一种具有无线传输功能的健康监控系统技术方案

本发明专利技术提供一种具有无线传输功能的健康监控系统，包括多个终端无线体域网模块、多个子控制节点模块、主控制节点模块、通信模块、数据接收终端；子控制节点模块与多个终端无线体域网模块中的部分终端无线体域网模块通信连接，多个子控制节点模块与主控制节点模块通信连接；主控制节点模块采用接收到多个终端无线体域网模块所采集的健康数据进行数据传输通信时间紧急程度评估，进而选择是否立即通信传输至数据接收终端或在固定的发送时间发送。利用主控制节点模块进行数据传输通信时间紧急程度评估的算法，专家可以在较短的时间内对病人的病情进行远程筛查，有利于在紧急必要的情况下快速提出诊断建议。

【技术实现步骤摘要】
一种具有无线传输功能的健康监控系统
本专利技术属于健康监测
，具体涉及一种具有无线传输功能的健康监控系统。
技术介绍
信息、通信技术日新月异的发展，在不断拓宽全新领域的同时，逐渐渗透到传统行业的方方面面，给传统的行业带来巨大的生命力。在新技术提供的条件下，在灵活的政策框架的范围内，在强大的市场需求拉动下，完全有可能在传统的行业中衍化出一些新的产业形态。依托高科技的通信手段和远程诊断体检设备，用新的运营模式来缓解目前医疗资源紧张，医疗服务匾缺的困难。中国人口占世界的22％，但医疗卫生资源仅占世界的2％。而且，有限的医疗资源又分布不均衡，80％在城市，20％在农村。中国目前的医院还是公有制为主，由于体制和分配上的原因，各科室专家大都集中在大医院里，小医院医疗力量相对薄弱。市场上急需一套满足远程实时监控需要且能够为在偏远地区及时共享数据至医疗服务系统，便于医疗服务体系内的医生及时获取健康数据并进行诊断的监护系统，以解决医疗资源紧缺和医疗服务需求的增加所导致的矛盾。
技术实现思路
本专利技术针对上述缺陷，提供一种利用主控制节点模块进行数据传输通信时间紧急程度评估的算法，专家可以在较短的时间内对病人的病情进行远程筛查，有利于在紧急必要的情况下快速提出诊断建议的具有无线传输功能的健康监控系统。本专利技术提供如下技术方案：一种具有无线传输功能的健康监控系统，包括多个终端无线体域网模块、多个子控制节点模块、主控制节点模块、通信模块、数据接收终端；所述子控制节点模块与所述多个终端无线体域网模块中的部分终端无线体域网模块通信连接，所述多个子控制节点模块与所述主控制节点模块通信连接，进而所述多个终端无线体域网模块均通过子控制节点模块与所述主控制节点模块通信连接；所述主控制节点模块采用接收到所述多个终端无线体域网模块所采集的健康数据进行数据传输通信时间紧急程度评估，进而选择是否立即通信传输至数据接收终端或在固定的发送时间发送，包括以下步骤：S1：构建节点传输功耗模型Pdt,i，计算功率传输权重参数σt；S2：估计所采集到的m个被监测者的年龄和性别差异上限γul和下限γu，计算m个被监测者的健康数据需要传输的紧急指数Et：S3：根据所述主控制节点模块的传输时长αc和所述主控制节点模块最近传输空闲的时间间隔αt构建所述主控制节点模块的传输数据所需时间αi模型，并根据所述主控制节点模块传输全部所采集到的健康数据的空隙时间ω和限制空隙时隙Lmax计算象征性饥饿因子βt；S4：根据所述步骤S1得到的功率传输权重参数σt、S2步骤得到的需要救助的紧急指数Et和S3步骤得到的象征性饥饿因子βt计算适应度参数Kt；S5：根据m个被监测者的健康数据，分别基于时间传输紧急性和时间间隙分配的优先级别构建n个标准的时间传输紧急性评价矩阵Ri,j和n个标准的时间间隙分配的优先级别评价矩阵Si,j，将所述归一化得到(ri,j)m×n后计算时间传输紧急性加权决策矩阵将所述归一化得到(si,j)m×n后计算时间间隙分配的优先级加权决策矩阵其中所述i∈[1,m]，所述j∈[1,n]；S6：将所述m个被监测者的健康数据与所述步骤S4得到的适应度参数Kt比较，确定所述m个被监测者的健康数据超出基于时间传输紧急性所述适应度参数Kt的时间传输紧急性上异常值RA+、时间传输紧急性下异常值RA-，以及超出时间间隙分配的优先级别所