重要分支。在生活质量日益提高和老龄化问题日益突出的今天,人们希望坐在家中就能享受到远程监护中心医生的诊断随着我国进入老龄化以及人们对医疗服务的要求越来越高，现有的医疗模式无法满足人们的需求，以病人为中心的全民保健模式成为发展的趋势。提高医疗监护设备的智能化，使本来只能在医院等特定环境下才能进行的健康监护面向家庭和大众化，是适应这种趋势的可行方法。健康监护是物联网在智能医疗领域的一个发展方向，利用传感器等信息识别技术，以及无线传感器网络、互联网、云计算、人工智能等物联网技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗护理设备间信息的传递、交互、融合、共享。物联网(theinternetofthings)就是物物相连的互联网，目的是实现物与物、物与人、所有的物品与网络的连接，方便识别、管理和控制。物联网是一种非常复杂，形式多样的系统技术，在技术和应用层面上有感知识别普适化、异构设备互联化、联网终端规模化、管理调控智能化、应用服务链条化等特点。
技术实现思路
本专利技术公开基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，面向于家庭、社区等应用场合，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗护理设备间信息的传递、交互、融合、共享；在没有专业医护人员在场的环境下，用户能自助地完成整个健康监护生理参数测量过程，实现实时监控。系统首先通过指纹传感器识别用户身份，完成生理数据的自动采集，再进行网络传输、数据库存储、自动停止采集等复杂的功能，本专利技术所采用的技术方案如下：基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，包括感知层、网络层和应用层；感知层主要用于采集物理数据；感知层分为数据采集与执行、短距离无线通信两部分，首先通过指纹录入进行数据初始化，通过传感器、身份识别，对体温采集、血氧采集、心电采集、脉像采集、体重测量数据、身高测量数据、血压数据通过ZigBee技术实现传感数据的传输；同时接收上层网络送来的控制信息，与上层网络间的通信通过物联网网关来完成；ZigBee技术采用TI公司的SOC芯片cc2430作为无线通信模块，结合2.4GHzDSSS(直接序列扩频)射频收发器核心，8051控制器，采用TI公司的Z_Stack-1.4.3作为ZigBee协议栈；物联网网关是连接传感器网络与传统通信网络的纽带，实现传感器网络与通信网络之间的协议转换，ZigBee协议到TCP/IP协议之间的转换。由于每个ZigBee节点都具有计算能力和独立的寻址ID，因此上层网络可以直接访问底层节点，底层的节点接收上层命令，实现自主管理。网络层中的数据管理与处理技术是实现以数据为中心的物联网的核心技术，通过TCP/IP网络应用和本地应用，将病人生理数据、病人医嘱数据、指纹库、健康专家系统和系统管理数据，形成数据库；通过Web和QT与应用层相连；应用层，为终端设备，如PC和可移动智能终端；设有测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警。利用PC和可移动智能终端等网络终端设备，向患者和医护人员提供TCP/IP网络应用和本地应用，分别采用了Web和QT两种技术。以感知层的指纹来识别体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压基础数据，再通过网络层的数据比对，到达应用层终设备，如果实时采集数据与原始基础数据不附，过高或过低，可通过测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警，达到实时监控。物联网家庭健康监护系统融合了传感器技术、生理特征识别技术、无线通信技术、嵌入式技术，实现“自助式”的智能生理数据测量，可移动智能终端实时地显示数据，并把数据处理后存储到自带的小型数据库，同时把数据上传到互联网上的数据库服务器，用户和医护人员可以通过可移动智能终端和医疗中心的Web服务器，以本地和远程两种方式访问数据，通过数据的处理和分析实现对用户的健康监护，无线传感器节点分为生理传感器节点、指纹传感器节点、数据汇聚节点，实现用户生理数据的自动采集、传输和存储用户数据库，通过指纹传感器节点知道测量对象身份，无线传感器节点与上层网络的通信则通过数据汇聚节点实现。节点之间的无线通信采用ZigBee技术，能够灵活地建立网状拓扑的无线网络。可移动智能终端可移动智能终端是系统的核心部分，实现物联网网关、数据库存储、Qt用户界面3大功能。物联网网关，通过串口与感知层的汇聚节点通信，通过Wi-Fi与网络层通信，实现感知层与网络层之间数据的交互；数据库存储，实现感知层数据的本地存储,在没有连接互联网的情况下也能查询数据；Qt用户界面:为用户提供友好的图形界面，实现生理数据的实时显示和历史数据查询。