本發(fā)明涉及通信領域，尤其涉及一種具有智能識別功能的無線生理體征檢測設備及組網(wǎng)方法。

背景技術：

目前，在智慧醫(yī)療及醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)中，以血液透析治療過程中為例，在血液透析治療過程中，與血液透析機配套使用的患者生理體征檢測設備均采用有線連接方式，一旦附件設備發(fā)生故障，需要更換時，不是專業(yè)的血透機維修人員，很難使得血液透析機及其相關配套附件在短時間內恢復正常工作，給醫(yī)護人員和患者帶來了使用不便。同時，現(xiàn)有測量生理體征的血氧飽和度、血壓等單個小型化無線通信設備，更側重于家庭式的生理健康指標檢測，設備之間多采用藍牙通信方式，在使用過程中，需要與對應血液透析機之間進行配對設置，在血透治療中心較大病房環(huán)境中，一旦需要某臺血液透析機所連患者生理體征檢測設備與另一臺血液透析機所連附件設備之間進行互換使用，就會要求醫(yī)護人員進行設備配對的現(xiàn)場操作設定，在使用便捷性上存在不足。再者，接受透析治療的患者需要護士人員面對面地核對身份才能確保身份信息無誤，在一定程度上也增加了醫(yī)護人員的工作負擔，甚至稍有不慎，也會出現(xiàn)弄錯患者身份的情況。

因此，亟需一種具有智能識別的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)患者生理體征檢測設備，突破常態(tài)的血透機與患者生理體征檢測設備直接連接模式，以Zigbee通信替代藍牙通信，克服藍牙通信對可連入節(jié)點數(shù)目的約束和限制，在生理體征檢測設備中，增加NFC通信，增強患者生理體征檢測設備快速自動入網(wǎng)的便捷性，完成生理體征檢測設備的快速更換；并通過體征檢測設備中NFC通信，獲取患者身份信息，為個性化治療和精準治療打下基礎，進一步提高透析治療的效果。

技術實現(xiàn)要素：

有鑒于此，本發(fā)明提供一種具有智能識別功能的無線生理體征檢測設備及組網(wǎng)方法以解決上述問題。

本發(fā)明提供的一種具有智能識別功能的無線生理體征檢測設備，包括

NFC模塊Ⅱ，用于對患者身份進行識別，

ZigBee終端節(jié)點，用于與NFC模塊進行數(shù)據(jù)交互，并建立ZigBee網(wǎng)絡，

生理體征檢測模塊，用于存儲用戶身份信息、采集患者的生理體征信息并存儲。

進一步，所述NFC模塊Ⅱ識別患者身份信息，并將生理體征檢測模塊的設備標識信息和患者身份信息通過ZigBee網(wǎng)絡中的集成網(wǎng)關送達至中心服務器，將生理體征檢測模塊與患者身份進行匹配后，將生理體征檢測模塊采集的患者的生理特征信息傳遞至ZigBee模塊。

進一步，所述集成網(wǎng)關至少包括NFC模塊Ⅰ和ZigBee匯聚點，所述NFC模塊Ⅰ將用戶身份證明傳送至NFC模塊Ⅱ，，自定義配置ZigBee匯聚點的網(wǎng)絡標識符，并將網(wǎng)絡標識符發(fā)送至NFC模塊Ⅱ，NFC模塊Ⅱ將網(wǎng)絡標識符增加一個字節(jié)組成用戶身份證明。

進一步，更換設備或新設備入網(wǎng)時，使新設備的NFC模塊Ⅱ工作在讀卡模式，并通過與NFC模塊Ⅰ接觸，使NFC模塊Ⅱ讀取NFC模塊Ⅰ中的用戶身份證明，并獲取所述用戶身份證明中的網(wǎng)絡標識符信息。

進一步，NFC模塊Ⅱ將獲取的網(wǎng)絡標識符信息傳送至ZigBee終端節(jié)點，ZigBee終端節(jié)點將接收的網(wǎng)絡標識符作為新的網(wǎng)絡標識符，擁有相同網(wǎng)絡標識符的ZigBee終端節(jié)點和集成網(wǎng)關設備中的ZigBee匯聚點建立起ZigBee網(wǎng)絡。

