【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种医疗监控系统，尤其涉及的是一种基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统。
技术介绍
无线传感器网络具有结构紧凑、易于布置、易于维护、价格便宜、测量精度高等优点，非常适合医疗的监测与控制。近年来，国内外研究人员对基于无线传感器网络的医疗监控系统进行了相关研究，并取得了一定的研究成果。但目前的基于无线传感器网络的医疗监控系统存在很多不足。目前，基于无线传感器网络的医疗监控系统所采用的路由技术是基于以数据为中心的工作机制，无法实现患者携带的传感器节点与互联网节点的点到点通信，即互联网节点无法与某一特定传感器节点进行通信以监测此传感器节点所采集的数据。针对现有系统的不足，本专利技术提出了一种基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，以实现医生对患者的实时监控。
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，提供一种基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统。技术方案:本专利技术公开了一种基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，所述全IP无线传感器网络包括三类节点:网关节点，固定节点以及用于病人携带的移动节点；其中网关...
【技术保护点】
一种基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，其特征在于，所述全IP无线传感器网络包括三类节点：网关节点，固定节点以及用于病人携带的移动节点；其中网关节点与IPv6互联网的接入路由器连接，网关节点与固定节点具有路由转发功能，移动节点不具有路由转发功能；一个网关节点与一个以上固定节点构建成一个树状结构，作为网关树，网关树的根节点为网关节点，中间节点及叶子节点为固定节点；所有网关树构建成路由骨干网，移动节点通过路由骨干网与IPv6互联网通信，与移动节点直接通信的网关树中的固定节点作为该移动节点的关联节点，同一时刻，一个移动节点只有一个关联节点；与同一个接入路由器连接的所有网关...
【技术特征摘要】
1.一种基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，其特征在于，所述全IP无线传感器网络包括三类节点:网关节点，固定节点以及用于病人携带的移动节点；其中网关节点与IPv6互联网的接入路由器连接，网关节点与固定节点具有路由转发功能，移动节点不具有路由转发功能；一个网关节点与一个以上固定节点构建成一个树状结构，作为网关树，网关树的根节点为网关节点，中间节点及叶子节点为固定节点；所有网关树构建成路由骨干网，移动节点通过路由骨干网与IPv6互联网通信，与移动节点直接通信的网关树中的固定节点作为该移动节点的关联节点，同一时刻，一个移动节点只有一个关联节点；与同一个接入路由器连接的所有网关树构建成全IP无线传感器网络的子网； 所述全IP无线传感器网络覆盖于医院大楼，医院大楼的每一层布置一个网关节点和一个以上固定节点形成网关树，整个医院大楼中所有网关节点通过一个接入路由器连接到互联网，形成一个子网；移动节点与网关树的一个固定节点进行关联，从而实现与IPv6互联网的通信； 固定节点和移动节点为传感器节点； 全IP无线传感器网络的节点的IPv6地址由两个部分组成:第一部分是全局路由前缀，一个全IP无线传感器网络中所有节点的IPv6地址的全局路由前缀都相同；第二部分为节点ID，节点ID唯一标识全IP无线传感器网络中的一个传感器节点；网关节点与传感器节点的节点ID是链路地址；网关节点的IPv6地址预先设置； 固定节点的IPv6地址的节点ID有效位长度与其所处网关树中的深度值成正比； 当固定节点X启动后，通过加入网关树获取IPv6地址，固定节点X获取IPv6地址的过程描述如下: 步骤101:开始； 步骤102:固定节点X广播固定节点地址请求消息； 步骤103:已获取IPv6地址的邻居网关节点或固定节点收到固定节点地址请求消息后，判断自己是否有可分配地址空间，如果是，进行步骤105，否则进行步骤104 ； 步骤104:已获取IPv6地址的邻居网关节点或固定节点放弃地址请求消息，进行步骤109 ； 步骤105:已获取IPv6地址的邻居网关节点或固定节点向固定节点X返回一个固定节点地址响应消息，消息负载为分配的节点ID和深度值； 步骤106:固定节点X选择深度值最小的邻居网关节点或者固定节点作为父节点并向父节点返回一个固定节点地址确认消息，消息负载为分配的节点ID，同时将父节点分配的节点ID与父节点的全局路由前缀相结合，形成自己的IPv6地址； 步骤107:父节点收到固定节点X返回的固定节点地址确认消息后，将分配给固定节点X的节点ID标记为已分配状态； 步骤108:固定节点X加入网关树并获取IPv6地址； 步骤109:结束。