一种无源呼叫应答系统及方法技术方案

本发明专利技术提出了一种无源呼叫应答系统，包括数据管理区和无线传感覆盖网络区，数据管理区包括计算平台和网关，无线传感覆盖网络区包括汇聚节点和呼叫终端，汇聚节点和呼叫终端通过第一无线网络进行通信，所述汇聚节点通过第二无线网络与数据管理区的网关进行通信。本发明专利技术提出的无源呼叫应答系统因为不需要电源，因此使用寿命延长，并降低了使用成本，简化了初始化，提高了初始化效率，并且无需布线，扩展了无源呼叫应答系统的应用场景。

【技术实现步骤摘要】
一种无源呼叫应答系统及方法
本专利技术涉及通信领域，特别涉及呼叫应答的应用领域。
技术介绍
在医院管理中，病人需要呼叫医务人员为其查看状况。在最开始的医院管理中使用的人工照看的方式，但随着医院管理的不断优化出现了医用病房呼叫管理系统，该系统的出现大大提高了医护人员的工作效率，在相同病房规模的情况下，只需要少数医护人员就能完成所有的工作。传统的医用病房呼叫系统是通过有线的方式，将各个病床的呼叫终端连接到医护人员驻守处，即护士站，当病人按下呼叫终端时，在护士站中的医护人员就能够看到呼叫信息，就能够及时的去查看病人的情况。虽然传统的病房呼叫系统极大的优化了医院对病人的管理、能够满足可靠、及时的要求，但是其仍存在布线复杂、费用高昂、易出故障、难维护的问题。随着技术的发展，近几年出现了使用无线技术的呼叫系统。这些无线呼叫系统绝大部分都使用的Zigbee无线传输网络，将其作为本身系统的数据传输方式。当然也有部分解决方案选择使用的是2.4G等无线传输技术。然而在现有的所有种类的无线呼叫系统中，呼叫终端要么需要电源供电，要么需要电池供电的方式。使用电源供电的意味着呼叫终端的布置必须要在拥有电源的地方，极大的限制了呼叫终端的布置，尤其是对于临时需要设置呼叫终端的地方；而使用电池供电的呼叫终端，虽然终端布置限制上有了很大的改善，但是使用电池供电有个通病：需要更换电池。每年需要投入相当多的资金用在呼叫系统更换电池方面，增加了使用成本，并且在系统维护上也增加了一定的难度，因为维护人员在维修呼叫终端时需要去查找具体的需要维护的呼叫终端。因此，为了解决有线呼叫系统的布线复杂、费用高昂以及无线呼叫系统中因为电源而引起的一系列问题，本专利技术提出了一种基于无线技术和微能技术的新型医用无源呼叫应答系统及其使用方法。
技术实现思路
本专利技术的目的旨在至少解决上述缺陷，提供了一种无源呼叫应答系统和方法。所述无源呼叫应答系统包括：数据管理区和无线传感覆盖网络区；所述数据管理区进一步包括：计算平台和网关，所述网关用于连接数据管理区和无线传感覆盖网络区；所述无线传感覆盖网络区进一步包括：汇聚节点和呼叫终端；所述汇聚节点和呼叫终端通过第一无线网络进行通信；所述汇聚节点通过第二无线网络与数据管理区的网关进行通信；当所述呼叫终端发出呼叫信息时，所述汇聚节点通过第一无线网络接收所述呼叫信息，将所述呼叫信息通过第二无线网络发送给所述数据管理区中的网关，所述网关接收到所述呼叫信息后，通过通信网络发送给所述计算平台，所述计算平台接收所述呼叫信息后，通过人机界面将所述呼叫信息进行展示。根据本专利技术的一实施例，所述呼叫终端包括微控制单元模块，无线通信传输模块，微能收集模块和外部电源接口。根据本专利技术的一实施例，所述呼叫终端在工作时，由微能收集模块利用机械能产生的电力为微控制单元模块和无线传输模块进行供电。根据本专利技术的一实施例，当对呼叫终端进行初始化时，通过外部电源连接呼叫终端上的外部电源接口为为微控制单元模块和无线传输模块进行供电。