生理數(shù)據(jù)獲取方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001 ]本發(fā)明涉及數(shù)據(jù)采集，特別涉及一種生理數(shù)據(jù)獲取方法。
【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(diǎn)問題。由于醫(yī)療資源相對(duì)緊張，全世界對(duì)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(shí)時(shí)診療，而傳統(tǒng)的醫(yī)療監(jiān)控方法由于監(jiān)護(hù)設(shè)備成本高、可移動(dòng)性差等局限性越來越難以滿足人們對(duì)生理監(jiān)護(hù)的需求。而無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)能夠?qū)崟r(shí)低負(fù)荷地對(duì)人體進(jìn)行生理指標(biāo)和運(yùn)動(dòng)信息的監(jiān)測(cè)，進(jìn)而向使用者預(yù)警疾病的發(fā)生，并將平時(shí)測(cè)量和監(jiān)護(hù)時(shí)采集到的重要生理數(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(duì)病人進(jìn)行及時(shí)診斷與治療。目前，對(duì)于人體生理數(shù)據(jù)的傳感與采集仍處于初級(jí)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(tái)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(shí)現(xiàn)等方面面臨一系列挑戰(zhàn)。針對(duì)移動(dòng)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)明提出了一種生理數(shù)據(jù)獲取方法，包括:
[0004]移動(dòng)終端接收采集節(jié)點(diǎn)所采集的采集生理數(shù)據(jù)，將所述生理數(shù)據(jù)進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，并上傳到云服務(wù)平臺(tái)中。
[0005]優(yōu)選地，所述方法進(jìn)一步包括:
[0006]所述移動(dòng)終端通過接收模塊接收采集層匯總節(jié)點(diǎn)的數(shù)據(jù)包，利用智能操作系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)解析過程對(duì)數(shù)據(jù)包解析，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示并上傳;智能操作系統(tǒng)平臺(tái)允許多種智能設(shè)備接入傳輸層中，控制采集層傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量或生理監(jiān)護(hù)；同時(shí)，移動(dòng)終端接收云服務(wù)平臺(tái)的反饋信息，用戶經(jīng)過授權(quán)后，將生理數(shù)據(jù)呈現(xiàn)至用戶；云平臺(tái)的基礎(chǔ)資源層包含支撐云計(jì)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(jìn)行集中，構(gòu)成虛擬資源池；平臺(tái)管理層進(jìn)行應(yīng)用程序管理、資源管理和用戶管理工作；云平臺(tái)的應(yīng)用服務(wù)層為用戶提供軟件服務(wù)；云平臺(tái)的用戶訪問層為用戶提供云平臺(tái)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；
[0007]在移動(dòng)終端的數(shù)據(jù)傳輸中:建立與采集層的生理數(shù)據(jù)傳輸通道，解析匯總節(jié)點(diǎn)發(fā)送的數(shù)據(jù)包，提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)以及用戶管理數(shù)據(jù)方案;在數(shù)據(jù)展現(xiàn)單元建立人機(jī)交互接口，利用控制線程，生成控制流，控制數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)單元的數(shù)據(jù)處理;利用移動(dòng)終端顯示控件將生理數(shù)據(jù)作可視化處理;建立生理數(shù)據(jù)上傳與服務(wù)平臺(tái)數(shù)據(jù)下載通道;根據(jù)網(wǎng)絡(luò)協(xié)議修改數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu);在網(wǎng)絡(luò)端口打開情況下實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)自動(dòng)上傳與下載；
