一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，所述物联网包含服务器、动态节点和静态节点；动态节点包括监测节点和用户节点；服务器，动态节点和静态节点的通信半径均为R；所述物联网覆盖的面积为正方形，划分为一组面积相同的网格，每个网格均为正方形且边长相同，边长等于通信半径R；每个网格包含一个静态节点，位于该网格的中心点，即两条对角线的交叉点，每个静态节点的坐标具有唯一性；静态节点执行转发功能，服务器或者动态节点与所在网格的静态节点链路相连并通过该静态节点实现通信。本发明专利技术通过从距离最近的节点获取数据从而降低物联网提供患者数据的延迟和代价，进而有效提高智能医疗的性能，具有广泛的应用前景。

【技术实现步骤摘要】
一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法
本专利技术涉及一种实现方法，尤其涉及的是一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法。
技术介绍
近年来，很多研究工作致力于物联网，以便使用户能够快速获取数据以便监测。随着网络技术的发展，物联网已经应用于智能医疗监护领域。目前，物联网的实现模式通过点到点模式实现通信，因此延迟和代价都比较大，降低了网络服务性能。因此，如何降低物联网提供数据的延迟和代价成为近年来研究的热点问题。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供了一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法。本专利技术通过从距离最近的节点获取数据从而降低物联网提供患者数据的延迟和代价，进而有效提高智能医疗监测和报警的性能。
技术实现思路
专利技术目的：本专利技术所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法。技术方案：本专利技术公开了一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，所述物联网包含服务器、动态节点和静态节点；动态节点包括监测节点和用户节点；服务器，动态节点和静态节点的通信半径均为R，本专利技术一般取值范围为10m-100m；所述物联网覆盖的面积为正方形，划分为一组面积相同的网格，每个网格均为正方形且边长相同，边长等于通信半径R；每个网格包含一个静态节点，位于该网格的中心点，即两条对角线的交叉点，每个静态节点的坐标具有唯一性；静态节点执行转发功能，服务器或者动态节点与所在网格的静态节点链路相连并通过该静态节点实现通信；一个患者配置一个监测节点，该监测节点由患者ID唯一标识，患者ID具有唯一性，例如患者ID可以是该患者的身份证或者手机号；一个消息由消息ID唯一标识；每个静态节点保存一个服务表，只包含一个服务表项，包含坐标和生命周期域；发布消息包含消息ID和坐标；在服务器S1与静态节点SN1链接，静态节点SN1的坐标为CD1的条件下，服务器S1定期执行下述发布操作：步骤101：开始；步骤102：服务器S1发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为1，坐标为空；步骤103：静态节点SN1接收到该发布消息后，将该发布消息的坐标设置为自己的坐标CD1，清空服务表，创建一个服务表项，该服务表项的生命周期为最大值，生命周期的最大值为500ms-1s，坐标为自己的坐标CD1，转发该发布消息；步骤104：如果移动节点或者服务器接收到该发布消息，则执行步骤107，否则执行步骤105；步骤105：接收到该发布消息的静态节点查看服务表，如果服务表项的生命周期大于预先设置的阈值TH0，TH0设置范围为最大生命周期的90％-99％，则执行步骤107，否则执行步骤106；步骤106：接收到该发布消息的静态节点清空服务表，创建一个服务表项，该服务表项的生命周期设置为最大值，坐标等于该发布消息中的坐标，转发该发布消息，执行步骤104；步骤107：结束。服务器通过上述过程使每个静态节点建立服务表，静态节点通过服务表项中的坐标建立到达服务器的最优路径从而降低通信延迟和代价，上述过程中，服务表项通过生命周期来确保服务表项的正确性和实时性，从而能够保证数据通信的有效性。本专利技术所述方法中，每个静态节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标和生命周期；邻居消息包含消息ID和坐标。本专利技术所述方法中，静态节点SN0的坐标为CO0，定期执行下述操作：步骤201：开始；步骤202：静态节点SN0发送一个邻居消息，该邻居消息的消息ID为2，坐标等于自己的坐标；步骤203：如果移动节点或者服务器接收到该邻居消息，则执行步骤207，否则执行步骤204；步骤204：接收到该邻居消息的静态节点查看邻居表，如果存在一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息中的坐标，则执行步骤205，否则执行步骤206；步骤205：接收到该邻居消息的静态节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息中的坐标，将该邻居表项的生命周期设置为最大值，执行步骤207；步骤206：接收到该邻居消息的静态节点创建一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息中的坐标，将该邻居表项的生命周期设置为最大值；步骤207：结束。