本實用新型涉及一種醫(yī)療設(shè)備，尤其是一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)

背景技術(shù)：

社會經(jīng)濟與科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，帶給人們越來越完善的服務(wù)制度和服務(wù)性設(shè)備，人們對這些追求也越來越高。醫(yī)院作為人類健康的守護使，它所提供服務(wù)是直接關(guān)系到人們的健康幸福的，所以其存在的問題也讓人格外重視。最近醫(yī)患關(guān)系在社會上鬧沸沸揚揚，這也體現(xiàn)出醫(yī)院的服務(wù)和患者的期望值之間有一定的差距，導(dǎo)致醫(yī)護人員壓力大，病患者在憂心忡忡。由此醫(yī)生需要減壓，患者需求更好和更安心的服務(wù)。

與此同時，電子產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，電子產(chǎn)品智能化，可穿戴成為潮流，這為我們解決上述問題提供了一個切入點。結(jié)合電子產(chǎn)品提供的便利性，提高醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量和效率，解決醫(yī)護人員生活的不便，一種醫(yī)護專用智能穿戴式設(shè)備應(yīng)運而生。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型要解決的技術(shù)問題在于提供一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)，能夠方便醫(yī)院的人員管理與溝通。

為了解決上述問題，本實用新型提供了一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)，包括前臺主機、上位機和若干智能穿戴式終端，所述前臺主機與所述上位機通過網(wǎng)絡(luò)連接，所述智能穿戴式終端包括控制芯片、OLED顯示屏、無線通信模塊和RFID模塊，所述OLED顯示屏連接所述控制芯片的第一引腳；所述無線通信模塊包括一無線通信芯片，所述無線通信芯片連接于SPI接口與所述控制芯片；所述RFID模塊通過SPI接口與所述控制芯片連接；并且，所述RFID模塊包括RFID芯片和與所述RFID芯片連接的電子標(biāo)簽。

優(yōu)選地，所述控制芯片為貼片式單片機，并且所述單片機的型號為STC12LE5A60S2。

優(yōu)選地，所述無線通信芯片為的型號為XL905-D01的無線通信模塊。

優(yōu)選地，所述RFID模塊包括一型號為MF-RC522非接觸式讀/寫卡芯片。

優(yōu)選地，所述無源卡為型號為mifare1S50、mifare UltraLight、mifare Desfire中的一種或多種。

優(yōu)選地，還包括設(shè)置在所述控制區(qū)內(nèi)的識別裝置，所述無源卡設(shè)置在所述識別裝置上；并且所述識別裝置上還設(shè)有顯示器。

優(yōu)選地，所述顯示器的型號為LCD12864。

優(yōu)選地，所述智能穿戴式終端的主體為一手表，所述控制芯片、OLED顯示屏、無線通信模塊和RFID模塊設(shè)于所述手表內(nèi)。

優(yōu)選地，所述智能穿戴式終端的主體為一手表，所述控制芯片、OLED顯示屏、無線通信模塊和RFID模塊設(shè)于所述手表內(nèi)。

優(yōu)選地，所述智能穿戴式終端的主體為一手環(huán)，所述控制芯片、OLED顯示屏、無線通信模塊和RFID模塊設(shè)于所述手環(huán)內(nèi)。

本實用新型的有益效果是：本實用新型涉及的醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)的智能穿戴式終端內(nèi)嵌著RFID模塊，而RFID模塊具有唯一的序列號，每個智能穿戴式終端便可對應(yīng)唯一一位醫(yī)護人員，由此醫(yī)護人員手上的智能穿戴式終端就可以作為醫(yī)院的內(nèi)部身份證使用。結(jié)合與RFID模塊對應(yīng)的無源卡，醫(yī)院的考勤和門禁都可以通過醫(yī)護人員手上的智能穿戴式終端來進行管理和識別，這樣醫(yī)院相關(guān)人員的信息都可以通過電腦來集中管理，避免醫(yī)院人員信息的雜亂化。

附圖說明

下面結(jié)合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步詳細的說明，其中：

圖1是本實用新型所述一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2是本實用新型所述一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式中智能穿戴式終端的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3是本實用新型所述醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式中無線通信模塊接收數(shù)據(jù)的流程圖；

