本發(fā)明專利技術(shù)提供了醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括依次通信連接的醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、基站設(shè)備和監(jiān)控平臺(tái)；所述醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置包括多個(gè)隨機(jī)部署于設(shè)定的醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成一個(gè)用于感知和采集醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；傳感器節(jié)點(diǎn)采集的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)最終傳送到基站設(shè)備，進(jìn)而由基站設(shè)備將接收到的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控平臺(tái)加以集中處理、存儲(chǔ)和顯示。本發(fā)明專利技術(shù)利用無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了對(duì)醫(yī)療室環(huán)境的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)
本專利技術(shù)涉及醫(yī)療監(jiān)測(cè)領(lǐng)域，具體涉及醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
無線傳感器網(wǎng)絡(luò)是一種特殊的無線自組織網(wǎng)絡(luò)，由大量的傳感器，感知、采集、處理和傳輸網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域內(nèi)的信息，并發(fā)送給網(wǎng)絡(luò)所有者。它不需要很高的傳輸帶寬，只需較低的傳輸時(shí)延以及低功率消耗，網(wǎng)絡(luò)中節(jié)點(diǎn)眾多，分布廣泛，能夠滿足各種小型化低成本設(shè)備(如溫度調(diào)節(jié)裝置、照明控制器、環(huán)境檢測(cè)傳感器等)的無線聯(lián)網(wǎng)要求，能廣泛地應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療和日常生活中。在醫(yī)療方面，隨著經(jīng)濟(jì)的現(xiàn)代化發(fā)展和人民生活水平的日益提高，以及通信技術(shù)的發(fā)展越來越迅速，醫(yī)療現(xiàn)代化的問題越來越受重視。無線通信技術(shù)、無處不在的傳感技術(shù)、社交網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)分析技術(shù)都已非常成熟，足以使無線醫(yī)療成為現(xiàn)實(shí)，減少沉重的醫(yī)療保健負(fù)擔(dān)的愿望不再是一個(gè)夢(mèng)想。大部分醫(yī)療保健服務(wù)不會(huì)在偶爾看病時(shí)才發(fā)生，而是在家里、車上和工作場(chǎng)所里隨時(shí)隨地進(jìn)行。無線醫(yī)療監(jiān)測(cè)成為一個(gè)研究熱點(diǎn)，具有很大的發(fā)展前景。然而，現(xiàn)有的醫(yī)療監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，基本上采用人工查房或電信號(hào)連接線連接各個(gè)設(shè)備的方式，前者效率低，醫(yī)療資源占用大；后者傳輸范圍有限，布線繁瑣，可擴(kuò)展性不足，傳輸方式單一，實(shí)用效果不好。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
針對(duì)上述問題，本專利技術(shù)提供醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)。本專利技術(shù)的目的采用以下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)：提供了醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括依次通信連接的醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、基站設(shè)備和監(jiān)控平臺(tái)；所述醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置包括多個(gè)隨機(jī)部署于設(shè)定的醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成一個(gè)用于感知和采集醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；傳感器節(jié)點(diǎn)采集的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)最終傳送到基站設(shè)備，進(jìn)而由基站設(shè)備將接收到的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控平臺(tái)加以集中處理、存儲(chǔ)和顯示。本專利技術(shù)的有益效果為：以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，克服了傳統(tǒng)有線醫(yī)療室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布線麻煩，成本高，功耗高，可擴(kuò)展性和移植性差的不足，實(shí)現(xiàn)了對(duì)醫(yī)療室環(huán)境的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。附圖說明利用附圖對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步說明，但附圖中的實(shí)施例不構(gòu)成對(duì)本專利技術(shù)的任何限制，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)以下附圖獲得其它的附圖。圖1本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意框圖；圖2是本專利技術(shù)一個(gè)實(shí)施例的監(jiān)控平臺(tái)的結(jié)構(gòu)示意框圖。附圖標(biāo)記：醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置1、基站設(shè)備2、監(jiān)控平臺(tái)3、報(bào)警裝置4、信息收發(fā)器10、處理器12、存儲(chǔ)器14、顯示器16。具體實(shí)施方式結(jié)合以下實(shí)施例對(duì)本專利技術(shù)作進(jìn)一步描述。參見圖1，本實(shí)施例提供的醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，包括依次通信連接的醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置1、基站設(shè)備2和監(jiān)控平臺(tái)3；所述醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置1包括多個(gè)隨機(jī)部署于設(shè)定的醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成一個(gè)用于感知和采集醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；傳感器節(jié)點(diǎn)采集的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)最終傳送到基站設(shè)備2，進(jìn)而由基站設(shè)備2將接收到的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控平臺(tái)3加以集中處理、存儲(chǔ)和顯示。