[發明專利]一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護系統及方法

有效

• 申請號: 201810397793.3
• 申請日: 2018-04-28
• 公開（公告）號: CN108597599B
• 公開（公告）日: 2021-02-19
• 發明（設計）人: 胡建強
• 申請（專利權）人: 廈門理工學院
• 主分類號: G16H40/67
• 分類號: G16H40/67
• 代理公司: 泉州市潭思專利代理事務所(普通合伙) 35221
• 代理人: 麻艷

本發明公開一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護系統，包括生理傳感器節點、霧計算服務器、云數據中心和移動智能終端。本發明還公開一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護方法，生理傳感器節點向網絡距離最近的霧計算服務器傳輸生理監測數據；霧計算服務器負責接收、處理和融合數據，并上傳至云數據中心；移動智能終端與網絡距離最近的霧計算服務器連接，接收智能報警信息、健康評估結果和干預措施；霧計算服務器、云數據中心內部基于時間閾值約束的資源調度算法處理請求以保證低延遲。此種技術方案發揮智能前端化、延遲低、位置感知強等優勢，克服生理傳感器在能量和存儲方面的局限性，增加用戶體驗，有利于第一時間發現問題并給予救護。

技術領域

本發明屬于醫療信息領域，特別涉及一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護系統及方法。

背景技術

據《中國心血管健康指數(2017)》顯示，居民心血管病(CVD)危險因素普遍暴露，呈現在低齡化、低收入群體中快速增長及個體聚集趨勢。中國心腦血管病死亡率呈上升趨勢。血管病患人數2.9億，其中腦卒中1300萬，冠心病1100萬，肺原性心臟病500萬，心力衰竭450萬，風濕性心臟病250萬，先天性心臟病200萬，高血壓2.7億。心血管病(CVD)的預防和監護非常重要，特別是猝發性心臟疾病，如果事先能監測到細微征兆并采取有效措施，70％-80％的患者可以避免死亡，第一時間發現并給予救護非常重要。

目前醫院健康監護中心、社區醫院、養護中心等場所下人員密集，流動量大，臺式監護設備往往體積較大、不方便攜帶，監護費用高，很難滿足日益增長的患者的需求。便攜式監護終端計算和存儲資源受限，采用藍牙、ZigBee、WIFI、6LoWPAN等短距協議，最終將數據集中具有較大存儲和計算能力的云端，但云端面臨響應速度、網絡帶寬和網絡擁塞等挑戰，很難滿足低延遲性要求，移動性和位置感知等要求，影響人體健康監護的實時性和實用性。

發明內容

本發明的目的，在于提供一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護系統及方法，其綜合運用物聯網、霧計算、云計算等技術，發揮霧計算的智能前端化、延遲低、位置感知強等優點，克服人體生理傳感器節點在能量和存儲方面的局限性，增加用戶體驗，在健康監護中心、社區醫院等場所擴大監護的人數和自由度，從而有利于第一時間發現問題并給予救護。

為了達成上述目的，本發明的解決方案是：

一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護系統，包括生理傳感器節點、霧計算服務器、云數據中心和移動智能終端；

所述生理傳感器節點內置支持通信協議的無線收發器，與網絡距離最近的霧計算服務器連接并保持交互；

所述霧計算服務器內置通信協議的融合網關，負責接收、處理和融合生理傳感器傳輸的生理監測數據，基于TCP/IP協議與云數據中心保持交互并上傳數據；

所述移動智能終端內置無線通信模塊，基于無線WIFI方式與網絡距離最近的霧計算服務器連接，接收智能報警信息、健康評估結果和干預措施，其中霧計算服務器和云數據中心內部基于時間閾值約束的資源調度算法處理請求，以保證低延遲。

上述通信協議包含藍牙、ZigBee、WIFI和6LoWPAN。

上述網絡距離采用網絡坐標模型基于歐氏距離計算。

一種基于云霧資源低延遲調度的健康監護方法，包括如下步驟：

步驟S1，霧計算服務器計算生理傳感器節點和霧計算服務器的網絡距離；

步驟S2，生理傳感器節點選擇適當的通信協議與網絡距離最近的霧計算服務器連接并保持交互；

步驟S3，附著體表的若干生理傳感器節點采集生理數據；

步驟S4，霧計算服務器接收步驟S3采集的生理數據、實現網絡協議轉換和本地化數據實時融合和處理，記錄生理傳感器采集時間，訪問次數和數據日志；