述适应度参数Kt的值时间间隙分配的优先级上异常值SA+、时间间隙分配的优先级下异常值SA-；S7：根据所述S5步骤得到的时间传输紧急性加权决策矩阵和所述步骤S6得到的所述时间传输紧急性上异常值RA+、时间传输紧急性下异常值RA-分别计算时间传输紧急性上阈值时间传输紧急性下阈值S8：根据所述S5步骤得到的时间间隙分配的优先级加权决策矩阵和S6步骤得到的时间间隙分配的优先级上异常值SA+、时间间隙分配的优先级下异常值SA-计算时间间隙分配的优先级上阈值时间间隙分配的优先级下阈值S9：计算时间传输紧急性上阈值在整个数据传输的上阈值之和中的优先权重Piw以及时间传输紧急性下阈值在整个数据传输的下阈值之和中的优选权重Niw；S10：计算下时间传输紧急性下阈值优先权重Niw占总优先权重的比例S，将所述比例S与所述适应度参数Kt相比较，若大于所述适应度参数Kt，则所述m个被监测者的健康数据为需要紧急传输的数据，所述通信模块立即将所述m个被监测者的健康数据传输至所述数据接收终端；若小于所述适应度参数Kt，则所述m个被监测者的健康数据为不需要紧急传输的数据，所述通信模块在固定间隔时间点发送至所述数据接收终端，判定规则表示如下：进一步地，所述S1步骤包括以下步骤：S11：构建节点传输功耗Pdt,i模型：Pdt,i＝Pch+[Pcm×(N-n)-(Phr×t)]+(Psn×t)+(Ppr×n)+(Ppr×N)；其中，所述Pch为数据传输过程中信道节点相关的功率损失，所述Pcm为节点数据传输计算功率，所述Psn为信道节点间传感功率，所述Phr为健康数据传输过程中信道节点获得的能耗，所述Ppr为健康数据传输过程中信道节点处理数据所需要的能耗；S12：根据所述S11步骤得到的节点传输功耗Pdt,i计算功率传输权重参数σt：其中，所述0≤σt≤1，所述Pin,j为数据传输时间间隙为t＝0时所述主控制节点模块的功率。进一步地，所述S3步骤中包括以下步骤：S31：构建所述主控制节点模块的传输数据所需时间αi模型：αi＝αc+αt；S32：计算组成所述空隙时间ω的多个时隙中每个时隙It：S33：利用所述每个时隙It和所述限制空隙时隙Lmax计算象征性饥饿因子βt：其中，所述αt的最大时间间隔为其中所述N(t)表示与锚节点关联的所述主控制节点模块的数量。对于主控制节点模块的未挂档时间表空位(齿轮表空缺)，它作为时间项传递，并且控制主控制节点模块最后传输数据所需时间αi到孤立空间的时间跨度。进一步地，所述S4步骤中的适应度参数Kt的计算公式如下：其中，所述μ1为根据所述m个被监测者的的健康状况测量的健康约束的常数值；所述μ2根据所述m个被监测者的的年龄和性别测量的健康约束的常数值；所述μ3根据所述m个被监测者的病历测量的健康约束的常数值；所述适应度参数Kt的数值范围为0≤Kt≤1。进一步地，所述步骤S5中将所述(ri,j)m×n归一化计算公式如下：计算时间传输紧急性加权决策矩阵的公式如下：所述WRj为所述时间传输紧急性评价矩阵Ri,j归一前的时间传输紧急性权重系数；所述wrj为归一后得到的所述(ri,j)m×n的时间传输紧急性权重系数；所述步骤S5中将所述(si,j)m×n归一化计算公式如下：计算时间间隙分配的优先级加权决策矩阵的公式如下：所述为所述时间间隙本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种具有无线传输功能的健康监控系统，其特征在于，包括多个终端无线体域网模块、多个子控制节点模块、主控制节点模块、通信模块、数据接收终端；/n所述子控制节点模块与所述多个终端无线体域网模块中的部分终端无线体域网模块通信连接，所述多个子控制节点模块与所述主控制节点模块通信连接，进而所述多个终端无线体域网模块均通过子控制节点模块与所述主控制节点模块通信连接；/n所述主控制节点模块采用接收到所述多个终端无线体域网模块所采集的健康数据进行数据传输通信时间紧急程度评估，进而选择是否立即通信传输至数据接收终端或在固定的发送时间发送，包括以下步骤：/nS1：构建节点传输功耗模型P