其中，傳感器節(jié)點(diǎn)包括溫濕度一體式傳感器、氣體傳感器和/或光照傳感器。可選地，如圖2所示，所述的監(jiān)控平臺(tái)3包括信息收發(fā)器10、處理器12、存儲(chǔ)器14、顯示器16，所述處理器12電連接信息收發(fā)器10、存儲(chǔ)器14和顯示器。其中，所述的信息收發(fā)器10可接收基站設(shè)備2傳送的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)，并把醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)發(fā)送至處理器12，所述的處理器12用于對(duì)醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)與其存儲(chǔ)器14中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)閾值進(jìn)行比較分析，輸出分析結(jié)果；所述的存儲(chǔ)器14主要用于存儲(chǔ)醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)、標(biāo)準(zhǔn)閾值，所述的顯示器16用于顯示醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)以及處理器12的分析結(jié)果。可選地，所述的處理器12在醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)超出其存儲(chǔ)器14中存儲(chǔ)的對(duì)應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)閾值時(shí)輸出該醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)為異常的分析結(jié)果。可選地，醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)控系統(tǒng)還包括與處理器12通信連接的報(bào)警裝置4。所述的報(bào)警裝置4在醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)為異常時(shí)啟動(dòng)報(bào)警。可選地，所述的報(bào)警裝置4包括蜂鳴報(bào)警器和LED信號(hào)指示燈。本專利技術(shù)上述實(shí)施例以無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)為基礎(chǔ)，構(gòu)建醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域無線傳感器監(jiān)測(cè)網(wǎng)絡(luò)，克服了傳統(tǒng)有線醫(yī)療室監(jiān)測(cè)系統(tǒng)布線麻煩，成本高，功耗高，可擴(kuò)展性和移植性差的不足，實(shí)現(xiàn)了對(duì)醫(yī)療室環(huán)境的遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)。在一個(gè)實(shí)施例中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)是無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1生存的基礎(chǔ)，而有限的傳感器節(jié)點(diǎn)能量通常會(huì)造成傳感器節(jié)點(diǎn)能量耗盡失效而引起拓?fù)浞指睿诖耍緦?shí)施例中，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為通過基于能量的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制建立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。該基于能量的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制具體包括：(1)在部署的傳感器節(jié)點(diǎn)中選擇N0個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)與基站設(shè)備2一同構(gòu)成初始拓?fù)洌O(shè)部署的傳感器節(jié)點(diǎn)個(gè)數(shù)為N，其中N0<N；(2)每過一個(gè)時(shí)間步長，在拓?fù)湟酝獾目蛇x范圍內(nèi)隨機(jī)選擇一個(gè)可加入拓?fù)涞膫鞲衅鞴?jié)點(diǎn)作為新節(jié)點(diǎn)，計(jì)算該新節(jié)點(diǎn)與每一個(gè)既在其通信半徑內(nèi)又在拓?fù)鋬?nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)之間的連接概率，設(shè)Λ表示既在新節(jié)點(diǎn)通信半徑內(nèi)又在拓?fù)鋬?nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)集合，∏(i)表示新節(jié)點(diǎn)與Λ中第i個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)之間的連接概率，∏(i)的計(jì)算公式為：式中，Simin為所述第i個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的最小通信半徑，Simax為所述第i個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的最大通信半徑，Gi為所述第i個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余能量，Gi0為所述第i個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的初始能量，Sjmin、Sjmax分別為Λ中第j個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的最小通信半徑、最大通信半徑，Gj、Gj0分別為Λ中第j個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前剩余能量、初始能量，Wi為所述第i個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，Wj為所述第j個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)的節(jié)點(diǎn)度，α1、α2為預(yù)設(shè)的權(quán)重系數(shù)；(3)將新節(jié)點(diǎn)加入拓?fù)洌鹿?jié)點(diǎn)按照連接概率與在其通信半徑內(nèi)且在拓?fù)鋬?nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)進(jìn)行擇優(yōu)連接，繼續(xù)執(zhí)行(2)直到M個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)加入拓?fù)洌渲校琈根據(jù)網(wǎng)絡(luò)實(shí)際需要進(jìn)行設(shè)置，且滿足N0<M≤N。