基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统技术方案

本发明专利技术提供一种基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统，包括计算机、接收器和植入设备，其中所述计算机用于实现蓝牙主机层、所述接收器用于实现蓝牙控制层；所述计算机通过所述接收器对所述植入设备进行设置，所述植入设备采集人体脑深部电信号并发送脑电数据，所述接收器与所述植入设备无线连接，接收和解析所述脑电数据，所述计算机显示脑电数据的解析结果。

【技术实现步骤摘要】
基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统
本专利技术涉及植入式医疗器械领域，具体涉及一种基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统。
技术介绍
蓝牙(Bluetooth)作为一种短距离的无线通讯技术，是现在最流行的低功耗、低成本无线通信连接的方法。专利技术者希望为设备间的通讯创造一组统一的标准化协议，以解决用户间互不兼容的移动电子设备的互连互通，这些设备之间省去了传统的电线。透过芯片上的无线接收器，配有蓝牙技术的电子设备能够在短距离内彼此相通，传输速度可以达到每秒钟1Mbps。蓝牙协议包括两种技术：BasicRate(简称BR)和LowEnergy(简称LE)。低功耗蓝牙是当前可以用来设计和使用的功耗最低的无线技术。蓝牙协议规范已经修订到5.1版本。该规范中规定低功耗蓝牙两个层次的协议，分别为蓝牙核心协议(BluetoothCore)和蓝牙应用层协议(BluetoothApplication)。蓝牙核心协议由两部分组成，主机层(Host)和控制层(Controller)。这两层之间通过主机控制接口(HCI)实现通信。基于该规范的低功耗蓝牙设备层出不穷，现有技术由于没有分离开蓝牙的主机层及控制层，不能够很大程度的发挥出蓝牙5.0规范的强大属性，只能实现一些基本的无线通信需求。当对蓝牙通信性能要求提高，需要拓展蓝牙功能，或者需要定制化蓝牙服务时，现有产品往往无法满足要求。基于蓝牙传输的脑电信号，具有传输数据量大、数据包长度长、传输速率快等特点。同时传输过程中需要实现鉴权配对、加密等操作，仅仅依托现有的手机或电脑的蓝牙协议栈很难满足脑电采集的需求。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术提供一种基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统，包括计算机、接收器和植入设备，其中所述计算机用于实现蓝牙主机层、所述接收器用于实现蓝牙控制层；所述计算机通过所述接收器对所述植入设备进行设置，所述植入设备采集人体脑深部电信号并发送脑电数据，所述接收器与所述植入设备无线连接，接收和解析所述脑电数据，所述计算机显示脑电数据的解析结果。可选地，所述计算机用于向所述接收器发送设备搜索指令；所述接收器在接收到所述设备搜索指令后，接收所述植入设备广播的设备信息；所述计算机根据所述设备信息显示可连接的植入设备。可选地，所述计算机用于向所述接收器发送连接指令，以使其与所述植入设备建立连接；所述植入设备在与所述接收器建立连接后，返回连接状态信息；所述计算机通过所述接收器获取并显示所述连接状态信息。可选地，所述计算机用于向所述接收器发送鉴权配对指令，以使其与所述植入设备实现配对，参数包括配对方式及配对密码，配对成功后可以实现所述接收器与所述植入设备之间加密的数据传输。可选地，所述接收器用于读取所述植入设备的服务数据；所述计算机用于根据所述服务数据确认所述植入设备支持的数据传输特性及描述信息。可选地，所述接收器读取所述植入设备的通用唯一识别码，所述计算机根据所述通用唯一识别码获取服务句柄，以确认所述植入设备支持的数据传输特性及描述信息。可选地，所述计算机用于通过所述接收器设置所述植入设备的蓝牙数据包长度，以匹配所述脑电数据包长度。可选地，所述计算机用于通过所述接收器设置所述植入设备的脑电采集参数，以使所述植入设备按照所述脑电采集参数采集人体脑深部电信号。可选地，所述脑电采集参数包括采集极性、采集通道、采样率、采样时间。可选地，所述接收器用于将所述脑电数据解析为电压值；所述计算机用于根据所述电压值绘制脑电波形图。可选地，所述计算机与所述接收器通过HCI接口连接。本专利技术实施例提供的脑电采集系统分别在计算机和接收器上实现主机层及控制层，由接收器实现蓝牙底层协议栈，并封装蓝牙指令；在计算机平台开发桌面应用程序，即脑电采集软件，实现蓝牙控制层。计算机及接收器共同实现蓝牙协议，通过串口进行数据通信与指令收发，本系统可适配蓝牙协议规范，分离开蓝牙的主机层及控制层，最大程度的实现蓝牙协议中的各项特性及功能，由此可实现多通道高采样率下长时间的脑电数据采集。