本發(fā)明還提供一種具有智能識別功能的無線生理體征檢測設備的組網(wǎng)方法，包括：

a.對患者身份進行識別，

b.建立ZigBee網(wǎng)絡，通過ZigBee終端節(jié)點與NFC模塊進行數(shù)據(jù)交互，獲取患者身份信息，

c.通過生理體征檢測模塊，存儲用戶身份信息、采集患者的生理體征信息并存儲。

進一步，步驟b還包括：

所述NFC模塊Ⅱ識別患者身份信息，并將生理體征檢測模塊的設備標識信息和患者身份信息通過ZigBee網(wǎng)絡中的集成網(wǎng)關送達至中心服務器，將生理體征檢測模塊與患者身份進行匹配后，將生理體征檢測模塊采集的患者的生理特征信息傳遞至ZigBee模塊。

進一步，所述集成網(wǎng)關至少包括NFC模塊Ⅰ和ZigBee匯聚點，所述NFC模塊Ⅰ將用戶身份證明傳送至NFC模塊Ⅱ，，自定義配置ZigBee匯聚點的網(wǎng)絡標識符，并將網(wǎng)絡標識符發(fā)送至NFC模塊Ⅱ，NFC模塊Ⅱ將網(wǎng)絡標識符增加一個字節(jié)組成用戶身份證明。

進一步，更換設備或新設備入網(wǎng)時，使新設備的NFC模塊Ⅱ工作在讀卡模式，并通過與NFC模塊Ⅰ接觸，使NFC模塊Ⅱ讀取NFC模塊Ⅰ中的用戶身份證明，并獲取所述用戶身份證明中的網(wǎng)絡標識符信息。

進一步，所述NFC模塊Ⅱ將獲取的網(wǎng)絡標識符信息傳送至設置于該檢測設備的ZigBee終端節(jié)點，ZigBee終端節(jié)點將接收的網(wǎng)絡標識符作為新的網(wǎng)絡標識符，通過擁有相同網(wǎng)絡標識符的ZigBee終端節(jié)點和集成網(wǎng)關設備中的ZigBee匯聚點建立起ZigBee網(wǎng)絡。

本發(fā)明的有益效果：本發(fā)明通過采用近場通信設備與ZigBee模塊組合，通過近場通信模塊一方面完成信息的采集，另一方面完成ZigBee網(wǎng)絡的PANID的傳遞，使得ZigBee終端節(jié)點能快速地自動加入網(wǎng)絡，能夠在治療過程中，解決設備間有線連接給醫(yī)護人員和接受透析治療的患者帶來的不便，能智能地對患者進行快速地身份信息識別，減少人為因素帶來的錯誤，并能在當生理體征檢測設備發(fā)生故障或者新的檢測設備需要入網(wǎng)工作的時候，非專業(yè)維護設備的醫(yī)護工作者就能快速地完成設備的更換和入網(wǎng)，使得整個智能醫(yī)療系統(tǒng)能在較短時間內達到正常工作狀態(tài)，本發(fā)明具有結構簡單、利于操作的優(yōu)點。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：

圖1是本發(fā)明的結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的原理框圖。

圖3是本發(fā)明的流程示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖和實施例對本發(fā)明作進一步描述：圖1是本發(fā)明的結構示意圖，圖2是本發(fā)明的原理框圖，圖3是本發(fā)明的流程示意圖。

本實施例中的具有智能識別功能的無線生理體征檢測設備及組網(wǎng)方法，包括

NFC模塊Ⅱ，用于對患者身份進行識別，

ZigBee終端節(jié)點，用于與NFC模塊進行數(shù)據(jù)交互，并建立ZigBee網(wǎng)絡，

生理體征檢測模塊，用于存儲用戶身份信息、采集患者的生理體征信息并存儲。所述NFC模塊Ⅱ識別患者身份信息，并將生理體征檢測模塊的設備標識信息和患者身份信息通過ZigBee網(wǎng)絡中的集成網(wǎng)關送達至中心服務器，將生理體征檢測模塊與患者身份進行匹配后，將生理體征檢測模塊采集的患者的生理特征信息傳遞至ZigBee模塊。集成網(wǎng)關至少包括NFC模塊Ⅰ和ZigBee匯聚點，所述NFC模塊Ⅰ將用戶身份證明傳送至NFC模塊Ⅱ，，自定義配置ZigBee匯聚點的網(wǎng)絡標識符，并將網(wǎng)絡標識符發(fā)送至NFC模塊Ⅱ，NFC模塊Ⅱ將網(wǎng)絡標識符增加一個字節(jié)組成用戶身份證明。