圖4是本實用新型所述醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式中無線通信模塊發(fā)送數(shù)據(jù)的流程圖；

圖中：

10：前臺主機；20：上位機；30：智能穿戴式終端；31：控制芯片；32：OLED顯示屏；33：無線通信模塊；34：RFID模塊。

具體實施方式

請參閱圖1，圖1是本實用新型所述一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式的結(jié)構(gòu)示意圖。圖1示出的醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)，包括前臺主機10、上位機20和若干智能穿戴式終端30。

所述前臺主機10與所述上位機20通過網(wǎng)絡(luò)連接。患者的需求呼叫和管理人員的呼叫調(diào)度可以分別通過上位機20發(fā)出，這些信號發(fā)出前需統(tǒng)一經(jīng)過上位機20的處理：上位機20根據(jù)呼叫的重要性進行智能排序，然后把信號通過串口傳輸方式傳給前臺主機10，經(jīng)由前臺主機10把信號重新編碼，通過無線的方式發(fā)送出去；醫(yī)護人員所帶的智能穿戴式終端30檢測到需求信號后會自動發(fā)出振動提示并把相應(yīng)的信息在智能穿戴式終端30上顯示出來。信號接收可以使用中斷方式，由此在沒需求信號發(fā)出時智能穿戴式終端30可以作為普通智能穿戴式終端一樣使用，有患者信號發(fā)出的時候可使醫(yī)護人員及時查看并提供相應(yīng)的醫(yī)療服務(wù)給需求患者，方便病人及其家屬，亦可保持醫(yī)院的安靜。與此同時，如果醫(yī)院的無線信號覆蓋良好，管理部門或醫(yī)生護士可以通過上位機20發(fā)出調(diào)度信號給鎖定的智能穿戴式終端30，即時地尋找緊急需要的醫(yī)護人員，防止醫(yī)護人員有事離開崗位時醫(yī)院一時找不到人的事情發(fā)生，也減少人員的奔波，實現(xiàn)醫(yī)院的資源合理調(diào)動、醫(yī)院效率的提高以及管理的規(guī)范。

請參閱圖2，圖2是本實用新型所述一種醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式中智能穿戴式終端30的結(jié)構(gòu)示意圖。所述智能穿戴式終端30包括控制芯片31、OLED顯示屏32、無線通信模塊33和RFID模塊34，所述OLED顯示屏32連接所述控制芯片31的第一引腳；所述無線通信模塊33包括一無線通信芯片，所述無線通信芯片連接于SPI接口與所述控制芯片31；所述RFID模塊34通過SPI接口與所述控制芯片31連接。

具體而言，智能穿戴式終端30是本系統(tǒng)最核心的模塊，其它模塊都是圍繞著它來進行的，由此對智能穿戴式終端30的設(shè)計選用最為關(guān)鍵，考慮到智能穿戴式終端30是可穿戴設(shè)備，功耗續(xù)航及體積是一重要指標(biāo)，所以核心控制芯片31可以使用貼片式的STC12LE5A60S2單片機，減少體積。同時該單片機工作在3V低電壓，比傳統(tǒng)51單片機功耗低且運行速度快12倍，符合系統(tǒng)工作要求。

單片機為智能穿戴式終端30的控制芯片31，芯片的P0口部分引腳用于控制手表的1.3寸的OLED顯示屏32；該OLED屏亮度高，厚度薄，功耗超低，正常顯示時只有0.08W，顯示顏色純正，有大于160°的超廣可視角度可顯示中英文字；單片機芯片通過P0口輸出邏輯電平控制顯示屏，把信息如時間、呼叫服務(wù)、按鍵操作以可視化的方式顯示出來，實現(xiàn)人機交互。P1口引腳用來提取DS1302芯片的時間信息，同時驅(qū)動手機馬達的工作，用來完成手表計時及提醒的基本功能。DS1302芯片美國DALLAS公司推出的實時低功耗時鐘芯片，工作電流相當(dāng)?shù)停梢詫δ暝氯辗置氲葧r間信息進行存儲，并在晶振的作用下自動計時，計數(shù)年限可達2100年，功能完全可以滿足本手表的需求。其P2口通過編程產(chǎn)生相應(yīng)的脈沖信號控制手表的無線收發(fā)模塊nRF905，所用的呼叫或調(diào)度信號都是通過P2口來進行處理反饋給芯片的。P3部分引腳口的作用在于對手表的四個按鍵的控制，用于手表的模式設(shè)置，如對時間的加減設(shè)置或是對接收到的呼叫信號進行相關(guān)的處理。

