一种基于物联网的患者监护系统技术方案

本发明专利技术提供了一种基于物联网的患者监护系统，其特征是，包括智能医疗手环以及目标跟踪装置；所述目标跟踪装置对患者进行跟踪，包括物联网建立模块、物联网网元定位模块、物联网网元工作状态调节模块、目标跟踪模块、跟踪性能评价模块、安全防护模块。本发明专利技术的有益效果为：保证了对患者的实时监护。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及医疗监护
，具体涉及一种基于物联网的患者监护系统。
技术介绍
在医疗领域，由于所要管理的患者众多，而医疗人员无法对其实时照顾，所以对于患者的监护会有很大的疏漏。
技术实现思路
为解决上述问题，本专利技术旨在提供一种基于物联网的患者监护系统。本专利技术的目的采用以下技术方案来实现：提供了一种基于物联网的患者监护系统，包括智能医疗手环以及目标跟踪装置；所述目标跟踪装置对患者进行跟踪，包括物联网建立模块、物联网网元定位模块、物联网网元工作状态调节模块、目标跟踪模块、跟踪性能评价模块、安全防护模块；所述物联网建立模块用于建立用于目标追踪的物联网；所述物联网网元定位模块用于对位置未知的物联网网元进行定位；所述物联网网元工作状态调节模块用于采用分布式协同跟踪算法对物联网网元的工作状态进行调节；所述目标跟踪模块用于根据设定的目标跟踪策略进行目标跟踪；所述跟踪性能评价模块用于评价装置的跟踪性能；所述安全防护模块用于对追踪数据的通信进行安全防护。本专利技术的有益效果为：保证了对患者的实时监护。附图说明利用附图对本专利技术作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本专利技术的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。图1本专利技术的结构连接示意图；图2是本专利技术目标跟踪装置示意图。附图标记：物联网建立模块1、物联网网元定位模块2、物联网网元工作状态调节模块3、目标跟踪模块4、跟踪性能评价模块5、安全防护模块6。具体实施方式结合以下应用场景对本专利技术作进一步描述。参见图1、图2，本应用场景的一个实施例的一种基于物联网的患者监护系统，包括智能医疗手环以及目标跟踪装置；所述目标跟踪装置对患者进行跟踪，包括物联网建立模块1、物联网网元定位模块2、物联网网元工作状态调节模块3、目标跟踪模块4、跟踪性能评价模块5、安全防护模块6；所述物联网建立模块1用于建立用于目标追踪的物联网；所述物联网网元定位模块2用于对位置未知的物联网网元进行定位；所述物联网网元工作状态调节模块3用于采用分布式协同跟踪算法对物联网网元的工作状态进行调节；所述目标跟踪模块4用于根据设定的目标跟踪策略进行目标跟踪；所述跟踪性能评价模块5用于评价装置的跟踪性能；所述安全防护模块6用于对追踪数据的通信进行安全防护。优选的，所述智能医疗手环包括壳体、设置在壳体两端的固定组件和设置在壳体上的显示界面和语音播放器。优选的，所述固定组件包括两个表带、被动搭扣和主动搭扣，所述两个表带，其中一个表带一端与被动搭扣连接，另一个表带一端与主动搭扣连接，所述被动搭扣上设有搭钩，所述搭钩的竖向界面为T型，所述主动搭扣中设有与搭钩匹配的凹槽，所述凹槽的两侧设有两个微型气缸。本优选实施例保证了对患者的实时监护。优选的，所述用于目标追踪的物联网由随机分布的N个网元组成，网元能够对落入其感知半径Rs内的目标进行监测，能够与其通信半径Rc内的其它网元建立通信连接。所述对位置未知的物联网网元进行定位，包括：对部分物联网网元配备GPS接收器，通过接收卫星信号获取自身位置，作为已知位置网元，这部分网元周期性发送包含自身位置信息的信号，设已知位置网元发送信号功率为Ps，对某一未知位置网元，接收到其通信半径内已知位置网元发送的信号数为n，位置分别为(xi，yi)，i＝1，2，…，n，信号接收功率分别为i＝1，2，…，n，di为未知位置网元和第i个已知位置网元距离，定义未知位置网元的坐标(x，y)的计算公式为：本优选实施例对物联网网元进行定位，为后续准确跟踪目标奠定了基础，根据信号接收功率对未知位置物联网网元定位，在降低能耗的前提下获取了网元准确位置。