在本實施例中，NFC(Near Field Communication,近場通信)是一種短距高頻的無線電技術，在13.56MHz頻率運行于10厘米距離內，其傳輸速度有106Kbit/秒、212Kbit/秒或者424Kbit/秒三種，由非接觸式射頻識別(RFID)演變而來，在單一芯片上結合感應式讀卡器、感應式卡片和點對點的功能，能在短距離內與兼容設備進行識別和數(shù)據(jù)交換。在ZigBee協(xié)議使用一個16位的個域網(wǎng)標志符(Personal Area Network ID，簡稱PAN ID)來標識一個網(wǎng)絡，即網(wǎng)絡標識符，是針對一個或多個應用的網(wǎng)絡，用于區(qū)分不同的ZigBee網(wǎng)絡，通過NFC模塊將ZigBee模塊的網(wǎng)絡標識符作為用戶身份證明(User Identification，簡稱UID)，并對檢測設備自動組網(wǎng)，增強了檢測設備快速自動入網(wǎng)的便捷性，完成了檢測設備的快速更換，避免一旦檢測設備發(fā)生故障，需要更換時，不是專業(yè)的維修人員，很難使得設備在短時間內恢復正常工作，給醫(yī)護人員和患者帶來了使用不便。

在本實施例中，NFC模塊包括設置于集成網(wǎng)關設備的NFC模塊Ⅰ和設置于檢測設備的NFC模塊Ⅱ，所述NFC模塊Ⅰ將用戶身份證明傳送至NFC模塊Ⅱ。ZigBee模塊包括ZigBee匯聚點和ZigBee終端節(jié)點，自定義配置ZigBee匯聚點的網(wǎng)絡標識符，并將網(wǎng)絡標識符發(fā)送至NFC模塊Ⅱ，NFC模塊Ⅱ將網(wǎng)絡標識符增加一個字節(jié)組成NFC模塊的用戶身份證明。更換設備或新設備入網(wǎng)時，使新設備的NFC模塊Ⅱ工作在讀卡模式，并通過與NFC模塊Ⅰ接觸，使NFC模塊Ⅱ讀取NFC模塊Ⅰ中的用戶身份證明，并獲取所述用戶身份證明中的網(wǎng)絡標識符信息。ZigBee終端節(jié)點設置于檢測設備，NFC模塊Ⅱ將獲取的網(wǎng)絡標識符信息傳送至ZigBee終端節(jié)點，ZigBee終端節(jié)點將接收的網(wǎng)絡標識符作為新的網(wǎng)絡標識符，擁有相同網(wǎng)絡標識符的ZigBee終端節(jié)點和集成網(wǎng)關設備中的ZigBee匯聚點建立起ZigBee網(wǎng)絡。NFC模塊Ⅱ通過按鍵的狀態(tài)完成患者身份的識別，與集成網(wǎng)關設備中的NFC模塊互刷完成讀取并傳輸用于ZigBee網(wǎng)絡組網(wǎng)的PANID。生理體征檢測設備的ZigBee模塊作為ZigBee網(wǎng)絡的終端節(jié)點，與NFC模塊共同協(xié)作，當設備發(fā)送故障或者新設備需要入網(wǎng)工作時，能完成快速地與集成網(wǎng)關中的ZigBee匯聚點建立起ZigBee網(wǎng)絡，完成生理體征檢測設備的快速更換和無線通信。生理體征檢測模塊完成對患者的生理體征的監(jiān)測，并將獲得的數(shù)據(jù)存儲。