智能穿戴式終端30的電源采用3.7V聚合物鋰電池供電，電池體積小占據(jù)空間小，容量為400mAH，能量密度高，具有過充過放電等保護，供電穩(wěn)定，可以很好地保護手表的IC工作；本手表大都是采用低功耗芯片，在該電池供電下有很好的續(xù)航能力。

無線通信類的電子設(shè)備一直以來都是耗能較高，能量利用率較低的模塊，如藍牙、wifi等，這對于可穿戴式的具有無線通訊功能的電子產(chǎn)品的續(xù)航能力一直是一個重要的限制，減少這方面的能耗有利于這類產(chǎn)品的發(fā)展，而本系統(tǒng)中前臺主機10和智能穿戴式終端30等系統(tǒng)部件都需要無線通信來相互傳遞信息，考慮到這一方面，因此在智能穿戴式終端30的硬件電路的通信模塊上，采用的是XL905-D01無線通信芯片。這是由挪威NODIC公司設(shè)計的一款基于NRF905的高性能無線通信收/發(fā)模塊，XL905-D01無線通信相對于WIFI通訊或者是藍牙通信，其通信距離可達200m，抗干擾能力強，收發(fā)模式切換時間＜650ms，通信穩(wěn)定，可以確保呼叫信號能夠快速穩(wěn)定的進行交互傳遞，這對于醫(yī)院之類的服務(wù)不能出一點小差錯的場所尤其適用；更為重要的是XL905-D01體積小，功耗低(休眠電流2.5μA)，發(fā)熱量小，傳輸速度快，極大的滿足了智能手表設(shè)計中功耗和續(xù)航能力的需求，手表體積也得到很好的控制。此外，模塊采用的是GFSK調(diào)制，具有恒幅包絡(luò)、功率譜集中、頻譜較窄等無線通信的特性，內(nèi)置硬件CRC檢錯和點對多點通信地址控制的內(nèi)置曼徹斯特編解碼，并且可以通過軟件來進行設(shè)置地址，這樣系統(tǒng)就可以很方便地為每個手表終端設(shè)置唯一的一個ID用于信號傳輸時的身份識別，只有在收到本機地址時才接發(fā)數(shù)據(jù)(提供中斷顯示)，保證了數(shù)據(jù)流動的方向性，也就是說能及時聯(lián)系上醫(yī)院的相關(guān)人員。

XL905-D01是基于SPI接口方式，所以便于連接各種單片機，軟件編程非常方便，而手表終端的控制芯片31就是采用單片機，它們可以無縫地融合成一個整體，便于芯片的操控，降低開發(fā)的難度。該無線通信模塊33的主控芯片是NRF905，它有四種工作模式，分別是掉電和SPI編程模式、待機和SPI編程模式、ShockBurst RX模式、ShockBurst TX模式，通過單片機引腳控制TRX_CE、PWR_UP、TX_EN的狀態(tài)進行設(shè)置。

表1 NRF905工作模式設(shè)定方法

參見圖3和圖4，圖3是本實用新型所述醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式中無線通信模塊33接收數(shù)據(jù)的流程圖，圖4是本實用新型所述醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)一實施方式中無線通信模塊33發(fā)送數(shù)據(jù)的流程圖。設(shè)置好無線通信模塊33的工作模式后，再對相應(yīng)寄存器進行設(shè)置，就可以讓其執(zhí)行接收數(shù)據(jù)和發(fā)送數(shù)據(jù)的功能。

