體征數(shù)據(jù)收集處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)收集，特別涉及一種體征數(shù)據(jù)收集處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，健康問題成為了人們共同關(guān)注的焦點問題。由于醫(yī)療資源相對緊張，全世界對醫(yī)療保健系統(tǒng)的需求度不斷增加。傳統(tǒng)的醫(yī)療方法多為病發(fā)后治療，不能很好地做到預(yù)防和實時診療，而傳統(tǒng)的醫(yī)療監(jiān)控方法由于監(jiān)護設(shè)備成本高、可移動性差等局限性越來越難以滿足人們對體征監(jiān)護的需求。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崟r低負荷地對人體進行體征指標和運動信息的監(jiān)測，進而向使用者預(yù)警疾病的發(fā)生，并將平時測量和監(jiān)護時收集到的重要體征數(shù)據(jù)保存下來，通過無線技術(shù)發(fā)送至服務(wù)器以供醫(yī)生對病人進行及時診斷與治療。目前，對于人體體征數(shù)據(jù)的傳感與收集仍處于初級發(fā)展階段，多數(shù)研究都集中在建立系統(tǒng)架構(gòu)和服務(wù)平臺上，而在低功耗、網(wǎng)絡(luò)間互操作性、系統(tǒng)設(shè)備、數(shù)據(jù)安全性、傳感器實現(xiàn)等方面面臨一系列挑戰(zhàn)。針對移動終端數(shù)據(jù)傳輸與處理關(guān)鍵技術(shù)的開發(fā)不足。物聯(lián)健康醫(yī)療應(yīng)用功能較為分散，缺乏集成性。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述現(xiàn)有技術(shù)所存在的問題，本發(fā)明提出了一種體征數(shù)據(jù)收集處理方法，包括:
[0004]收集體征數(shù)據(jù)，利用移動終端對所收集的體征數(shù)據(jù)進行處理并傳輸?shù)皆破脚_中進行存儲。
[0005]優(yōu)選地，所述收集體征數(shù)據(jù)進一步包括:
[0006]利用多個傳感器節(jié)點收集反映人體體征的參數(shù)，所述參數(shù)包括血壓、脈搏、心電、血糖、血氧、體溫、體質(zhì);利用匯總節(jié)點接收來自傳感器節(jié)點的收集數(shù)據(jù)，按照特定數(shù)據(jù)協(xié)議格式，將收集數(shù)據(jù)封裝成幀，加入預(yù)定義數(shù)據(jù)頭組成數(shù)據(jù)包，通過收集層傳輸電路，經(jīng)過匯總節(jié)點處理生成的數(shù)據(jù)包以特定的速率進入到通信模塊，通信模塊將向體征數(shù)據(jù)檢測平臺的傳輸層發(fā)送數(shù)據(jù)包，經(jīng)過傳輸層的各種傳輸方式上傳至服務(wù)層，進行多種數(shù)據(jù)分析和醫(yī)療服務(wù)；
[0007]其中，在心電數(shù)據(jù)收集過程中，以單片機為核心，集成前置放大電路和濾波電路，然后通過相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換將處理后的心電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，這些數(shù)字信號再進行運算處理通過有線方式發(fā)送到匯總節(jié)點；心電信號由導(dǎo)聯(lián)電極檢測到后，進入到前置放大及驅(qū)動電路，對mV級的心電信號進行共模干擾并進行初步放大，抑制工頻干擾;經(jīng)過初步放大的心電信號經(jīng)過濾波降噪電路濾除輸入信號中的干擾信號，經(jīng)過處理的信號通過后置放大再次進行放大最終得到模擬信號；所述濾波降噪電路包括高低通濾波電路以及工頻干擾電路;經(jīng)過處理的信號輸入到單片機中進行AD轉(zhuǎn)換，最終將經(jīng)過噪聲、偽影、基準漂移干擾消除后的數(shù)字化心電信號傳輸?shù)絽R總節(jié)點等待數(shù)據(jù)封裝處理；