下面列舉一個具體實施例做詳細說明：

以血液透析治療為例，在治療過程中，首先需要與患者生理體征檢測設備中ZigBee終端節(jié)點通信的ZigBee匯聚點，其次，在更換患者生理體征檢測設備時，需要傳遞ZigBee網(wǎng)絡PANID，再次，需要依據(jù)Modbus TCP/IP通信協(xié)議棧與血液透析治療中心服務器進行數(shù)據(jù)交互的網(wǎng)關，本實施例中患者生理體征檢測模塊2中的NFC模塊Ⅱ識別患者身份信息，并將檢測設備編號和患者身份信息經(jīng)ZigBee網(wǎng)絡傳送給集成網(wǎng)關，再送達中心服務器，完成了檢測設備與患者身份之間的匹配。中心服務器中已有血液透析排班系統(tǒng)，通過排班系統(tǒng)完成血液透析機設備與患者身份的關聯(lián)，在中心服務器收到檢測設備號和患者身份信息之后，在本實施例中，生理體征檢測模塊采用血透機，檢測設備—患者身份—血透機三者再進一步相互關聯(lián)。然后，患者生理體征檢測設備中的生理體征檢測模塊將采集透析治療過程中患者的生理特征(以血氧飽和度為例)，實時地將血氧飽和度數(shù)據(jù)傳送給檢測設備的ZigBee模塊，再由ZigBee網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送給集成網(wǎng)關設備。最后，數(shù)據(jù)經(jīng)過集成網(wǎng)關設備中的微控制器芯片處理后，以Modbus TCP/IP通信協(xié)議發(fā)送給血液透析治療中心服務器。

具體地，本實施例中如圖1所示的集成網(wǎng)關設備1、患者生理體征檢測設備2和血液透析機3，集成網(wǎng)關設備1也至少包括三個模塊：NFC模塊Ⅰ、ZigBee轉Modbus TCP/IP網(wǎng)關和ZigBee模塊Ⅰ，患者生理體征檢測設備2至少包括了NFC模塊Ⅱ、患者生理體征檢測模塊和ZigBee模塊Ⅱ，將ZigBee模塊Ⅰ作為ZigBee網(wǎng)絡中的匯聚點，ZigBee模塊Ⅱ作為ZigBee終端節(jié)點，集成網(wǎng)關設備1通過交換機與血液透析治療中心服務器相連，血液透析機3則通過另外的交換機與中心服務器連接。首先，患者生理體征檢測設備2中的NFC模塊識別患者身份信息，并將檢測設備編號和患者身份信息經(jīng)ZigBee網(wǎng)絡傳送給集成網(wǎng)關，再送達中心服務器，完成了檢測設備與患者身份之間的匹配。中心服務器中已有血液透析排班系統(tǒng)，通過排班系統(tǒng)完成血液透析機設備與患者身份的關聯(lián)，在中心服務器收到檢測設備號和患者身份信息之后，在本實施例中，生理體征檢測模塊采用血透機，檢測設備—患者身份—血透機三者再進一步相互關聯(lián)。然后，患者生理體征檢測設備中的生理體征檢測模塊將采集透析治療過程中患者的生理特征(以血氧飽和度為例)，實時地將血氧飽和度數(shù)據(jù)傳送給檢測設備的ZigBee模塊，再由ZigBee網(wǎng)絡將數(shù)據(jù)傳送給集成網(wǎng)關設備。最后，數(shù)據(jù)經(jīng)過集成網(wǎng)關設備中的微控制器芯片處理后，以Modbus TCP/IP通信協(xié)議發(fā)送給血液透析治療中心服務器。

本實施例中，當患者生理體征檢測設備發(fā)生故障需要更換時，醫(yī)護人員只需要將檢測設備的NFC與集成網(wǎng)關設備的NFC接觸，就能完成設備的更換。替代設備可啟用新設備，也可選用病房中暫未使用的其他檢測設備。首先，在集成網(wǎng)關中，自定義配置ZigBee匯聚點模塊的個域網(wǎng)標識符(PANID)，將PANID存放在發(fā)送給NFC的命令中，NFC收到命令后，取出PANID，將該PANID增加一個字節(jié)組成NFC的UID。緊接著，在患者生理體征檢測設備中，工作在讀卡模式的NFC與集成網(wǎng)關中的NFC接觸，讀取集成網(wǎng)關NFC的UID，取出包含在UID中的ZigBee模塊PANID，隨后，NFC將PANID傳送給本機的ZigBee模塊，檢測設備的ZigBee模塊就會將本機的PANID改作為新接收到的PANID，最后，擁有相同PANID的ZigBee終端節(jié)點和集成網(wǎng)關設備中的ZigBee匯聚點建立起ZigBee網(wǎng)絡。進而完成了ZigBee的自動入網(wǎng)和設備間的自動匹配。