[0008]移動(dòng)終端采用ContentProvider數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)方式和文件存儲(chǔ);在用戶登錄時(shí)與云服務(wù)平臺(tái)的用戶帳戶進(jìn)行數(shù)據(jù)同步，并在移動(dòng)終端中對(duì)用戶的生理數(shù)據(jù)進(jìn)行管理;移動(dòng)終端中包括身份信息數(shù)據(jù)庫和生理數(shù)據(jù)庫;身份信息數(shù)據(jù)庫中包括身份信息表，設(shè)置有用戶號(hào)、設(shè)備號(hào)、用戶名、用戶密碼四個(gè)字段，在用戶登錄時(shí)驗(yàn)證注冊(cè)時(shí)的用戶號(hào)，獲得權(quán)限后與服務(wù)層進(jìn)行用戶數(shù)據(jù)同步;生理數(shù)據(jù)庫中根據(jù)測(cè)試項(xiàng)目設(shè)置單獨(dú)的生理數(shù)據(jù)表，包括用戶名、測(cè)試時(shí)間和測(cè)試結(jié)果字段，生理數(shù)據(jù)表通過用戶名與身份信息表相關(guān)聯(lián);文件存儲(chǔ)操作將數(shù)據(jù)生成文件，文件保存到移動(dòng)終端的存儲(chǔ)設(shè)備中；在SD卡中建立文件目錄;復(fù)制應(yīng)用程序系統(tǒng)存儲(chǔ)中的生理數(shù)據(jù)表，按測(cè)量日期存儲(chǔ)到相應(yīng)的文件夾中；依據(jù)測(cè)量日期更新生理數(shù)據(jù)表，實(shí)現(xiàn)備份數(shù)據(jù)與系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的同步；
[0009]生理數(shù)據(jù)在傳輸過程中以數(shù)據(jù)包的形式存在;將生理數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)分為三個(gè)類型:匯總節(jié)點(diǎn)生理數(shù)據(jù)、傳輸層控制流數(shù)據(jù)、網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)；
[0010]匯總節(jié)點(diǎn)與采集節(jié)點(diǎn)之間的數(shù)據(jù)通信基于串行口通信，匯總節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)采用十六進(jìn)制格式，匯總節(jié)點(diǎn)生理數(shù)據(jù)包括以下字段:HEAD，是數(shù)據(jù)包包頭，作為識(shí)別數(shù)據(jù)包的標(biāo)志；STATUS，為脈搏聲指示及DATA中所代表的數(shù)據(jù)內(nèi)容，為八位二進(jìn)制數(shù)，DATA，是用八位二進(jìn)制數(shù)表示測(cè)量結(jié)果;ECGW4-ECGW1，代表最近4個(gè)采樣點(diǎn)的心電波形；SATW，代表血氧狀態(tài)波形，RESPW，代表呼吸波形；SUM，數(shù)據(jù)包包尾，即校驗(yàn)位，與控制流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的校驗(yàn)位相同；
[0011 ]控制流數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)針對(duì)移動(dòng)終端以NFC或者USB方式向采集層發(fā)送的控制指令，把控制命令封裝到數(shù)據(jù)包中，包括以下字段:HEAD，是數(shù)據(jù)包包頭，作為識(shí)別控制流數(shù)據(jù)包的標(biāo)識(shí)；ODER，為控制指令字節(jié)；Al和A2，為輔助參數(shù)，SUM為校驗(yàn)位即包尾，SUM = (0DER+A1 +A2)%256；
[0012]網(wǎng)絡(luò)上傳數(shù)據(jù)是移動(dòng)終端發(fā)送至服務(wù)器的上傳標(biāo)識(shí)數(shù)據(jù)，每次上傳生理數(shù)據(jù)前都要發(fā)送一次握手?jǐn)?shù)據(jù)包;應(yīng)答是服務(wù)器發(fā)送到移動(dòng)終端的允許上傳的標(biāo)識(shí);握手與應(yīng)答數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)如下，幀頭由三個(gè)十六進(jìn)制數(shù)組成，CRC為從第3位到倒數(shù)第3位計(jì)算出的循環(huán)校驗(yàn)位。
[0013]本發(fā)明相比現(xiàn)有技術(shù)，具有以下優(yōu)點(diǎn):
[0014]本發(fā)明提出了一種生理數(shù)據(jù)獲取方法，提高生理數(shù)據(jù)在移動(dòng)終端中傳輸與處理的能力，利用智能操作系統(tǒng)平臺(tái)，優(yōu)化生理數(shù)據(jù)在移動(dòng)終端的可操作性。
【附圖說明】
[0015]圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生理數(shù)據(jù)獲取方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0016]下文與圖示本發(fā)明原理的附圖一起提供對(duì)本發(fā)明一個(gè)或者多個(gè)實(shí)施例的詳細(xì)描述。結(jié)合這樣的實(shí)施例描述本發(fā)明，但是本發(fā)明不限于任何實(shí)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(xì)節(jié)以便提供對(duì)本發(fā)明的透徹理解。出于示例的目的而提供這些細(xì)節(jié)，并且無這些具體細(xì)節(jié)中的一些或者所有細(xì)節(jié)也可以根據(jù)權(quán)利要求書實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。
[0017]本發(fā)明的一方面提供了一種生理數(shù)據(jù)獲取方法。圖1是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的生理數(shù)據(jù)獲取方法流程圖。
