[發(fā)明專利]一種用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的生理數(shù)據(jù)收集方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310181774.4
• 申請日: 2013-05-16
• 公開（公告）號: CN103326791A
• 公開（公告）日: 2013-09-25
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 楊永健;杜占瑋;孫永雄;申晨
• 申請（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號: H04B11/00
• 分類號: H04B11/00;G08C23/02
• 代理公司: 長春吉大專利代理有限責(zé)任公司 22201
• 代理人: 王壽珍;朱世林

1.一種基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的生理數(shù)據(jù)收集方法，其特征在于，至少包括以下步驟：

步驟一，頻譜感知階段

為傳感器節(jié)點(diǎn)預(yù)先分配合理的頻譜范圍，并根據(jù)一定的算法劃分為小的區(qū)間，作為備選的通信頻譜，利用傳感器的頻譜感知特性監(jiān)測每個(gè)小的區(qū)間的信號能量，并對可用的區(qū)間進(jìn)行由弱至強(qiáng)的排序；

步驟二，連接建立階段

傳感器節(jié)點(diǎn)首先將能量最弱的區(qū)間作為可用信道，向Sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送連接請求，等待確認(rèn)回復(fù)，若超時(shí)，則選擇步驟一形成的序列中的下一個(gè)區(qū)間，重復(fù)以上操作，直到傳感器收到Sink節(jié)點(diǎn)的確認(rèn)回復(fù)，停止發(fā)送連接請求，通信連接建立；

Sink節(jié)點(diǎn)接收到一個(gè)傳感器的連接請求后，發(fā)送確認(rèn)回復(fù)，同時(shí)進(jìn)行記錄，當(dāng)傳感器節(jié)點(diǎn)接收到其他節(jié)點(diǎn)發(fā)出的信息時(shí)，記錄發(fā)出該請求的節(jié)點(diǎn)信息，并維護(hù)一張路由表，同時(shí)使用自己的頻率轉(zhuǎn)發(fā)該信息；

步驟三，數(shù)據(jù)采集及發(fā)送階段

通信連接建立以后，Sink節(jié)點(diǎn)根據(jù)休眠策略使位于相近區(qū)域的采集同種生理參數(shù)的一部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)，以節(jié)約能量，延長網(wǎng)絡(luò)生存時(shí)間，其他未進(jìn)入休眠狀態(tài)的節(jié)點(diǎn)進(jìn)入工作狀態(tài)，并按照預(yù)設(shè)的周期通過已經(jīng)建立的信道向Sink節(jié)點(diǎn)發(fā)送收集到的生理數(shù)據(jù)；

步驟四，判斷數(shù)據(jù)合法性

Sink節(jié)點(diǎn)接收這些生理數(shù)據(jù)，根據(jù)合法性判定規(guī)則判斷數(shù)據(jù)的合法性：

對于合法的數(shù)據(jù)，進(jìn)行緩存操作，以便用于遠(yuǎn)程醫(yī)療；

對于不合法的數(shù)據(jù)，Sink節(jié)點(diǎn)通過控制指令喚醒此傳感器附近采集同種生理參數(shù)的傳感器，使其處于工作狀態(tài)，并收集數(shù)據(jù)，直到獲得合法的數(shù)據(jù)；

重新使用休眠策略；

步驟五，數(shù)據(jù)融合及傳輸階段

Sink節(jié)點(diǎn)對緩存的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，并將處理后的數(shù)據(jù)通過3G或者藍(lán)牙發(fā)送給遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的生理數(shù)據(jù)收集方法，其特征在于：在所述的步驟一中，合理的頻譜范圍是指在不對人體健康造成危害的范圍內(nèi)，能夠使不同的傳感器之間，以及不同的基于超聲波的無線通信設(shè)備之間盡可能減少干擾的頻譜范圍；同時(shí)該頻譜范圍又要具有一定的寬度，以使傳感器能夠?qū)ふ业胶线m的通信頻率。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的生理數(shù)據(jù)收集方法，其特征在于：在所述的步驟二中，連接請求包含了傳感器節(jié)點(diǎn)的編號，位置，特性信息和信道信息。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的生理數(shù)據(jù)收集方法，其特征在于：在所述的步驟三中，休眠策略是使位于相近區(qū)域的采集同種生理參數(shù)的一部分節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)；根據(jù)傳感器節(jié)點(diǎn)的剩余能量和拓?fù)湫畔?，采用“元胞自?dòng)機(jī)”算法，在保證超聲波無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的連通特性的前提下，通過使一部分冗余節(jié)點(diǎn)進(jìn)入休眠狀態(tài)，盡可能的減少能量消耗，延長整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的生存時(shí)間。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于超聲波無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的用于遠(yuǎn)程醫(yī)療的生理數(shù)據(jù)收集方法，其特征在于：在所述步驟四中，判斷數(shù)據(jù)合法性是指每一種生理數(shù)據(jù)有一個(gè)初始設(shè)定的閾值，處于閾值范圍內(nèi)的數(shù)據(jù)認(rèn)為是合法數(shù)據(jù)，否則便認(rèn)為是非法數(shù)據(jù)，該閾值會(huì)根據(jù)工作過程中收集到的數(shù)據(jù)，按照一定的策略進(jìn)行定期的更新。