在本實施例中，生理體征檢測設備由內部的電源模塊4提供穩(wěn)定的電源?；颊呱眢w征檢測模塊5與ZigBee模塊6串口方式連接，通過串口通信，檢測模塊將檢測得到的患者的血氧飽和度參數(shù)傳送給ZigBee模塊6。ZigBee模塊6與NFC模塊Ⅱ7完成命令的傳輸和應答，通過ZigBee網(wǎng)絡，完成與集成網(wǎng)關設備上的ZigBee模塊的數(shù)據(jù)交互，如圖3所示，首先喚醒NFC模塊Ⅱ7，成功之后識別集成網(wǎng)關設備上的NFC模塊Ⅰ，讀取集成網(wǎng)關設備上NFC模塊Ⅱ7的UID，接著，ZigBee模塊6提取PANID并修改PANID，建立網(wǎng)絡，然后識別患者身份卡，獲得血氧飽和度值，并將身份信息數(shù)據(jù)和血氧飽和度數(shù)據(jù)存儲在，最后上傳數(shù)據(jù)到集成網(wǎng)關設備中的ZigBee模塊6。在本實施例中，采用醫(yī)療行業(yè)中的血液透析系統(tǒng)網(wǎng)絡為例進行具體介紹，本領域技術人員應該可以知曉，本發(fā)明中的集成網(wǎng)關設備可以應用于多種通信場景，并不局限于血液透析系統(tǒng)，而是可以應用在各種涉及ZigBee網(wǎng)絡，完成ZigBee終端節(jié)點的自動入網(wǎng)、組網(wǎng)的場景中。

相應地，本發(fā)明還提供一種具有智能識別功能的無線生理體征檢測設備組網(wǎng)方法，包括：

a.對患者身份進行識別，

b.建立ZigBee網(wǎng)絡，通過ZigBee終端節(jié)點與NFC模塊進行數(shù)據(jù)交互，獲取患者身份信息，

c.通過生理體征檢測模塊，存儲用戶身份信息、采集患者的生理體征信息并存儲。

所述NFC模塊Ⅱ識別患者身份信息，并將生理體征檢測模塊的設備標識信息和患者身份信息通過ZigBee網(wǎng)絡中的集成網(wǎng)關送達至中心服務器，將生理體征檢測模塊與患者身份進行匹配后，將生理體征檢測模塊采集的患者的生理特征信息傳遞至ZigBee模塊。所述集成網(wǎng)關至少包括NFC模塊Ⅰ和ZigBee匯聚點，所述NFC模塊Ⅰ將用戶身份證明傳送至NFC模塊Ⅱ，，自定義配置ZigBee匯聚點的網(wǎng)絡標識符，并將網(wǎng)絡標識符發(fā)送至NFC模塊Ⅱ，NFC模塊Ⅱ將網(wǎng)絡標識符增加一個字節(jié)組成用戶身份證明。更換設備或新設備入網(wǎng)時，使新設備的NFC模塊Ⅱ工作在讀卡模式，并通過與NFC模塊Ⅰ接觸，使NFC模塊Ⅱ讀取NFC模塊Ⅰ中的用戶身份證明，并獲取所述用戶身份證明中的網(wǎng)絡標識符信息。所述NFC模塊Ⅱ將獲取的網(wǎng)絡標識符信息傳送至設置于該檢測設備的ZigBee終端節(jié)點，ZigBee終端節(jié)點將接收的網(wǎng)絡標識符作為新的網(wǎng)絡標識符，通過擁有相同網(wǎng)絡標識符的ZigBee終端節(jié)點和集成網(wǎng)關設備中的ZigBee匯聚點建立起ZigBee網(wǎng)絡。

最后說明的是，以上實施例僅用以說明本發(fā)明的技術方案而非限制，盡管參照較佳實施例對本發(fā)明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發(fā)明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術方案的宗旨和范圍，其均應涵蓋在本發(fā)明的權利要求范圍當中。