静态节点通过上述过程建立邻居表从而获取每个邻居静态节点的坐标，从而建立到达目标静态节点的最短路径。由于邻居表通过生命周期确保邻居表项的有效性和实时性，因此避免了由于静态节点失效而引起的数据通信失败，确保了最短路径的有效性和实时性。本专利技术所述方法中，服务器保存一个患者表，一个患者表项包含患者ID、数据、时间戳和坐标；上传消息包含消息ID、患者ID、数据、时间戳、患者坐标和目的坐标.本专利技术所述方法中，在监测节点PN2由患者IDPID2唯一标识，监测节点PN2与静态节点SN2链接，监测节点PN2定期收集患者数据MD2并执行下述操作：步骤301：开始；步骤302：监测节点PN2发送一个上传消息，该上传消息的消息ID为3，患者ID等于PID2，数据等于MD2，时间戳为当前时间，患者坐标和目的坐标均为空；步骤303：接收到上传消息的静态节点SN2将该上传消息的患者坐标设置为自己的坐标，判断自己的坐标是否等于自己服务表项中的坐标，如果等于，则执行步骤309，否则执行步骤304；步骤304：接收到上传消息的静态节点SN2选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与服务表项中坐标之间的距离最近，将该上传消息的目的坐标设置为该邻居表项的坐标，发送该上传消息；步骤305：如果移动节点或者服务器接收到该上传消息，则执行步骤310，否则执行步骤306；步骤306：接收到该上传消息的静态节点判断自己的坐标是否等于该上传消息的目的坐标，如果等于，则执行步骤307，否则执行步骤310；步骤307：接收到该上传消息的静态节点判断自己的坐标是否等于自己服务表项中的坐标，如果等于，则执行步骤309，否则执行步骤308；步骤308：接收到上传消息的静态节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与服务表项中坐标之间的距离最近，将该上传消息的目的坐标设置为该邻居表项的坐标，发送该上传消息，执行步骤305；步骤309：接收到上传消息的静态节点转发该上传消息，服务器接收到该上传消息后创建一个患者表项，该患者表项的患者ID、数据、时间戳分别等于该上传消息中的患者ID、数据、时间戳，坐标等于该上传消息中的患者坐标；步骤310：结束。监测节点通过上述过程向服务器上传监测到的患者数据，用于监测患者在不同时间所在的地理位置和生理参数，由于上述过程通过邻居表能够建立到达服务器的最短路径，从而有效降低了上传数据的延迟和代价，同时用户节点能够从服务器获取实时患者数据用于监测进而实现及时救护。本专利技术所述方法中，服务器S1与静态节点SN1链接；请求消息包含消息ID、本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，所述物联网包含服务器、动态节点和静态节点；动态节点包括监测节点和用户节点；服务器，动态节点和静态节点的通信半径均为R；/n所述物联网覆盖的面积为正方形，划分为一组面积相同的网格，每个网格均为正方形且边长相同，边长等于通信半径R；/n每个网格包含一个静态节点，位于该网格的中心点，即两条对角线的交叉点，每个静态节点的坐标具有唯一性；静态节点执行转发功能，服务器或者动态节点与所在网格的静态节点链路相连并通过该静态节点实现通信；/n一个患者配置一个监测节点，该监测节点由患者ID唯一标识，患者ID具有唯一性；/n一个消息由消息ID唯一标识；每个静态节点保存一个服务表，只包含一个服务表项，包含坐标和生命周期域；发布消息包含消息ID和坐标；/n在服务器S1与静态节点SN1链接，静态节点SN1的坐标为CD1的条件下，服务器S1定期执行下述发布操作：/n步骤101：开始；/n步骤102：服务器S1发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为1，坐标为空；/n步骤103：静态节点SN1接收到该发布消息后，将该发布消息的坐标设置为自己的坐标CD1，清空服务表，创建一个服务表项，该服务表项的生命周期为最大值，坐标为自己的坐标CD1，转发该发布消息；/n步骤104：如果移动节点或者服务器接收到该发布消息，则执行步骤107，否则执行步骤105；/n步骤105：接收到该发布消息的静态节点查看服务表，如果服务表项的生命周期大于预先设置的阈值TH0，则执行步骤107，否则执行步骤106；/n步骤106：接收到该发布消息的静态节点清空服务表，创建一个服务表项，该服务表项的生命周期设置为最大值，坐标等于该发布消息中的坐标，转发该发布消息，执行步骤104；/n步骤107：结束。/n...

