一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)及其控制方法技術(shù)方案

本發(fā)明專利技術(shù)公開了一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，包括安裝在不同人體上的若干心率檢測儀模塊和與心率檢測儀模塊配合的心率接收器模塊，心率檢測儀模塊和所述心率接收器模塊之間的數(shù)據(jù)通過DABTC算法構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互。本發(fā)明專利技術(shù)還公開了一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)的控制方法。本發(fā)明專利技術(shù)的無線心率計(jì)系統(tǒng)利用超低功耗藍(lán)牙技術(shù)，解決了低功耗、兼容性的通信問題，同時(shí)采用DABTC算法構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，杜絕了穩(wěn)定性差的問題，為控制各類心率計(jì)節(jié)點(diǎn)提供了很大的便利性，無線心率計(jì)系統(tǒng)采用多跳傳輸技術(shù)，擴(kuò)展了心率計(jì)系統(tǒng)的通信范圍。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】

本專利技術(shù)涉及醫(yī)療器械領(lǐng)域，特別涉及一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)及其控制方法。
技術(shù)介紹
近些年，集成電路、通信、互聯(lián)網(wǎng)、醫(yī)療各領(lǐng)域都飛速發(fā)展，各類新興電子產(chǎn)品不斷涌現(xiàn)。特別在醫(yī)療領(lǐng)域，無線醫(yī)療設(shè)備不斷推陳更新。據(jù)ABI公司數(shù)據(jù)調(diào)研結(jié)果表明，2012年無線醫(yī)療設(shè)備較去年在醫(yī)療電子領(lǐng)域的市場份額增長了37％，數(shù)量將近達(dá)到三千萬。ABI預(yù)測，2017年無線醫(yī)療設(shè)備將占領(lǐng)無線設(shè)備20％的市場。在國內(nèi)無線心率計(jì)具有更加廣泛的需求基礎(chǔ)，并逐漸成為必需消費(fèi)品。手術(shù)中需要監(jiān)測病人的心率，對心率數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，同時(shí)我們也可以通過藍(lán)牙傳輸將幾臺甚至數(shù)臺病人的心率數(shù)據(jù)傳送到一部手機(jī)上，這樣就方便了上級醫(yī)生對手術(shù)的統(tǒng)一觀測，從而節(jié)省了人力。目前的無線心率計(jì)主要包括以下三種傳輸方式：WIFI傳輸：WIFI熱點(diǎn)的遍布和高速傳輸速率為無線心率計(jì)的發(fā)展創(chuàng)造了有利條件。但WIFI設(shè)備的功耗過高，需頻繁更換電池，這與現(xiàn)如今小型化便攜式心率計(jì)節(jié)能，低功耗需求不符。ZIGBEE傳輸：ZIGBEE的組網(wǎng)靈活、低功耗優(yōu)勢使它成為無線傳感網(wǎng)領(lǐng)域的熱點(diǎn)，但ZIGBEE的普及性不高，這限制了它在無線心率計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展。藍(lán)牙傳輸：藍(lán)牙規(guī)范中的傳統(tǒng)藍(lán)牙與低功耗藍(lán)牙是目前藍(lán)牙應(yīng)用領(lǐng)域的主流版本。低功耗藍(lán)牙較傳統(tǒng)藍(lán)牙，最重要的改進(jìn)在能耗和成本方面。在允
許的范圍內(nèi)，藍(lán)牙設(shè)備一旦搜索到其他設(shè)備，即可實(shí)現(xiàn)設(shè)備間的互連，而無需現(xiàn)有通信設(shè)施的支持。所以，采用藍(lán)牙技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)低成本、方便、快捷的無線互連。在智能化無線醫(yī)療設(shè)備市場，低功耗藍(lán)牙提供了一種有效可靠的技術(shù)，開拓了藍(lán)牙技術(shù)在無線醫(yī)療、運(yùn)動和家居等領(lǐng)域的市場潛力。但是目前通過藍(lán)牙傳輸?shù)臒o線心率計(jì)系統(tǒng)的穩(wěn)定性差，不具備自愈修復(fù)能力，無法保證每個心率檢測模塊與心率接收模塊正常配對工作。因此尋求一種通過無線通訊技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對由多個節(jié)點(diǎn)組成的無線心率計(jì)系統(tǒng)的統(tǒng)一控制，是從事通訊技術(shù)應(yīng)用研究的技術(shù)人員當(dāng)前一個重要的課題方向和研究目標(biāo)。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