[0008]在血壓數(shù)據(jù)收集過程中，使用差分放大器和低通濾波電路分離血壓直流分量和脈搏波;經(jīng)過A/D轉(zhuǎn)換后，血壓數(shù)據(jù)在微控制器中進行處理得到匯總節(jié)點所需的數(shù)字化血壓數(shù)據(jù);在血糖數(shù)據(jù)收集過程中，收集血樣與葡萄糖氧化酶反應(yīng)，在血樣上施加電壓，測量得到血樣中產(chǎn)生的微弱電流值，計算出對應(yīng)的血糖濃度，將血糖數(shù)據(jù)傳送到匯總節(jié)點；
[0009]所述利用移動終端對所收集的體征數(shù)據(jù)進行處理并傳輸，進一步包括:
[0010]在移動終端數(shù)據(jù)傳輸中利用短距離無線通信實現(xiàn)模擬串行口，即移動終端與收集層NFC模塊進行無線通信之前，查詢可探尋距離內(nèi)的上電NFC模塊;掃描并得到響應(yīng)設(shè)備的列表;尋找需要配對的移動終端NFC適配器，完成配對;利用串行口仿真函數(shù)，在NFC連接建立后獲取雙方NFC地址，并且分別注冊模擬串行口；根據(jù)收集層串行口通信模塊配置模擬串行口的波特率、數(shù)據(jù)位、停止位、奇偶校驗位參數(shù);配置成功后，打開串行口，并得到串行口打開的返回值;移動終端數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)單元利用控制流處理數(shù)據(jù)的收發(fā);數(shù)據(jù)傳輸完畢后關(guān)閉串行口并釋放緩沖數(shù)據(jù)。
[0011]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點:
[0012]本發(fā)明提出了一種體征數(shù)據(jù)收集處理方法，提高體征數(shù)據(jù)在移動終端中傳輸與處理的能力，利用智能操作系統(tǒng)平臺，優(yōu)化體征數(shù)據(jù)在移動終端的可操作性。
【附圖說明】
[0013]圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的體征數(shù)據(jù)收集處理方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0014]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對本發(fā)明一個或者多個實施例的詳細描述。結(jié)合這樣的實施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實施例。本發(fā)明的范圍僅由權(quán)利要求書限定，并且本發(fā)明涵蓋諸多替代、修改和等同物。在下文描述中闡述諸多具體細節(jié)以便提供對本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細節(jié)，并且無這些具體細節(jié)中的一些或者所有細節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實現(xiàn)本發(fā)明。
[0015]本發(fā)明的一方面提供了一種體征數(shù)據(jù)收集處理方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實施例的體征數(shù)據(jù)收集處理方法流程圖。
[0016]本發(fā)明構(gòu)建了體征數(shù)據(jù)檢測平臺，體征數(shù)據(jù)檢測平臺包括收集層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用層。收集層負責體征數(shù)據(jù)的收集，傳輸層負責體征數(shù)據(jù)的處理與傳輸，服務(wù)層負責接收、存儲用戶數(shù)據(jù)并進行數(shù)據(jù)挖掘，應(yīng)用層向用戶提供反饋收集信息的應(yīng)用服務(wù)。通過四層交互協(xié)作，系統(tǒng)實現(xiàn)了從收集到云應(yīng)用的功能，成為物聯(lián)醫(yī)療云系統(tǒng)中的一個重要組成部分。以傳感器技術(shù)為平臺提供了收集接口，以虛擬化和分布式計算為基礎(chǔ)的云計算技術(shù)為平臺提供了海量數(shù)據(jù)存儲空間，以移動終端為平臺提供了人機交互接口。個人的體征數(shù)據(jù)和病歷都保存在服務(wù)層的存儲集群中，經(jīng)過授權(quán)后，個人或者醫(yī)生可以通過移動終端及時讀取，并通過網(wǎng)絡(luò)進行信息交互。本發(fā)明體征數(shù)據(jù)檢測平臺將大大降低醫(yī)療成本，提升生活質(zhì)量。
