一種基于藍牙網關的監測系統的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及遠程控制系統，公開了一種基于藍牙網關的監測系統。在本實用新型中，該監測系統包含：用于采集生命體征數據的采集終端節點、網絡、藍牙網關、以太網、云服務器、互聯網和智能終端；采集終端節點通過網絡與藍牙網關連接，將采集到的生命體征數據發送給藍牙網關；藍牙網關通過以太網與云服務器連接；云服務器通過互聯網與智能終端連接；其中，藍牙網關為支持藍牙4.0或低功耗藍牙BLE的藍牙網關。采用上述基于藍牙網關的監測系統，不僅能夠提供長時間的動態健康監測，持續跟蹤患者情況，并且能夠提供全面的在線臨床診斷服務，提高治療水平，從而大大減輕了醫院的壓力，節省人力物力成本。
【專利說明】—種基于藍牙網關的監測系統

【技術領域】
[0001]本實用新型涉及遠程控制系統，特別涉及一種基于藍牙的監測系統。

【背景技術】
[0002]隨著社會的進步和科學技術的不斷發展，人們對生活質量的要求也越來越高，特別是健康狀況已經成為人們密切關注的焦點，越來越多的人更加傾向于定期對健康狀況進行檢查，從而實現有效預防疾病和及時治療的目的。目前在健康檢測這塊，主要還是在醫院和醫護人員通過面對面的方式來進行的，醫護人員通過體征信息采集器實際測量得到檢測者相關數據后，填表提交給醫生處理，該過程不僅增加了檢測者的不便，同時也增加了醫護人員的負擔。另一方面，我國老齡化加劇、空巢老人比例增加、慢性病年輕化等現象導致患者患病時間長及服務需求大，而醫護人員需要利用相應體征信息采集器面對面對患者的每一項指標進行檢測，這樣不利于醫護人員對患者進行長時間的動態健康監測，持續跟蹤患者情況，且將增加醫院負擔，耗費大量人力物力資源。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的在于提供一種基于藍牙網關的監測系統，使得利用該監測系統一方面能夠提供長時間的動態健康監測，持續跟蹤患者情況，另一方面可以提供全面的在線臨床診療服務，提高治療水平，從而大大減輕了醫院的壓力，節省人力物力成本。
[0004]為解決上述技術問題，本實用新型的實施方式提供了一種基于藍牙網關的監測系統，包含:用于采集生命體征數據的采集終端節點、網絡、藍牙網關、以太網、云服務器、互聯網和智能終端；采集終端節點通過網絡與藍牙網關連接，將采集到的生命體征數據發送給藍牙網關；藍牙網關通過以太網與云服務器連接；云服務器通過互聯網與智能終端連接，其中，藍牙網關為支持藍牙4.0或低功耗藍牙BLE的藍牙網關。
[0005]本實用新型相對于現有技術而言，采用了一種基于藍牙網關的監測系統:采集終端節點用于接收人體的生命體征數據，并通過網絡傳送給藍牙網關，使得藍牙網關能夠對接收數據進行協議格式的轉換，并通過以太網發送到云服務器，最后在智能終端上進行顯示和遠程控制。一方面由于采用的藍牙技術具有自適應跳頻、功率控制等獨特的技術措施，避免了與無線W1-Fi網、Zigbee等的相互干擾，有效增強了上述基于藍牙網關的監測系統的抗干擾能力，不僅能夠提供長時間的動態健康監測，便于醫生持續跟蹤患者情況，并且能夠提供全面的在線臨床診斷服務，從而提高治療水平，減輕醫院的壓力，節省人力物力成本；另一方面該監測系統中的藍牙網關為藍牙4.0網關或低功耗藍牙BLE網關，使得接入采集終端節點中的體征信息采集器可以不受協議限制，大大提高了該監測系統的兼容性，擴大了適用范圍，進而保證了利用上述監測系統能夠實現長時間的動態健康監測，便于跟蹤患者情況。
[0006]另外，藍牙網關包含藍牙無線單片機、應用處理器、以太網控制芯片、Flash閃存存儲器、雙倍速率同步動態隨機存儲器DDR和RJ45接口 ；藍牙無線單片機通過應用處理器與以太網控制芯片相連，Flash閃存存儲器和DDR均與應用處理器相連，RJ45接口與以太網控制芯片相連。藍牙無線單片機用于將接收數據解析處理為原始二進制數據，并發送到后方；應用處理器用于將解析數據轉換為以太網協議格式的數據，并依以太網的傳輸要求進行打包，并控制以太網包通過以太網控制芯片經由以太網接口 RJ45傳送到云服務器。應用處理器上外接了 Flash閃存存儲器和DDR主要是用來防止掉電后丟失用戶的一些重要數據、信息等。使用基于藍牙網關的監測系統，能夠實現利用上述監測系統進行長時間的動態健康監測和在線診療，為使用者提供良好的用戶體驗。
