[發明專利]一種醫院患者口服給藥監測網關

在審

• 申請號: 201911128516.3
• 申請日: 2019-11-18
• 公開（公告）號: CN111030923A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發明（設計）人: 張俊杰;梁燕
• 申請（專利權）人: 重慶郵電大學
• 主分類號: H04L12/66
• 分類號: H04L12/66;H04L29/08;H04L29/06
• 代理公司: 北京同恒源知識產權代理有限公司 11275
• 代理人: 趙榮之

本發明涉及一種醫院患者口服給藥監測網關，屬于物聯網開發領域。該網關軟件部分包括嵌入式NS服務器和FTP客戶端，嵌入式NS服務器由接收端、數據庫、client端組成，接收端負責接收終端節點的數據，并將其進行解密取出應用層數據并存入數據庫；數據庫用于存儲上下行的重要信息；client端用于與后臺服務器進行通信；FTP客戶端用于對網關存儲的數據進行夜間備份，采用時分復用技術將不同網關的數據有規律的存入文件并上傳至后臺服務器，然后清除網關數據庫數據。本發明可有效減少數據的上傳，從而提高了帶寬的利用率、數據的安全性和可靠性，同時也解決了網關掉電數據易丟失的問題。

技術領域

本發明屬于物聯網開發領域，涉及一種具有數據緩存和備份功能的醫院患者口服給藥監測網關。

背景技術

隨著醫療物聯網的發展逐漸興起了各種各樣的無線傳感器網，并在醫療行業的應用中逐漸得到了普及，但是醫院環境復雜，病房小且排列緊密，傳統的有線技術以及成熟的中短程無線通信技術將會產生很高的成本。現有技術中，公開號為CN201910017233專利文獻只給出了一種藥盒裝置只有提醒功能，對于醫護人員來說并沒有監測病人是否服藥的功能。公開號為CN201811179426專利文獻只給出了相關方案的設計，然而并沒有考慮到更多的實際問題，例如：帶寬利用率、數據備份。當醫院大量終端節點上傳數據時，網關若采用透傳模式傳輸必定會造成網絡擁擠從而導致數據丟失同時也增加了后臺服務器的負載，如果采用邊緣計算的思想將終端節點發送的信息放在網關進行處理、存儲，只需將告警信息、發藥時間、服藥時間上傳給服務器，利用夜間網絡利用率低的優點，將網關存儲的數據以文件的形式備份到后臺服務器。這樣不僅提高了帶寬利用率、同時防止網關掉電數據已丟失的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供一種醫院患者口服給藥監測網關，解決現有醫院患者口服給藥監測網關裝置帶寬利用率低、數據掉電易丟失、內存不能有效利用、數據易被竊取等問題。通過對智能藥盒終端的數據進行采集、協議轉換、應用層數據緩存、封裝上行數據，可以有效解決網關掉電后數據丟失以及網絡阻塞的問題，從而有效提高數據傳輸的可靠性和安全性。

為達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

一種醫院患者口服給藥監測網關，軟件部分包括嵌入式NS服務器和FTP客戶端；所述嵌入式NS服務器由接收端、數據庫和client端三部分組成；

所述接收端負責接收終端節點的數據，并將其進行解密取出應用層數據并存入數據庫；所述數據庫主要用于存儲上下行的重要信息；所述client端主要用于與后臺服務器進行通信；

所述FTP客戶端主要用于對網關存儲的數據進行夜間備份，采用時分復用技術將不同網關的數據有規律的存入文件并上傳至后臺服務器，然后清除網關數據庫數據并為下一天數據的產生騰出空間。

進一步，所述嵌入式NS服務器的接收端主要由兩個進程組成，進程Ⅰ用來接收節點發送的上行數據，并將數據進行解包處理取出有用的用戶層數據，然后進行aes128解密處理將得到的發藥信息存入數據庫；進程Ⅱ用于從數據庫讀取后臺服務器發送的下行消息，并將消息進行aes128加密然后封包成Lora數據包，通過射頻模塊發送到終端節點。

進一步，所述嵌入式NS服務器的數據庫部分主要用于存儲后臺下發的服藥信息以及節點上傳的發藥信息和服藥信息，當網關或者后臺掉電恢復后能夠及時從數據庫讀取數據并恢復正常狀態。

進一步，所述嵌入式NS服務器的client端由3個線程構成，主要用于與后臺服務器進行通訊；其中線程Ⅰ用于發送心跳包檢測網關是否和后臺服務器是否斷開，線程Ⅱ用于接收上行消息并將消息傳送到后臺服務器，線程Ⅲ主要用于發送下行消息，三個線程各自運行互不干擾。