【技术特征摘要】
1.一种具有无线传输功能的健康监控系统，其特征在于，包括多个终端无线体域网模块、多个子控制节点模块、主控制节点模块、通信模块、数据接收终端；
所述子控制节点模块与所述多个终端无线体域网模块中的部分终端无线体域网模块通信连接，所述多个子控制节点模块与所述主控制节点模块通信连接，进而所述多个终端无线体域网模块均通过子控制节点模块与所述主控制节点模块通信连接；
所述主控制节点模块采用接收到所述多个终端无线体域网模块所采集的健康数据进行数据传输通信时间紧急程度评估，进而选择是否立即通信传输至数据接收终端或在固定的发送时间发送，包括以下步骤：
S1：构建节点传输功耗模型Pdt,i，计算功率传输权重参数σt；
S2：估计所采集到的m个被监测者的年龄和性别差异上限γul和下限γu，计算m个被监测者的健康数据需要传输的紧急指数Et：



S3：根据所述主控制节点模块的传输时长αc和所述主控制节点模块最近传输空闲的时间间隔αt构建所述主控制节点模块的传输数据所需时间αi模型，并根据所述主控制节点模块传输全部所采集到的健康数据的空隙时间ω和限制空隙时隙Lmax计算象征性饥饿因子βt；
S4：根据所述步骤S1得到的功率传输权重参数σt、S2步骤得到的需要救助的紧急指数Et和S3步骤得到的象征性饥饿因子βt计算适应度参数Kt；
S5：根据m个被监测者的健康数据，分别基于时间传输紧急性和时间间隙分配的优先级别构建n个标准的时间传输紧急性评价矩阵Ri,j和n个标准的时间间隙分配的优先级别评价矩阵Si,j，将所述归一化得到(ri,j)m×n后计算时间传输紧急性加权决策矩阵将所述归一化得到(si,j)m×n后计算时间间隙分配的优先级加权决策矩阵其中所述i∈[1,m]，所述j∈[1,n]；
S6：将所述m个被监测者的健康数据与所述步骤S4得到的适应度参数Kt比较，确定所述m个被监测者的健康数据超出基于时间传输紧急性所述适应度参数Kt的时间传输紧急性上异常值RA+、时间传输紧急性下异常值RA-，以及超出时间间隙分配的优先级别所述适应度参数Kt的值时间间隙分配的优先级上异常值SA+、时间间隙分配的优先级下异常值SA-；
S7：根据所述S5步骤得到的时间传输紧急性加权决策矩阵和所述步骤S6得到的所述时间传输紧急性上异常值RA+、时间传输紧急性下异常值RA-分别计算时间传输紧急性上阈值时间传输紧急性下阈值
S8：根据所述S5步骤得到的时间间隙分配的优先级加权决策矩阵和S6步骤得到的时间间隙分配的优先级上异常值SA+、时间间隙分配的优先级下异常值SA-计算时间间隙分配的优先级上阈值时间间隙分配的优先级下阈值
S9：计算时间传输紧急性上阈值在整个数据传输的上阈值之和中的优先权重Piw以及时间传输紧急性下阈值在整个数据传输的下阈值之和中的优选权重Niw；
S10：计算下时间传输紧急性下阈值优先权重Niw占总优先权重的比例S，将所述比例S与所述适应度参数Kt相比较，若大于所述适应度参数Kt，则所述m个被监测者的健康数据为需要紧急传输的数据，所述通信模块立即将所述m个被监测者的健康数据传输至所述数据接收终端；若小于所述适应度参数Kt，则所述m个被监测者的健康数据为不需要紧急传输的数据，所述通信模块在固定间隔时间点发送至所述数据接收终端，判定规则表示如下：





2.根据权利要求1所述的一种具有无线传输功能的健康监控系统，其特征在于，所述S1步骤包括以下步骤：
S11：构建节点传输功耗Pdt,i模型：
Pdt,i＝Pch+[Pcm×(N-n)-(Phr×t)]+(Psn×t)+(Ppr×n)+(Ppr×N)；
其中，所述Pch为数据传输过程中信道节点相关的功率损失，所述Pcm为节点数据传输计算功率，所述Psn为信道节点间传感功率，所述Phr为健康数据传输过程中信道节点获得的能耗，所述Ppr为健康数据传输过程中信道节点处理数据所需要的能耗；

【专利技术属性】
技术研发人员：刘哲，袁再鑫，郑其昌，周磊，唐聪能，
申请(专利权)人：湖南万脉医疗科技有限公司，
类型：发明
国别省市：湖南;43