根据本专利技术的一实施例，所述汇聚节点和呼叫终端进行通信的无线网络为2.4G无线网络，所述汇聚节点与数据管理区的网关进行通信的无线网络为433M无线网络。根据本专利技术的一实施例，所述微能收集模块进一步包括：机械开关装置、永磁体、线圈和电源处理电路。根据本专利技术的一实施例，提供了当对呼叫终端进行按压时，所述微能收集模块的机械开关装置带动绑定的永磁体，永磁体的磁通量发生变化，从而让缠绕在永磁体上的线圈产生瞬时电流，所述产生的电流经过电源处理电路的处理后为呼叫终端进行供电。根据本专利技术的一实施例，所述汇聚节点进一步包括：电源、第一无线传输模块、微控制单元模块、第二无线传输模块和显示模块。本专利技术还提供了一种无源呼叫应答方法，所述无源呼叫应答方法包括：初始化流程和正常工作流程；所述初始化流程进一步包括：当呼叫终端需要进行终端初始化工作时，呼叫终端由外部供电模块供电，其中所述供电时间大于阈值T；当呼叫终端上电后加载芯片FLASH中保存的通道号和延时变量t，通过所述通道号指示的通道发送呼叫信息KEY，并与延时变量t自加，当延时变量t>T阈值，则进入终端初始化过程；通过LED灯提示进入到呼叫终端初始化流程，终端发送通道匹配信息，发送后等待汇聚节点回复ACK数据；判断接收的ACK数据长度Len是否大于0，如果大于零，则表示接收到汇聚ACK数据，否则切换通道再次发送通道匹配信息，一直保持轮询通道发送匹配信息，直到接收到满足条件的ACK数据；所述正常工作流程进一步包括：当呼叫终端正常工作时，呼叫终端通过微能模块为终端其它部件供电，终端在上电后对延时变量t赋值，加载芯片FLASH中保存的通道号，进行延时变量t自加，并发送呼叫信息KEY；完成信息KEY发送完后，计算延时变量t是否大于阈值T，当t小于T阈值则重复t自加和发送呼叫信息KEY的步骤，其中阈值T为大于微能模块能够供电的时间值。根据本专利技术的一实施例，切换通道的判断条件进一步包括，判断组网回执命令ACK_CH_ON和信号强度，当未接收到组网回执命令ACK_CH_ON，或者信号强度小于阈值强度时则切换通道，再次发送通道匹配信息；当接收的数据长度Len大于0、接收到组网回执命令ACK_CH_ON以及信号强度大于阈值强度时，则将当前通道号保存到芯片FLASH作为数据通信通道号，终端初始化过程结束，通过LED灯提示终端初始化过程结束，呼叫终端进入到正常工作流程。本专利技术的无源呼叫应答系统，具有如下效果，1、因为不需要电源，因此使用寿命延长，同时降低了使用成本，2、本专利技术的无源呼叫应答系统的呼叫终端能自动初始化进行了简化，初始化效率提高，3、本专利技术的无源呼叫应答系统使用数据无线传输，无需布线，扩展了无源呼叫应答系统的应用场景，4、丰富的组网方式，可以根据实际情况选择可靠性高的组网方式，也可以选择成本低的组网方式，同时实现双向通信。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术的限定。在附图中：图1是本专利技术的无源呼叫应答系统的示意图；图2是本专利技术的呼叫终端示意图；图3是本专利技术的微能收集模块结构图；图4是本专利技术的汇聚节点示意图；图5是本专利技术的无源呼叫应答方法工作流程图；图6是本专利技术的汇聚节点工作流程图。