[發明專利]一種基于邊緣計算平臺的老年人健康狀況監測方法在審

申請號：	202010582132.5	申請日：	2020-06-23
公開（公告）號：	CN111657891A	公開（公告）日：	2020-09-15
發明（設計）人：	楊松;王馨茹;匡曲兮;李凡	申請（專利權）人：	北京理工大學
主分類號：	A61B5/0205	分類號：	A61B5/0205;A61B5/00;G16H50/30;G16H40/67;A61B5/1455
代理公司：	北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639	代理人：	王民盛
地址：	100081 ***	國省代碼：	北京;11
權利要求書：	查看更多	說明書：	查看更多
摘要：
搜索關鍵詞：	一種基于邊緣計算平臺老年人健康狀況監測方法
鉆瓜網技術展會專利詞庫專利權人專利榜在售專利公布日期熱門專利

【權利要求書】：

1.一種基于邊緣計算平臺的老年人健康狀況監測方法，其特征在于：依托的監視系統，包括數據采集層、數據傳輸層及數據存儲層；

其中，數據采集層為硬件層，用于采集生命體征數據，即可穿戴設備；數據采集層具體包括開發板、溫度采集模塊、心率采集模塊、血氧飽和度采集模塊以及無線傳輸模塊；

其中，數據傳輸層為基于MQTT協議的邊緣計算平臺，利用邊緣計算平臺的各個模塊實現對應功能，包括主程序模塊、agent代理模塊、消息路由hub模塊、remote遠程消息同步模塊及function函數模塊；

其中，數據存儲層為云端數據庫，具體包括IoTHub物接入模塊、TSDB時序數據庫模塊、Rule Engine規則引擎模塊以及IOTVIZ物可視模塊，將數據采集層采集到的數據存儲到云端，用戶能夠在任何時間查看當前或指定時刻的采集數據；

所述監視系統中各模塊的連接方式如下：

心率采集模塊、溫度采集模塊、血氧飽和度采集模塊與無線傳輸模塊相連；無線傳輸模塊與hub消息路由模塊相連，hub消息路由模塊與function函數模塊相連，function函數模塊與remote遠程消息同步模塊相連；主程序模塊分別與hub消息路由模塊、function函數模塊、remote遠程消息同步模塊以及agent代理模塊相連；remote遠程消息同步模塊與IoTHub物接入模塊相連，IoTHub物接入模塊與Rule Engine規則引擎模塊相連，Rule Engine規則引擎模塊與TSDB時序數據庫模塊相連，TSDB時序數據庫模塊與IOTVIZ物可視模塊相連；

所述老年人健康狀況監測方法，包括以下步驟：

步驟一、搭建所述老年人健康狀況監視系統的數據采集層，并基于該數據采集層中的傳感器采集數據，具體為：

1.1將開發板與各數據采集模塊以及無線傳輸模塊連接；

其中，溫度采集模塊采集頭部以及指尖的溫度數據，心率采集模塊采集指尖，手腕以及胸口的心率數據，血氧飽和度采集模塊采集指尖、手腕的血氧飽和度數據；

1.2通過溫度傳感器讀取人體體溫，數據采集層通過心率傳感器基于光電容積法測量IBI及BPM信息，進而計算心率，具體為：利用光電容積法通過測量得到IBI，再通過公式BPM×IBI＝60計算得到BPM；

其中，IBI，即Interval Beats in ms，脈搏間隔；BPM，即Beats per Minute，每分鐘心跳數；BPM的計算涉及IBI的測量；

1.3通過血氧飽和度傳感器基于光電容積法測量兩個LED燈的交流和直流成分信息，進而計算血氧飽和度SaO₂，具體利用一個普通LED燈和一個紅外LED燈的交替點亮進行測量并計算出數值R_value再查表，從而確定當前的SaO₂；

其中，R_value的計算公式為(1)：

其中，AC_L1表示普通LED燈L1的直流成分，DC_L1表示普通LED燈L1的交流成分，AC_L2表示紅外LED燈L2的直流成分，DC_L2表示紅外LED燈L2的交流成分；

步驟二、搭建數據傳輸層，具體為：

2.1在數據采集層采集完成體溫、心率、血氧飽和度數據后，利用數據采集層的無線傳輸模塊，將采集到的數據以及設備ID通過無線傳輸方式發送至hub消息路由模塊；

2.2數據在function函數模塊中經過格拉布斯檢驗法剔除異常數據，若針對某一生命體征采用了多于一個的傳感器，則需要在異常數據被剔除后，對數據取平均數；