终端被安装在一台小车上,小车的空余位置存放无线传感器节点，形成一套独立的可移动家庭健康监护系统。本专利技术实现了用户生理数据的可移动测量、透明传输和自动存储；用户通过指纹登录系统,无需账号和密码，这对于老人和残疾人群有重要的意义，他们完全可以自助完成测量过程；各个生理数据节点功能独立、轻便、可移动，测量过程简便可靠，适合在家庭环境下使用；用户的生理数据可以通过智能终端和Web2种方式查询，既满足了用户对自身身体状况实时了解的需求，又实现了数据对医疗机构的共享，医护人员方可以方便地了解用户健康状况，对用户的健康进行跟踪、预防和紧急情况处理。本专利技术对提高医疗监护设备的智能化、实现健康监护面向大众化都有着积极的意义。附图说明图1为本专利技术的原理流程框图。具体实施方式以下详细描述本专利技术的技术方案。本专利技术实施例仅供说明具体结构，该结构的规模不受实施例的限制。如图1所示，本专利技术基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，其特征在于：包括感知层、网络层和应用层；感知层分为数据采集与执行、短距离无线通信，通过指纹录入进行数据初始化识别，通过传感器、身份识别对体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压进行采集，通过无线传感器网络与物联网网关连接；物联网网关采用ARMLinux；无线传感器网络采用无线通信采用ZigBee技术，采用TI公司的SOC芯片cc2430作为无线通信模块，结合2.4GHzDSSS，即直接序列扩频射频收发器核心，8051控制器，采用TI公司的Z_Stack-1.4.3作为ZigBee协议栈；物联网网关通过串口与感知层各节点通信，通过WI-FI与网络层通信。网络层，通过TCP/IP网络应用和本地应用，将病人生理数据、病人医嘱数据、指纹库、健康专家系统和系统管理数据，形成数据库；通过Web和QT与应用层相连；应用层，为终端设备，如PC和可移动智能终端；设有测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警。终端设备安装在可移动小车上，小车上还存放无线传感器节点。以感知层的指纹来识别体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压基础数据，再通过网络层的数据比对，到达应用层终设备，如果实时采集数据与原始基础数据不附，过高或过低，可通过测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警，达到实时监控。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，其特征在于：包括感知层、网络层和应用层；感知层分为数据采集与执行、短距离无线通信，通过指纹录入进行数据初始化识别，通过传感器、身份识别对体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压进行采集，通过无线传感器网络与物联网网关连接；网络层，通过TCP/IP网络应用和本地应用，将病人生理数据、病人医嘱数据、指纹库、健康专家系统和系统管理数据，形成数据库；通过Web服务器与应用层相连；应用层，为终端设备，如PC和可移动智能终端；设有测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警。

【技术特征摘要】
1.基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，其特征在于：包括感知层、网络层和应用层；感知层分为数据采集与执行、短距离无线通信，通过指纹录入进行数据初始化识别，通过传感器、身份识别对体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压进行采集，通过无线传感器网络与物联网网关连接；网络层，通过TCP/IP网络应用和本地应用，将病人生理数据、病人医嘱数据、指纹库、健康专家系统和系统管理数据，形成数据库；通过Web服务器与应用层相连；应用层，为终端设备，如PC和可移动智能终端；设有测量控制、护士辅助、信息查询与管理、健康建议和危急报警。2.根据权利要求1所述的基于物联网技术的家庭健康远程监护系统，其特征在于以感知层的指纹录入来识别体温、血氧、心电、脉像、体重、身高、血压基础数据，再与网络层的指纹库比对，到达应用层终设备；实时采集数据与原始基础数据不附，过高或过低，可通过测...

【专利技术属性】
技术研发人员：汤灿杰，
申请(专利权)人：嘉兴职业技术学院，
类型：发明
国别省市：浙江,33