RFID模塊34包括RFID芯片和與所述RFID芯片連接的電子標(biāo)簽。所述RFID芯片采用MF-RC522非接觸式讀/寫卡芯片，該芯片是NXP公司針對“三表”應(yīng)用推出的一款低電壓、低成本、體積小的非接觸式讀/寫卡芯片，可以很容易地把它嵌入到門把手上面，實現(xiàn)門禁。MF-RC522利用了先進的調(diào)制和解調(diào)概念，完全集成了在13.56MHz下所有類型的被動非接觸式通信方式和協(xié)議，支持14443A兼容應(yīng)答器信號，數(shù)字部分處理ISO14443A幀和錯誤檢測，提高系統(tǒng)兼容性的同時保證數(shù)據(jù)交互的準(zhǔn)確性。MF-RC522可在-20℃～80℃下正常工作，支持MIFARE系列更高速的非接觸式通信，雙向數(shù)據(jù)傳輸速率高達424kbit/s，在此基礎(chǔ)上制造出來的門禁和消費系統(tǒng)具有較高的穩(wěn)定性和非?？斓捻憫?yīng)速度，當(dāng)手表靠近感應(yīng)區(qū)的時候能夠及時進行門禁的識別，這對于時間就是生命的醫(yī)院來說非常實用。它與主機間通信采用SPI模式，有利于減少連線，縮小PCB板體積，系統(tǒng)使用單片機進行控制，降低成本；主體工作電壓在3.3V，耗能較低，符合提倡的節(jié)能理念。

例如可以是MF-RC522所支持的mifare1S50、mifare UltraLight、mifare Desfire等非接觸IC卡，這些卡通過電磁感應(yīng)原理從MF-RC522的讀寫器中獲取能量后驅(qū)動卡內(nèi)芯片工作從而把信息寫到芯片內(nèi)，以及提取信息出來后又以電磁感應(yīng)的方式來耦合到讀寫器中去，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)的交換存儲。把這些類型的卡嵌入到手表中去，它完全不消耗手表的電量就可實現(xiàn)，只要處理得好，并不會增加手表的體積，這類卡自身可以存儲信息并且信息儲存量大，拿mifare1S50來說，其內(nèi)存容量為8K，分為16個扇區(qū)，每個扇區(qū)都有獨立的密鑰對信息進行鎖存，也就是說它可以存儲16種不同類型的的信息同時也保證卡內(nèi)數(shù)據(jù)的安全性，在本系統(tǒng)中用到了其中的兩個扇區(qū)，一個用于門禁，一個用于內(nèi)部消費，對于剩下的14個扇區(qū)可以留給系統(tǒng)作為再開發(fā)的資源。

從上述實施例可以看出，該醫(yī)用智能穿戴式系統(tǒng)以低功耗單片機為主控芯片，通過NRF905無線通信模塊33來連接上位機20和智能穿戴式終端30，在智能穿戴式終端30融合了DS1302時鐘芯片和RFID電子標(biāo)簽?zāi)K，開發(fā)出了集服務(wù)呼叫顯示、振動提醒、考勤、門禁和內(nèi)部消費管理等功能的一款醫(yī)護智能手表。通過網(wǎng)上查閱相關(guān)信息，發(fā)現(xiàn)在智能手表這一塊上面，集多功能于一體的智能可穿戴產(chǎn)品，還是比較空白，而我們所設(shè)計研發(fā)的智能手表不僅具有正常的時間顯示功能，還融合了呼叫服務(wù)、振動提醒、考勤、門禁、內(nèi)部消費等實際生活所需的功能，而且系統(tǒng)設(shè)計具有很強的可移植性，只需相應(yīng)修改軟件部分程序，便可實現(xiàn)在其他方面的應(yīng)用，比如餐廳服務(wù)、KTV、停車場等場合。因此，該智能穿戴式終端30具有非常廣闊的應(yīng)用前景和移植價值。

上面結(jié)合附圖對本實用新型的實施方式作了詳細說明，但是本實用新型并不限于上述實施方式，在本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員所具備的知識范圍內(nèi)，還可以在不脫離本實用新型宗旨的前提下作出各種變化。例如，所述智能穿戴式終端30的主體為一手表，所述控制芯片31、OLED顯示屏32、無線通信模塊33和RFID模塊34設(shè)于所述手表內(nèi)。又或者，所述智能穿戴式終端30的主體為一手環(huán)，所述控制芯片31、OLED顯示屏32、無線通信模塊33和RFID模塊34設(shè)于所述手環(huán)內(nèi)。