[0018]本發(fā)明構(gòu)建了生理數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)，生理數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)包括采集層、傳輸層、服務(wù)層和應(yīng)用層。采集層負(fù)責(zé)生理數(shù)據(jù)的采集，傳輸層負(fù)責(zé)生理數(shù)據(jù)的處理與傳輸，服務(wù)層負(fù)責(zé)接收、存儲(chǔ)用戶數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)挖掘，應(yīng)用層向用戶提供反饋采集信息的應(yīng)用服務(wù)。通過四層交互協(xié)作，系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了從采集到云應(yīng)用的功能，成為物聯(lián)醫(yī)療云系統(tǒng)中的一個(gè)重要組成部分。以傳感器技術(shù)為平臺(tái)提供了采集接口，以虛擬化和分布式計(jì)算為基礎(chǔ)的云計(jì)算技術(shù)為平臺(tái)提供了海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)空間，以移動(dòng)終端為平臺(tái)提供了人機(jī)交互接口。個(gè)人的生理數(shù)據(jù)和病歷都保存在服務(wù)層的存儲(chǔ)集群中，經(jīng)過授權(quán)后，個(gè)人或者醫(yī)生可以通過移動(dòng)終端及時(shí)讀取，并通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信息交互。本發(fā)明生理數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)將大大降低醫(yī)療成本，提升生活質(zhì)量。
[0019]采集層由各種傳感器節(jié)點(diǎn)和匯總節(jié)點(diǎn)組成，傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)采集反映人體生理的重要參數(shù)，例如血壓、脈搏、心電、血糖、血氧、體溫、體質(zhì)等。匯總節(jié)點(diǎn)接收到來自傳感器節(jié)點(diǎn)的采集數(shù)據(jù)后，按照一種數(shù)據(jù)協(xié)議格式，將采集數(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。通過采集層傳輸電路，經(jīng)過匯總節(jié)點(diǎn)處理生成的數(shù)據(jù)包以特定的速率進(jìn)入到通信模塊，通信模塊將向傳輸層發(fā)送數(shù)據(jù)包。作為生理數(shù)據(jù)檢測(cè)平臺(tái)的數(shù)據(jù)獲取層，采集層實(shí)現(xiàn)各種生理數(shù)據(jù)的采集和分析，用來實(shí)現(xiàn)對(duì)采集參數(shù)的設(shè)計(jì)，通過各部分醫(yī)療傳感器模塊的設(shè)計(jì)和集成，將人體的關(guān)鍵參數(shù)采集上來，獲取的人體參數(shù)匯總到采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(gè)人健康提供科學(xué)實(shí)時(shí)的保障。
[0020]傳輸層由移動(dòng)終端構(gòu)成，移動(dòng)終端以智能嵌入式設(shè)備為主，通過接收模塊接收采集層通信模塊發(fā)送過來的匯總節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)包，利用智能操作系統(tǒng)平臺(tái)數(shù)據(jù)解析過程對(duì)數(shù)據(jù)包解析，然后將數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲(chǔ)、顯示并上傳等處理。智能操作系統(tǒng)平臺(tái)的開放性使用戶可以將專用測(cè)試儀、手機(jī)、平板電腦等多種智能操作系統(tǒng)設(shè)備接入傳輸層中，控制采集層傳感器進(jìn)行實(shí)時(shí)測(cè)量或生理監(jiān)護(hù)。同時(shí)，傳輸層的移動(dòng)終端可以接收云服務(wù)平臺(tái)的反饋信息，用戶能夠隨時(shí)隨地了解自身或者家庭成員的生理數(shù)據(jù)。
[0021]在服務(wù)層與應(yīng)用層結(jié)合的云平臺(tái)服務(wù)架構(gòu)中，基礎(chǔ)資源層包含支撐云計(jì)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(jìn)行集中，構(gòu)成虛擬資源池。平臺(tái)管理層負(fù)責(zé)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(tái)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。
[0022]生理監(jiān)護(hù)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(diǎn)，并且這些信號(hào)會(huì)隨著個(gè)體差異變化而變化。采集模塊作為平臺(tái)的最底層，包括以下采集模塊:
[0023]心電采集模塊以單片機(jī)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(hào)轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號(hào)，這些數(shù)字信號(hào)再