优选的，采用分布式协同跟踪算法对物联网网元的工作状态进行调节，包括：将每个网元的工作状态划分为唤醒状态和休眠状态两种，设置只有在唤醒状态下，网元才能够进行通信和对目标进行监测和跟踪；假设每个网元的工作周期长度为T，将工作周期分为第一阶段和第二阶段，第一阶段的工作包括：(1)初始化阶段开始工作时，各网元以相同概率0.5同时发送唤醒激素HH和休眠激素CH，当处于唤醒状态的网元监测到目标时，该网元以概率1发送唤醒激素HH；设网元Wi的初始激素水平为网元每接收一次HH，激素水平提高ΔH，每接收一次CH，激素水平降低ΔH；(2)激素水平调节阶段假设t时刻处于唤醒状态网元Wi发送的激素Hse(Wi(t))可表示为：Hse(Wi(t))＝PHH(Wi(t))·ΔH-PCH(Wi(t))·ΔH式中，PHH(Wi(t))表示网元Wi发送HH的概率，PCH(Wi(t))表示网元Wi发送AH概率；接收到的激素Hre(Wi(t))可表示为：式中，Hse(Wj(t))表示网元Wj发送的激素，D(Wi(t)，Wj(t))表示网元Wi(t)和网元Wj(t)之间的距离；则新一轮的激素水平可表示为：第二阶段的工作包括：(1)根据第一阶段的激素水平进入不同的工作状态，具体地：设定阈值K，K∈[-0.5，0.5]，当时，网元进入唤醒状态，否则，网元进入休眠状态；(2)第二阶段结束，进入下一个工作周期。本优选实施例使用激素水平来调节网元工作状态，既降低了能耗，又保证了对目标的监测跟踪效果。优选的，所述根据设定的目标跟踪策略进行目标跟踪，包括：使物联网以轮为单位周期性地工作，每个物联网网元每一轮都检测一次目标，物联网网元将当前轮中对目标的感知强度做累加，当前轮结束后，每个物联网网云将累加结果发送给物联网中的汇聚中心，汇聚中心对感知差分信息进行重构，进而通过对各物联网网元对目标的感知强度进行差分来计算移动目标当前的位置，对各目标进行跟踪。优选的，所述通过对各物联网网元对目标的感知强度进行差分来计算移动目标当前的位置，包括：(1)对各物联网网元对目标的感知强度进行差分，差分公式定义为：Gt(n)＝|Dt(n)-B(n)|式中，Gt(n)表示感知差分信息，Dt(n)为当前轮物联网中各物联网网元对移动目标的感知信息，B(n)为物联网第一次检测到跟踪目标时的初始感知信息；(2)对感知差分信息进行判断，获取有效的跟踪信息；(3)根据有效的跟踪信息检测出移动目标。本优选实施例设定的目标跟踪策略不需要具体划分网格，对监测区域的形状也没有特定要求，适用性广，采用本优选实施例设定的目标跟踪策略，降低了物联网中信息的感知量和传输量，提高了跟踪的能效性。优选的，所述跟踪性能评价模块5通过设定评价函数来进行装置的跟踪性能的评价，其中定义评价函数Q的计算公式为：式中，δ1、δ2为大于0的评价参数，δ1+δ2＜1，其值可在范围内进行调整，a为目标总数，A为跟踪目标网元数目，b为丢失目标时刻数，1为目标在网络跟踪范围内丢失时间，L为目标在网络跟踪范围内的总时间，评价函数值越大，则跟踪性能越好。本优选实施例采用定义的评价函数对跟踪性能进行评价，能够根据跟踪侧重点不同合理调整评价参数的取值，准确评价其跟踪性能。优选的，所述安全防护模块6包括控制中心、认证器和数据处理器，所述对追踪数据的通信进行安全防护，包括：(1)对访问追踪数据的用户端进行认证，当用户通过用户端向认证器发送认证请求Querys时，认证器判断该用户端是否成功接收过追踪数据，若是则启动密码验证程序，要求用户输入密码进行验证；本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于物联网的患者监护系统，其特征是，包括智能医疗手环以及目标跟踪装置；所述目标跟踪装置对患者进行跟踪，包括物联网建立模块、物联网网元定位模块、物联网网元工作状态调节模块、目标跟踪模块、跟踪性能评价模块、安全防护模块；所述物联网建立模块用于建立用于目标追踪的物联网；所述物联网网元定位模块用于对位置未知的物联网网元进行定位；所述物联网网元工作状态调节模块用于采用分布式协同跟踪算法对物联网网元的工作状态进行调节；所述目标跟踪模块用于根据设定的目标跟踪策略进行目标跟踪；所述跟踪性能评价模块用于评价装置的跟踪性能；所述安全防护模块用于对追踪数据的通信进行安全防护。

【技术特征摘要】
1.一种基于物联网的患者监护系统，其特征是，包括智能医疗手环以及目标跟踪装置；所述目标跟踪装置对患者进行跟踪，包括物联网建立模块、物联网网元定位模块、物联网网元工作状态调节模块、目标跟踪模块、跟踪性能评价模块、安全防护模块；所述物联网建立模块用于建立用于目标追踪的物联网；所述物联网网元定位模块用于对位置未知的物联网网元进行定位；所述物联网网元工作状态调节模块用于采用分布式协同跟踪算法对物联网网元的工作状态进行调节；所述目标跟踪模块用于根据设定的目标跟踪策略进行目标跟踪；所述跟踪性能评价模块用于评价装置的跟踪...

【专利技术属性】
技术研发人员：不公告发明人，
申请(专利权)人：深圳大图科创技术开发有限公司，
类型：发明
国别省市：广东;44