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，所述物联网包含服务器、动态节点和静态节点；动态节点包括监测节点和用户节点；服务器，动态节点和静态节点的通信半径均为R；
所述物联网覆盖的面积为正方形，划分为一组面积相同的网格，每个网格均为正方形且边长相同，边长等于通信半径R；
每个网格包含一个静态节点，位于该网格的中心点，即两条对角线的交叉点，每个静态节点的坐标具有唯一性；静态节点执行转发功能，服务器或者动态节点与所在网格的静态节点链路相连并通过该静态节点实现通信；
一个患者配置一个监测节点，该监测节点由患者ID唯一标识，患者ID具有唯一性；
一个消息由消息ID唯一标识；每个静态节点保存一个服务表，只包含一个服务表项，包含坐标和生命周期域；发布消息包含消息ID和坐标；
在服务器S1与静态节点SN1链接，静态节点SN1的坐标为CD1的条件下，服务器S1定期执行下述发布操作：
步骤101：开始；
步骤102：服务器S1发送一个发布消息，该发布消息的消息ID为1，坐标为空；
步骤103：静态节点SN1接收到该发布消息后，将该发布消息的坐标设置为自己的坐标CD1，清空服务表，创建一个服务表项，该服务表项的生命周期为最大值，坐标为自己的坐标CD1，转发该发布消息；
步骤104：如果移动节点或者服务器接收到该发布消息，则执行步骤107，否则执行步骤105；
步骤105：接收到该发布消息的静态节点查看服务表，如果服务表项的生命周期大于预先设置的阈值TH0，则执行步骤107，否则执行步骤106；
步骤106：接收到该发布消息的静态节点清空服务表，创建一个服务表项，该服务表项的生命周期设置为最大值，坐标等于该发布消息中的坐标，转发该发布消息，执行步骤104；
步骤107：结束。


2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，每个静态节点保存一个邻居表，一个邻居表项包含坐标和生命周期；邻居消息包含消息ID和坐标。


3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，
静态节点SN0的坐标为CO0，定期执行下述操作：
步骤201：开始；
步骤202：静态节点SN0发送一个邻居消息，该邻居消息的消息ID为2，坐标等于自己的坐标；
步骤203：如果移动节点或者服务器接收到该邻居消息，则执行步骤207，否则执行步骤204；
步骤204：接收到该邻居消息的静态节点查看邻居表，如果存在一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息中的坐标，则执行步骤205，否则执行步骤206；
步骤205：接收到该邻居消息的静态节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息中的坐标，将该邻居表项的生命周期设置为最大值，执行步骤207；
步骤206：接收到该邻居消息的静态节点创建一个邻居表项，该邻居表项的坐标等于该邻居消息中的坐标，将该邻居表项的生命周期设置为最大值；
步骤207：结束。


4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，
服务器保存一个患者表，一个患者表项包含患者ID、数据、时间戳和坐标；
上传消息包含消息ID、患者ID、数据、时间戳、患者坐标和目的坐标。


5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，
在监测节点PN2由患者IDPID2唯一标识，监测节点PN2与静态节点SN2链接，监测节点PN2定期收集患者数据MD2并执行下述操作：
步骤301：开始；
步骤302：监测节点PN2发送一个上传消息，该上传消息的消息ID为3，患者ID等于PID2，数据等于MD2，时间戳为当前时间，患者坐标和目的坐标均为空；
步骤303：接收到上传消息的静态节点SN2将该上传消息的患者坐标设置为自己的坐标，判断自己的坐标是否等于自己服务表项中的坐标，如果等于，则执行步骤309，否则执行步骤304；
步骤304：接收到上传消息的静态节点SN2选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与服务表项中坐标之间的距离最近，将该上传消息的目的坐标设置为该邻居表项的坐标，发送该上传消息；
步骤305：如果移动节点或者服务器接收到该上传消息，则执行步骤310，否则执行步骤306；
步骤306：接收到该上传消息的静态节点判断自己的坐标是否等于该上传消息的目的坐标，如果等于，则执行步骤307，否则执行步骤310；
步骤307：接收到该上传消息的静态节点判断自己的坐标是否等于自己服务表项中的坐标，如果等于，则执行步骤309，否则执行步骤308；
步骤308：接收到上传消息的静态节点选择一个邻居表项，该邻居表项的坐标与服务表项中坐标之间的距离最近，将该上传消息的目的坐标设置为该邻居表项的坐标，发送该上传消息，执行步骤305；
步骤309：接收到上传消息的静态节点转发该上传消息，服务器接收到该上传消息后创建一个患者表项，该患者表项的患者ID、数据、时间戳分别等于该上传消息中的患者ID、数据、时间戳，坐标等于该上传消息中的患者坐标；
步骤310：结束。


6.根据权利要求1所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，
所述物联网服务器S1与静态节点SN1链接；
所述物联网中请求消息包含消息ID、患者ID和坐标集合。


7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，所述物联网中响应消息包含消息ID、坐标集合和患者表。


8.根据权利要求7所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于，所述物联网中警告消息包含消息ID、患者ID和目的坐标。


9.根据权利要求8所述的一种基于物联网的智能医疗监测和报警系统的实现方法，其特征在于...

【专利技术属性】
技术研发人员：王晓喃，钱昕妍，陈熙兰，
申请(专利权)人：常熟理工学院，
类型：发明
国别省市：江苏;32