[0007]另外，藍牙無線單片機為CC2540芯片，以太網控制芯片為以太網控制芯片DP83848。其中，CC2540芯片是一款高性價比、低功耗的片上系統解決方案，適用于藍牙4.0和低功耗藍牙BLE應用。以太網控制芯片DP83848則是一款強大的全功能10/100單端口物理層器件，實現了低功耗，可以在應用中使用最少量的工作所需電量，并通過降低功耗提高了產品的整體可靠性。使用上述低功耗芯片和處理器能夠使得上述基于藍牙網關的監測系統保持長時間實時監控，為用戶提供便利。
[0008]另外，CC2540芯片通過UART串口與應用處理器進行數據通訊，應用處理器通過RMII接口與以太網控制芯片DP83848進行數據通訊。CC2540芯片通過UART串口向應用處理器傳輸數據，速度最高可達100K左右，能夠用作長距離通信所需；而用于連接應用處理器和以太網控制芯片DP83848的RMII接口作為標準以太網接口，則實現了以太網包在從應用處理器到以太網控制芯片的傳輸，使用上述UART和RMII接口進行數據傳輸，能夠實現安全、穩定、長距離的無線通信，從而確保使用上述監測系統能夠為使用者提供長時間的動態健康監測和全面地在線臨床診療服務。
[0009]另外，采集終端節點包含N個體征信息采集器，N為自然數。體征信息采集器用以采集使用者的相應生命體征數據，并通過網絡傳送給藍牙網關進行解析處理。
[0010]另外，體征信息采集器為體溫計、血糖儀或血壓計。其中，體溫計用以檢測使用者的體溫，血糖儀用以檢測血糖，血壓計用以檢測血壓，利用上述體征信息采集器可以實現對人體生命體征數據的采集，并傳送到云服務器進行存儲和分析，一旦發現異常，即發送警報通知，醫生可以通過智能終端進行監控和在線診療，大大減輕了醫院的負擔，并為使用者提供了便利。
[0011]另外，采集終端節點包含N個健康檢測設備，N為自然數；其中，每個健康檢測設備至少包含三個體征信息采集器。將至少三個體征信息采集器物理集成在一個健康檢測設備中，便于檢測者檢測完一個繼續檢測另一個，避免遺漏，從而實現對檢測者相應生命體征數據進行較為全面的采集。
[0012]另外，每個健康檢測設備至少包含的三個體征信息采集器為:體溫計、血糖儀和血壓計。利用體溫計、血糖儀、血壓計等醫療設備可以獲取人體的體溫、血糖含量、血壓等生命體征數據，并通過上述基于藍牙網關的監測系統顯示到智能終端上，從而實現實時的動態健康監測和全面的在線臨床診斷服務，為患者提供便利，為醫院減輕負擔，節省了人力物力成本。
[0013]另外，智能終端為PDA、智能手機或平板電腦。利用采集終端節點采集人體生命體征數據，通過藍牙網關傳送到云服務器上，最終通過互聯網顯示在PDA、智能手機或平板電腦上，便于更好地對使用者進行長時間的健康監測，并在出現異常時發送警報消息，為使用者提供在線診療服務，為醫院減輕了負擔，節省了人力物力成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1是根據本實用新型第一實施方式的一種基于藍牙網關的監測系統的結構示意圖；
[0015]圖2是根據本實用新型第一實施方式的藍牙網關的結構示意圖；
[0016]圖3是根據本實用新型第一實施方式的CC2540芯片的結構示意圖；
[0017]圖4是根據本實用新型第一實施方式的AM3352芯片的連接結構示意圖；
[0018]圖5是根絕本實用新型第二實施方式的一種基于藍牙網關的監測系統的結構示意圖。

【具體實施方式】
[0019]為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型的各實施方式進行詳細的闡述。然而，本領域的普通技術人員可以理解，在本實用新型各實施方式中，為了使讀者更好地理解本申請而提出了許多技術細節。但是，即使沒有這些技術細節和基于以下各實施方式的種種變化和修改，也可以實現本申請各權利要求所要求保護的技術方案。
[0020]本實用新型的第一實施方式涉及一種基于藍牙網關的監測系統，具體結構如圖1所示。一種基于藍牙網關的監測系統，包含:用于采集生命體征數據的采集終端節點1、藍牙網絡2、藍牙網關3、以太網4、云服務器5、互聯網6和智能終端7 ;采集終端節點I通過藍牙網絡2與藍牙網關3連接，將采集到的生命體征數據發送給藍牙網關；藍牙網關3通過以太網4與云服務器5連接；云服務器5通過互聯網6與智能終端7連接；其中，藍牙網關為支持藍牙4.0或低功耗藍牙BLE的藍牙網關。