附图说明为了更清楚地说明本专利技术具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例中的脑电采集系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例中的脑电采集系统的脑电采集时序图。具体实施方式下面将结合附图对本专利技术的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。此外，下面所描述的本专利技术不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。本专利技术实施例提供一种基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统，如图1所示，该系统包括计算机1、接收器2和植入设备3。计算机1用于实现蓝牙主机层、接收器2用于实现蓝牙控制层。计算机1(主机层)与接收器2(控制层)通过主机控制接口(HCI,HostControllerInterface)实现数据传输。主机层面对蓝牙应用层，依托蓝牙上层抽象出的属性协议及通用属性协议，可以对蓝牙的服务(具体是指脑电的采集和传输及其相关设置)进行操作，更利于实现定制化的上位机程序。比如可根据脑电采集的各种需要，在计算机1中设置相应的应用程序和交互界面，用户可以通过计算机1设定采集参数、控制蓝牙连接状态、查看脑电信号等等。接收器2实现控制层相关的底层协议，包括物理层数据通道的分发、状态切换、数据包校验、加密等功能，并在此基础上实现链路层相关协议。控制层实现链路层报文结构，包括广播报文及数据报文。在报文的基础上，实现蓝牙控制层的基本操作，比如设备发现、设备扫描、设备连接及应答与流控等。植入设备3具体可以是脑深部神经刺激设备，设有脉冲发生器、脑电采集模块和蓝牙模块。作为植入人体内部的设备，通过蓝牙模块与接收器2进行数据传输。计算机1可通过接收器2对植入设备3进行设置，以使植入设备3采集人体脑深部电信号并发送脑电数据。接收器2用于接收和解析脑电数据，计算机1用于显示脑电数据的解析结果。本专利技术实施例提供的脑电采集系统分别在计算机和接收器上实现主机层及控制层，由接收器实现蓝牙底层协议栈，并封装蓝牙指令；在计算机平台开发桌面应用程序，即脑电采集软件，实现蓝牙控制层。计算机及接收器共同实现蓝牙协议，通过串口进行数据通信与指令收发，本系统可适配蓝牙协议规范，分离开蓝牙的主机层及控制层，最大程度的实现蓝牙协议中的各项特性及功能，由此可实现多通道高采样率下长时间的脑电数据采集。下面结合图2介绍上述系统采集脑电信号的一个具体过程。首先需要搜索植入设备3，具体包括如下步骤：S1,计算机1向接收器2发送设备搜索指本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统，其特征在于，包括计算机、接收器和植入设备，其中所述计算机用于实现蓝牙主机层、所述接收器用于实现蓝牙控制层；所述计算机通过所述接收器对所述植入设备进行设置，所述植入设备采集人体脑深部电信号并发送脑电数据，所述接收器与所述植入设备无线连接，接收和解析所述脑电数据，所述计算机显示脑电数据的解析结果。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于蓝牙分离式架构的脑电采集系统，其特征在于，包括计算机、接收器和植入设备，其中所述计算机用于实现蓝牙主机层、所述接收器用于实现蓝牙控制层；所述计算机通过所述接收器对所述植入设备进行设置，所述植入设备采集人体脑深部电信号并发送脑电数据，所述接收器与所述植入设备无线连接，接收和解析所述脑电数据，所述计算机显示脑电数据的解析结果。


2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机用于向所述接收器发送设备搜索指令；所述接收器在接收到所述设备搜索指令后，接收所述植入设备广播的设备信息；所述计算机根据所述设备信息显示可连接的植入设备。


3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述计算机用于向所述接收器发送连接指令，以使其与所述植入设备建立连接；所述植入设备在与所述接收器建立连接后，返回连接状态信息；所述计算机通过所述接收器获取并显示所述连接状态信息。


4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述接收器用于读取所述植入设备的服务数据；所述计算机用于根据所述服务数据确认所述植入设...

【专利技术属性】
技术研发人员：金泽，黄俊，陈浩，
申请(专利权)人：北京品驰医疗设备有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11