鑒于上述現(xiàn)有無線通信技術(shù)的弊端，本專利技術(shù)的目的之一在于提供一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，本專利技術(shù)的目的之二在于提供一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)的控制方法，解決目前無線心率計(jì)功耗高、兼容性低、穩(wěn)定性差等問題，提高心率檢測的效率。本專利技術(shù)所解決的技術(shù)問題可以采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，包括安裝在不同人體上的若干心率檢測儀模塊和與所述心率檢測儀模塊配合的心率接收器模塊，其特征在于，所述心率檢測儀模塊包括：設(shè)置在人體上用以采集人體心率信息的第一外置處理單元，與所述第一外置處理單元配合連接用以發(fā)送心率信息以及反饋數(shù)據(jù)指令的第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置，所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置具有若干不同工作模型的頻率，與所述第一外置處理單元連接的頻率切換和關(guān)閉裝置；所述心率接收器模塊包括：與所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置相對應(yīng)且用以接收心率信息以及反饋數(shù)據(jù)指令的第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置，所述第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置具有與所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置的不同頻率相適應(yīng)的若干不同工作模型的頻率；與所述第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置配合連接且用以處理心率數(shù)據(jù)信息的第二外置處理單元，與所述第二外置處理單元配合連接的終端處理裝置；所述心率檢測儀模塊和所述心率接收器模塊之間的數(shù)據(jù)通過DABTC算法構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，以所述心率接收器模塊為根節(jié)點(diǎn)，以所述心率檢測儀模塊為樹節(jié)點(diǎn)或葉節(jié)點(diǎn)，采用對稱式鏈路形成算法，構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)，將同一個樹網(wǎng)絡(luò)中具有相同網(wǎng)絡(luò)特征號的節(jié)點(diǎn)連接在一起，依次連接，組成具有若干節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，再通過鄰近節(jié)點(diǎn)互為備份的方式，保證網(wǎng)絡(luò)形成的健壯性。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述的網(wǎng)絡(luò)特征號是指對應(yīng)的心率檢測儀模塊的MAC地址和密碼。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述的鄰近節(jié)點(diǎn)是指根據(jù)對應(yīng)的心率檢測儀模塊的MAC地址互為鄰近的兩個心率檢測儀模塊。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述的鄰近節(jié)點(diǎn)互為備份的方式是指樹節(jié)點(diǎn)有其鄰近樹節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)列表，當(dāng)該樹節(jié)點(diǎn)鏈路失效時(shí)，鄰近的樹節(jié)點(diǎn)可通過偽隨機(jī)掃描的方式，將斷裂樹節(jié)點(diǎn)下的子節(jié)點(diǎn)重新加入到網(wǎng)絡(luò)。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述心率接收器模塊還包括超時(shí)設(shè)定或響應(yīng)模塊，當(dāng)指定地址的心率檢測儀模塊沒有響應(yīng)相應(yīng)的控制或者響應(yīng)控制之后沒有將反饋信號發(fā)送給心率接收器模塊，超時(shí)設(shè)定或響應(yīng)模塊將驅(qū)動所述心率接收器模塊重新向心率檢測儀模塊發(fā)送控制信號。一種如上述技術(shù)方案所述的基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)的控制
方法，其特征在于，包括以下步驟：Ⅰ、所述心率檢測儀模塊裝配在人體上，所述第一外置處理單元響應(yīng)控制和采集人體心率信息，所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置發(fā)送接收經(jīng)處理、保存的人體心率信息，并配置三種工作頻率用于不同系統(tǒng)工作模式，并對人體心率數(shù)據(jù)進(jìn)行無線發(fā)送；Ⅱ、所述心率接收器模塊接收到無線信號后，并結(jié)合自身獨(dú)有的地址信息人體心率數(shù)據(jù)進(jìn)行處理；Ⅲ、所述心率檢測儀模塊與所述心率接收器模塊通過各自的無線單元進(jìn)行通信自檢，所述心率檢測儀模塊向所述心率接收器模塊發(fā)送一通信等待信號或無反饋；Ⅳ、當(dāng)所述心率檢測儀模塊接收到來自所述心率接收器模塊的請求控制信號后，所述心率檢測儀模塊將采集的人體心率信息發(fā)送給所述心率接收器模塊，所述心率接收器模塊根據(jù)人體心率信號處理結(jié)果，向所述心率檢測儀模塊發(fā)送控制信號；Ⅴ、所述心率檢測儀模塊接收到控制信號，指定地址的心率檢測儀模塊響應(yīng)相應(yīng)的控制并將反饋信號發(fā)送給所述心率接收器模塊；當(dāng)指定地址的所述心率檢測儀模塊沒有響應(yīng)相應(yīng)的控制或者響應(yīng)控制之后沒有將反饋信號發(fā)送給所述心率接收器模塊，所述心率接收器模塊將重新向所述心率檢測儀模塊發(fā)送控制信號。