2.根据权利要求1所述的基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，其特征在于，所述IPv6互联网的接入路由器以及网关树中的固定节点保存一个关联表，关联表包括两个域:移动节点域和关联节点域，移动节点域记录移动节点的链路地址和IPv6地址，关联节点域记录移动节点的关联节点的链路地址；移动节点Y启动后，通过下述过程获取家乡地址以及关联节点: 步骤201:开始； 步骤202:移动节点Y广播请求移动节点地址请求消息； 步骤203:已获取IPv6地址的邻居网关节点或固定节点或移动节点收到移动节点地址请求消息后，判断自己是否有可分配地址空间，如果是，进行步骤205，否则进行步骤204 ；步骤204:已获取IPv6地址的邻居网关节点或固定节点或移动节点放弃移动节点地址请求消息，进行步骤213; 步骤205:已获取IPv6地址的邻居网关节点或固定节点或移动消息向移动节点Y返回一个移动节点地址响应消息，消息负载为分配的节点ID以及节点类型； 步骤206:移动节点Y查看移动节点地址响应消息中的节点ID，向节点ID有效位长度最小的节点F返回移动节点地址确认消息，负载内容为分配的节点，然后将节点ID与节点F的全局路由前缀相结合,形成自己的IPv6地址； 步骤207:判断节点F是否为网关节点或者固定节点，如果是，进行步骤208，否则进行步骤210 ； 步骤208:移动节点Y则将节点F作为关联节点； 步骤209:节点F收到移动节点Y返回的移动节点地址确认消息后，将分配给移动节点Y的节点ID标记为已分配状态，并在关联表中增加一条表项，移动节点域为移动节点Y的链路地址，关联节点域为节点F的链路地址，进行步骤213 ； 步骤210:移动节点向信号最强的邻居网关节点或固定节点发送一个关联请求消息；步骤211:邻居网关节点或固 定节点收到移动节点Y的关联请求消息后，在关联表中增加一条表项，移动节点域为移动节点Y的链路地址，关联节点域为邻居网关节点或固定节点的链路地址，然后向移动节点Y返回一个关联响应消息； 步骤212:移动节点Y收到邻居网关节点或固定节点的关联响应消息后，将邻居网关节点或固定节点设置为自己的关联节点； 步骤213:结束。3.根据权利要求2所述的基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，其特征在于，固定节点或者移动节点获取IPv6地址后，定期广播信标帧； 固定节点接收到邻居节点发送的信标帧后，采用定位算法获取与邻居节点的距离以及角度； 移动节点的关联节点通过检测与移动节点之间的距离来判断移动节点是否要离开自己的通信范围；如果关联节点检测到移动节点即将离开自己的通信范围，则选择与移动节点距离最近的邻居网关节点或者邻居固定节点作为移动节点的下一个关联节点，如果有两个以上邻居网关节点或者邻居固定节点与移动节点的距离最小，则选择与移动节点角度最小的邻居网关节点或者固定节点作为移动节点的下一个关联节点。4.根据权利要求3所述的基于全IP无线传感器网络的医疗实时监控系统，其特征在于，如果移动节点X的当前关联节点为固定节点SI，当固定节点SI检测到移动节点X即将离开自己的通信范围时，固定节点SI选择与移动节点X距离最近的固定节点S2作为移动节点X的下一个关联节点； 如果固定节点SI和固定节点S2属于相同的子网，那么固定节点SI进行如下移动切换操作: 步骤301:开始； 步骤302:固定节点SI向父节点发送更新消息，负载为移动节点X的IPv6地址和固定节点S2的链路地址，同时向固定节点S2发送一个新节点消息，其内容为移动节点X的IPv6地址，同时删除关联表中移动节点X的表项； 步骤303:父节点收到更新消息后，查看固定节点S...
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