其中，拓?fù)湟酝獾目蛇x范圍，為所有已加入拓?fù)涞膫鞲衅鞴?jié)點(diǎn)的通信半徑內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)集合。相關(guān)技術(shù)中，無標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)中連接度分布函數(shù)具有冪率形式，由于其節(jié)點(diǎn)的度沒有特征長度，因而基于復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)無標(biāo)度性構(gòu)建的傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌墒咕W(wǎng)絡(luò)具有較高的隨機(jī)抗毀性，且節(jié)點(diǎn)間連接鏈路較少，減少通信浪費(fèi)。相關(guān)技術(shù)中的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)建立方法雖然從隨機(jī)抗毀性方面提高了網(wǎng)絡(luò)性能，但由于其度分布的不均勻，導(dǎo)致一些關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)能量消耗巨大，使其過早死亡從而導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)的失效。本實(shí)施例在該方法的基礎(chǔ)上進(jìn)行進(jìn)一步改進(jìn)，提出了一種新的上述的基于能量的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制來構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌渲斜緦?shí)施例在構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)時(shí)，綜合考慮了傳感器節(jié)點(diǎn)的剩余能量、通信范圍和節(jié)點(diǎn)度因素，定義了新的節(jié)點(diǎn)間連接概率的計(jì)算公式，使得節(jié)點(diǎn)間的連接概率取決于傳感器節(jié)點(diǎn)當(dāng)前的通信半徑和節(jié)點(diǎn)度，其中通過傳感器節(jié)點(diǎn)的剩余能量約束傳感器節(jié)點(diǎn)的當(dāng)前通信半徑，能夠促使無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1向節(jié)能的方向轉(zhuǎn)變；本實(shí)施例通過基于能量的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制來構(gòu)建無線傳感器網(wǎng)絡(luò)拓?fù)洌軌蚱胶饩W(wǎng)絡(luò)能耗，避免節(jié)點(diǎn)度較大的傳感器節(jié)點(diǎn)因?yàn)槟芰亢谋M引起失效，有效克服了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1建立過程中可能遇到的能量空洞問題，從而延長了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)1的生命周期。本實(shí)施例在該本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
1.醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括依次通信連接的醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、基站設(shè)備和監(jiān)控平臺(tái)；所述醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置包括多個(gè)隨機(jī)部署于設(shè)定的醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成一個(gè)用于感知和采集醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；傳感器節(jié)點(diǎn)采集的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)最終傳送到基站設(shè)備，進(jìn)而由基站設(shè)備將接收到的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控平臺(tái)加以集中處理、存儲(chǔ)和顯示。
【技術(shù)特征摘要】
1.醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，包括依次通信連接的醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置、基站設(shè)備和監(jiān)控平臺(tái)；所述醫(yī)療室環(huán)境監(jiān)測(cè)裝置包括多個(gè)隨機(jī)部署于設(shè)定的醫(yī)療室監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)的傳感器節(jié)點(diǎn)，多個(gè)傳感器節(jié)點(diǎn)通過自組織方式構(gòu)成一個(gè)用于感知和采集醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)；傳感器節(jié)點(diǎn)采集的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)最終傳送到基站設(shè)備，進(jìn)而由基站設(shè)備將接收到的醫(yī)療室環(huán)境傳感數(shù)據(jù)傳送到監(jiān)控平臺(tái)加以集中處理、存儲(chǔ)和顯示。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述的監(jiān)控平臺(tái)包括信息收發(fā)器、處理器、存儲(chǔ)器和顯示器，所述處理器電連接信息收發(fā)器、存儲(chǔ)器和顯示器。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，還包括與處理器通信連接的報(bào)警裝置。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，所述的報(bào)警裝置包括蜂鳴報(bào)警器和LED信號(hào)指示燈。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，傳感器節(jié)點(diǎn)包括溫濕度一體式傳感器、氣體傳感器和/或光照傳感器。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的醫(yī)療室環(huán)境智能監(jiān)控系統(tǒng)，其特征是，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為通過基于能量的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制建立的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該基于能量的拓?fù)溲莼瘷C(jī)制具體包括：(1)在部署的傳感器節(jié)點(diǎn)中選擇N0個(gè)傳感器節(jié)...
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：程丹秋，
申請(qǐng)(專利權(quán))人：程丹秋，
類型：發(fā)明
國別省市：安徽,34
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