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟Ⅰ中所述第一無線單元進(jìn)行射頻信號廣播發(fā)送時(shí)，關(guān)閉射頻接收。在本專利技術(shù)的一個優(yōu)選實(shí)施例中，所述步驟Ⅲ、Ⅳ和Ⅴ中，所述的心率接收器模塊和心率檢測儀模塊之間為點(diǎn)對多無線數(shù)據(jù)通信。由于采用了如上的技術(shù)方案，本專利技術(shù)的無線心率計(jì)系統(tǒng)利用超低功耗藍(lán)牙技術(shù)(即藍(lán)牙4.0及以上技術(shù))取代ZIGBEE、WIFI等無線通信技術(shù)，解決
了低功耗、兼容性的通信問題，同時(shí)采用DABTC算法(即Ad+Hoc網(wǎng)絡(luò)中的基于方向性天線的分布式拓?fù)淇刂扑惴?構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，杜絕了穩(wěn)定性差的問題，為控制各類心率計(jì)節(jié)點(diǎn)提供了很大的便利性，無線心率計(jì)系統(tǒng)采用多跳傳輸技術(shù)，擴(kuò)展了心率計(jì)系統(tǒng)的通信范圍。附圖說明為了更清楚地說明本專利技術(shù)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本專利技術(shù)的一些實(shí)施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的工作原理圖。圖2是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的心率接收器模塊和多個心率檢測儀模塊配合的連接狀態(tài)圖。圖3是本專利技術(shù)一種實(shí)施例的數(shù)據(jù)傳輸拓?fù)鋱D。具體實(shí)施方式為了使本專利技術(shù)實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面進(jìn)一步闡述本專利技術(shù)。參見圖1和圖2所示的一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，包括安裝在不同人體上的若干心率檢測儀模塊100和與心率檢測儀模塊100配合的心率接收器模塊200。心率本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，包括安裝在不同人體上的若干心率檢測儀模塊和與所述心率檢測儀模塊配合的心率接收器模塊，其特征在于，所述心率檢測儀模塊包括：設(shè)置在人體上用以采集人體心率信息的第一外置處理單元，與所述第一外置處理單元配合連接用以發(fā)送心率信息以及反饋數(shù)據(jù)指令的第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置，所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置具有若干不同工作模型的頻率，與所述第一外置處理單元連接的頻率切換和關(guān)閉裝置；所述心率接收器模塊包括：與所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置相對應(yīng)且用以接收心率信息以及反饋數(shù)據(jù)指令的第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置，所述第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置具有與所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置的不同頻率相適應(yīng)的若干不同工作模型的頻率；與所述第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置配合連接且用以處理心率數(shù)據(jù)信息的第二外置處理單元，與所述第二外置處理單元配合連接的終端處理裝置；所述心率檢測儀模塊和所述心率接收器模塊之間的數(shù)據(jù)通過DABTC算法構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，以所述心率接收器模塊為根節(jié)點(diǎn)，以所述心率檢測儀模塊為樹節(jié)點(diǎn)或葉節(jié)點(diǎn)，采用對稱式鏈路形成算法，構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)，將同一個樹網(wǎng)絡(luò)中具有相同網(wǎng)絡(luò)特征號的節(jié)點(diǎn)連接在一起，依次連接，組成具有若干節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，再通過鄰近節(jié)點(diǎn)互為備份的方式，保證網(wǎng)絡(luò)形成的健壯性。...

