[發明專利]一種基于藍牙的醫療可穿戴設備智能交互方法

有效

• 申請號: 201810036961.6
• 申請日: 2018-01-15
• 公開（公告）號: CN108245132B
• 公開（公告）日: 2020-07-14
• 發明（設計）人: 田雨;馬志彬;周天舒;王昱;李勁松
• 申請（專利權）人: 浙江大學
• 主分類號: A61B5/00
• 分類號: A61B5/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 劉靜;邱啟旺

1.一種基于藍牙的醫療可穿戴設備智能交互方法，其特征在于，該方法包括如下步驟：

(1)監護設備準備就緒后廣播自身狀態，保證可以被智能終端掃描到；

(2)智能終端在后臺對附近監護設備進行掃描，當掃描到監護設備時，根據監護設備的RSSI值計算該監護設備與智能終端的距離，根據距離值獲得該監護設備的運動軌跡，從而判斷出該監護設備是否在靠近自己；若智能終端發現該監護設備在靠近自己，則主動向該監護設備發送身份驗證請求，執行步驟(3)，否則不做交互處理；通過監護設備的藍牙信號強度判斷其距離及運動軌跡，具體如下：

當智能終端掃描到附近的監護設備后，智能終端可以獲得該監護設備的名稱name、設備號id和RSSI值信息；根據RSSI值計算出監護設備距離智能終端的距離d，計算方法如下：

其中，RSSI為監護設備信號強度；A為智能終端和監護設備相隔1米時監護設備的信號強度；n為環境衰減因子；通過連續記錄監護設備的距離d，可以得到一組與時間t相關的距離D；通過最小二乘法對D進行直線擬合得到監護設備相對于智能終端的運動軌跡；設待擬合直線為：d＝a+bt；其中，a代表截距，b代表斜率；

對于相同時間間隔測量所得的N組數據(t_i，d_i),i＝1,2……，N，用最小二乘法估計參數時，要求觀測值d_i的偏差的加權平方和為最小，即下式的值最小：

上試分別對a、b求偏導得：

整理后得到方程組：

解上述方程后得到參數a和參數b的最佳估計值：

從參數b的取值求得監護設備相對于智能終端是在遠離還是在靠近：若b0，則監護設備在遠離智能終端；若b0，則監護設備在靠近智能終端；

(3)監護設備接收到智能終端發送的身份驗證請求后，若驗證通過后，則與智能終端建立連接，若驗證失敗，則向智能終端發送錯誤信息；智能終端向監護設備發送的身份驗證請求中包含采用JWT(JSON Web Tokens)標準的Token值，記為Toke_a，該Token值包括三部分：header、payload、signature，每部分之間用點進行分割，通過Base64進行編碼；監護設備根據Toke_a驗證智能終端身份，驗證通過后，監護設備向智能終端發送Token_b，智能終端通過Token_b驗證監護設備身份，雙方身份驗證均通過后連接正式建立；

智能終端可以連接任意數量的監護設備，具體為：當新的監護設備連接時，智能終端檢測當前連接的監護設備數量是否超過藍牙連接限制，若超過限制，則通過LRU算法從當前連接的設備列表中選出一個舊連接掛起，然后連接新的監護設備；選出的舊連接對應的監護設備被放在掛起的設備列表中，如果有需要，患者可以隨時從掛起的設備列表中恢復連接；

通過LRU算法從當前連接的監護設備列表中選出一個舊連接掛起，具體為：將已連接設備列表以鏈表形式進行存儲，記為鏈表L；對于每個已連接的監護設備，智能終端在鏈表L中保存對該監護設備的訪問時間t；根據每個監護設備的訪問時間t對鏈表L進行排序；若有新的監護設備需要連接，則將該監護設備的信息存儲在鏈表的頭部，并根據鏈表尾部存儲的監護設備信息將對應的監護設備掛起；若已存在于鏈表L中的監護設備被再次訪問，則將L中存儲的與被訪問的監護設備對應的信息存儲到鏈表頭部，并更新對應時間t。