[0017]收集層由各種傳感器節(jié)點和匯總節(jié)點組成，傳感器節(jié)點負責收集反映人體體征的重要參數(shù)，例如血壓、脈搏、心電、血糖、血氧、體溫、體質(zhì)等。匯總節(jié)點接收到來自傳感器節(jié)點的收集數(shù)據(jù)后，按照一種數(shù)據(jù)協(xié)議格式，將收集數(shù)據(jù)封裝成幀，加入預(yù)定義數(shù)據(jù)頭組成數(shù)據(jù)包。通過收集層傳輸電路，經(jīng)過匯總節(jié)點處理生成的數(shù)據(jù)包以特定的速率進入到通信模塊，通信模塊將向傳輸層發(fā)送數(shù)據(jù)包。作為體征數(shù)據(jù)檢測平臺的數(shù)據(jù)獲取層，收集層實現(xiàn)各種體征數(shù)據(jù)的收集和分析，用來實現(xiàn)對收集參數(shù)的設(shè)計，通過各部分醫(yī)療傳感器模塊的設(shè)計和集成，將人體的關(guān)鍵參數(shù)收集上來，獲取的人體參數(shù)匯總到收集層通信模塊中上傳至傳輸層，最終經(jīng)過傳輸層的各種傳輸方式上傳至服務(wù)層，經(jīng)過數(shù)據(jù)分析和各種醫(yī)療服務(wù)，為個人健康提供科學(xué)實時的保障。
[0018]傳輸層由移動終端構(gòu)成，移動終端以智能嵌入式設(shè)備為主，通過接收模塊接收收集層通信模塊發(fā)送過來的匯總節(jié)點數(shù)據(jù)包，利用智能操作系統(tǒng)平臺數(shù)據(jù)解析過程對數(shù)據(jù)包解析，然后將數(shù)據(jù)進行存儲、顯示并上傳等處理。智能操作系統(tǒng)平臺的開放性使用戶可以將專用測試儀、手機、平板電腦等多種智能操作系統(tǒng)設(shè)備接入傳輸層中，控制收集層傳感器進行實時測量或體征監(jiān)護。同時，傳輸層的移動終端可以接收云服務(wù)平臺的反饋信息，用戶能夠隨時隨地了解自身或者家庭成員的體征數(shù)據(jù)。
[0019]在服務(wù)層與應(yīng)用層結(jié)合的云平臺服務(wù)架構(gòu)中，基礎(chǔ)資源層包含支撐云計算的各種硬件資源和軟件資源，將經(jīng)過抽象化和虛擬化處理的分布式集群資源進行集中，構(gòu)成虛擬資源池。平臺管理層負責應(yīng)用程序管理、資源管理和用戶管理等工作。應(yīng)用服務(wù)層為用戶提供軟件服務(wù)。用戶訪問層為用戶提供云平臺服務(wù)入口，由訪問網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備瀏覽器和Web應(yīng)用程序組成。
[0020]體征監(jiān)護中一些重要的參考值如心電、血壓、血氧、血糖等具有幅值小且頻段低等特點，并且這些信號會隨著個體差異變化而變化。收集模塊作為平臺的最底層，包括以下收集模塊:
[0021 ]心電收集模塊以單片機為核心，集成前置放大電路和濾波電路，然后通過相應(yīng)的A/D轉(zhuǎn)換將處理后的心電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，這些數(shù)字信號再進行運算處理通過有線方式發(fā)送到匯總節(jié)點。心電信號在心電模塊中的處理過程大致如下:
[0022]1.心電信號由導(dǎo)聯(lián)電極檢測到后，進入到前置放大及驅(qū)動電路，對mV級的心電信號進行共模干擾并進行初步放大，抑制工頻干擾。
[0023]2.經(jīng)過初步放大的心電信號經(jīng)過濾波降噪電路濾除輸入信號中的干擾信號，經(jīng)過處理的信號通過后置