【技術(shù)特征摘要】
1.一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，包括安裝在不同人體上的若干心率檢測儀模塊和與所述心率檢測儀模塊配合的心率接收器模塊，其特征在于，所述心率檢測儀模塊包括：設(shè)置在人體上用以采集人體心率信息的第一外置處理單元，與所述第一外置處理單元配合連接用以發(fā)送心率信息以及反饋數(shù)據(jù)指令的第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置，所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置具有若干不同工作模型的頻率，與所述第一外置處理單元連接的頻率切換和關(guān)閉裝置；所述心率接收器模塊包括：與所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置相對應(yīng)且用以接收心率信息以及反饋數(shù)據(jù)指令的第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置，所述第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置具有與所述第一超低功率藍(lán)牙射頻裝置的不同頻率相適應(yīng)的若干不同工作模型的頻率；與所述第二超低功率藍(lán)牙射頻裝置配合連接且用以處理心率數(shù)據(jù)信息的第二外置處理單元，與所述第二外置處理單元配合連接的終端處理裝置；所述心率檢測儀模塊和所述心率接收器模塊之間的數(shù)據(jù)通過DABTC算法構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行交互，以所述心率接收器模塊為根節(jié)點(diǎn)，以所述心率檢測儀模塊為樹節(jié)點(diǎn)或葉節(jié)點(diǎn)，采用對稱式鏈路形成算法，構(gòu)建樹型網(wǎng)絡(luò)，將同一個樹網(wǎng)絡(luò)中具有相同網(wǎng)絡(luò)特征號的節(jié)點(diǎn)連接在一起，依次連接，組成具有若干節(jié)點(diǎn)的網(wǎng)絡(luò)，再通過鄰近節(jié)點(diǎn)互為備份的方式，保證網(wǎng)絡(luò)形成的健壯性。2.如權(quán)利要求1所述的一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述的網(wǎng)絡(luò)特征號是指對應(yīng)的心率檢測儀模塊的MAC地址和密碼。3.如權(quán)利要求1所述的一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述的鄰近節(jié)點(diǎn)是指根據(jù)對應(yīng)的心率檢測儀模塊的MAC地址互為鄰近的兩個心率檢測儀模塊。4.如權(quán)利要求1所述的一種基于超低功耗藍(lán)牙的無線心率計(jì)系統(tǒng)，其特征在于，所述的鄰近節(jié)點(diǎn)互為備份的方式是指樹節(jié)點(diǎn)有其鄰近樹節(jié)點(diǎn)的子節(jié)點(diǎn)列表，當(dāng)該樹節(jié)點(diǎn)鏈路失效時(shí)，鄰近的樹節(jié)點(diǎn)可通過偽隨機(jī)掃描的方式，將斷裂樹節(jié)點(diǎn)下的子節(jié)點(diǎn)重新加入到網(wǎng)絡(luò)。5.如權(quán)利...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：孫世宇，郭建榮，
申請(專利權(quán))人：孫世宇，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽;34