具体实施方式本专利技术的无源呼叫应答系统，主要包括如下部件：a)微能供电：呼叫终端通过其自身的微能收集模块，将使用者按压呼叫终端时的动能转换成电能，从而实现替代电源为控制、通信模块等供电的，解决了因电源或是电池供电引起的一系列问题；b)无线传感网通道匹配：当需要对呼叫终端进行通道初始化时，通过为呼叫终端进行外部供电，在供电一段时间后呼叫终端自动进入到无线传感网通道匹配流程，一段时间后完成通道自动匹配，在以后的数据传输中呼叫终端将通过匹配后的通道发送呼叫信息；c)通道自动选择：在呼叫终端进行通道初始化时，呼叫终端会轮询所有的通道，当接收到汇聚节点返回的消息时，通过判断返回信息是不是汇聚节点的通道匹配信息、是不是反馈给自己的信息、反馈信息的信号强度是否大于阈值，若这三种情况都满足，则将当前匹配通信通道保存到芯片FLASH中作为以后数据通信通道；d)低功耗处理：整个呼叫终端都采用的低功耗芯片，使得本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种无源呼叫应答系统，所述无源呼叫应答系统包括：数据管理区和无线传感覆盖网络区；所述数据管理区进一步包括：计算平台和网关，所述网关用于连接数据管理区和无线传感覆盖网络区；所述无线传感覆盖网络区进一步包括：汇聚节点和呼叫终端；所述汇聚节点和呼叫终端通过第一无线网络进行通信；所述汇聚节点通过第二无线网络与数据管理区的网关进行通信；当所述呼叫终端发出呼叫信息时，所述汇聚节点通过第一无线网络接收所述呼叫信息，将所述呼叫信息通过第二无线网络发送给所述数据管理区中的网关，所述网关接收到所述呼叫信息后，通过通信网络发送给所述计算平台，所述计算平台接收所述呼叫信息后，通过人机界面将所述呼叫信息进行展示。

【技术特征摘要】
1.一种无源呼叫应答系统，所述无源呼叫应答系统包括：数据管理区和无线传感覆盖网络区；所述数据管理区进一步包括：计算平台和网关，所述网关用于连接数据管理区和无线传感覆盖网络区；所述无线传感覆盖网络区进一步包括：汇聚节点和呼叫终端；所述汇聚节点和呼叫终端通过第一无线网络进行通信；所述汇聚节点通过第二无线网络与数据管理区的网关进行通信；当所述呼叫终端发出呼叫信息时，所述汇聚节点通过第一无线网络接收所述呼叫信息，将所述呼叫信息通过第二无线网络发送给所述数据管理区中的网关，所述网关接收到所述呼叫信息后，通过通信网络发送给所述计算平台，所述计算平台接收所述呼叫信息后，通过人机界面将所述呼叫信息进行展示。2.如权利要求1所述的无源呼叫应答系统，所述呼叫终端包括微控制单元模块，无线通信传输模块，微能收集模块和外部电源接口。3.如权利要求2所述的无源呼叫应答系统，所述呼叫终端在工作时，由微能收集模块利用机械能产生的电力为微控制单元模块和无线传输模块进行供电。4.如权利要求3所述的无源呼叫应答系统，当对呼叫终端进行初始化时，通过外部电源连接呼叫终端上的外部电源接口为为微控制单元模块和无线传输模块进行供电。5.如权利要求1所述的无源呼叫应答系统，所述汇聚节点和呼叫终端进行通信的无线网络为2.4G无线网络，所述汇聚节点与数据管理区的网关进行通信的无线网络为433M无线网络。6.如权利要求2所述的无源呼叫应答系统，所述微能收集模块进一步包括：机械开关装置、永磁体、线圈和电源处理电路。7.如权利要求6所述的无源呼叫应答系统，当对呼叫终端进行按压时，所述微能收集模块的机械开关装置带动绑定的永磁体，永磁体的磁通量发生变化，从而让缠绕在永磁体上的线圈产生瞬时电流，所述产生的电流经过电源处理电路的处理后为呼叫终端进行供电。8.如权利要求7所述的无源呼叫应答系统，所述汇聚节点进一步包括：电源、...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙翔，陈辰，曾佳俊，肖俊，张俊，
申请(专利权)人：成都信息工程大学，孙翔，
类型：发明
国别省市：四川,51