[0021]其中，藍牙網關3的具體結構如圖2所示，包含:藍牙無線單片機301、應用處理器302、以太網控制芯片303、Flash閃存存儲器304、DDR305和RJ45接口 306。采用上述基于藍牙網關的監測系統，利用采集終端節點進行相應生命體征數據的采集，并將采集數據通過藍牙網絡2傳輸給藍牙網關3，使得藍牙網關3中的藍牙無線單片機301能夠對接收數據進行解析處理，并傳送給應用處理器302，應用處理器302用于對解析數據進行協議格式的轉換，依照以太網4的傳輸要求進行打包，并控制以太網包通過以太網控制芯片303，經由與以太網控制芯片相連的RJ45接口發送到云服務器，利用云服務器對接收數據進行存儲和分析，并在智能終端上進行顯示。利用上述基于藍牙網關的監測系統，不僅能夠實現長時間的動態健康監測，持續跟蹤患者情況，為檢測者提供便利；還能夠提供全面的在線臨床診斷服務，提高治療水平，從而大大減輕醫院的壓力，節省人力物力成本。
[0022]值得注意的是，上述監測系統中使用的藍牙技術，是工作在免許可的2.4GHz ISM射頻頻段，能夠實現超低功耗短距離無線連接的通信技術，該監測系統中的藍牙網關為藍牙4.0網關或低功耗藍牙BLE網關，使得接入的體征信息采集器可以不受協議的限制，只要體征信息采集器支持藍牙4.0和低功耗藍牙BLE這兩種協議中的任一種，都可以接入上述藍牙網關中，大大提高了該監測系統的兼容性，擴大了適用范圍，為實現長時間的動態健康監測提供了可能；另外，相對于傳統的藍牙技術存在的待機功耗略大、無線標準較為復雜等局限性，在該監測系統中采用藍牙4.0或低功耗藍牙BLE技術能夠得到較低的功耗，從而實現長時間的動態健康監測，為使用者提供便利。
[0023]另外，藍牙無線單片機采用的是適用于2.4GHz低功耗藍牙系統的CC2540芯片，可應用于各種場合的短距離無線通信領域，具有功耗低、體積小、傳輸距離遠、抗干擾能力強等特點。在上述藍牙網關中，CC2540芯片上集成有高性能、低功耗的8051微控制器內核、兼容2.4GHz藍牙低功耗的射頻收發器、8路輸入8?14位ADC、高級加密標準(AES)協處理器等。該芯片的具體結構如圖3所示，工作電壓為2V?3.6V，該芯片上接口 DVDD_USB、DVDD1、AVDD1、AVDD2、AVDD3、AVDD4、AVDD5 和 AVDD6 均與電源相連接，DGND_USB 接口接地，DOOUPL接口通過去耦電容C401接地，RBIAS接口通過內部偏置電阻R301接地，接口 P2_3/X0SC32K_Q2和P2_4/X0SC32K_Q1可外接一個32KHz晶體振蕩器，由一個可選的32KHz晶體XTAL2與兩個負載電容C321和C331形成，該晶體振蕩器可用在電流消耗非常低和睡眠喚醒時間很準確的應用程序中。接口 X0SC_Q1和X0SC_Q2上外接一個32MHz的晶體XTALl及兩個負載電容C221和C231形成了一個32MHz的晶體振蕩器。RF_N接口和RF_P接口分別為兩個差分引腳，上述兩個差分引腳與天線之間的連接是通過外圍電路實現，包含:電感L251、L252、L253 和 L261 以及電容 C251、C252、C253、C261 和 C262，其中，電感 L251、電容 C262 和C253接地。將上述CC2540芯片應用在2.4GHz頻段下，可以利用該芯片上集成的ADC模數轉換器進行數據解析，并傳送給應用處理器進行相應處理，能夠實現功耗低、安全性高的無線數據傳輸，為實現長時間的健康動態監測，持續跟蹤患者情況提供了可能。
[0024]另外，應用處理器可以為AM3352、STM32F103、STM32F107、STM32F205、STM32F207、SPEAR320、MT7620A、MT7620N、RTL8196E、RTL8196EU、S3C2416、S3C6440 或 S5P6442 等各種型號的應用處理器。在本實施方式中，以AM3352應用處理器為例進行說明。上述AM3352應用處理器是基于高性能、低功耗特性的ARM Cortex-A8內核的微處理器，主頻最高可達到720MHz，速度較快。該處理器的連接結構如圖4所示，包含19個接口，其中，Power接口外接集成電源，Clock接口為時鐘接口，I2C0用以實現同步串行數據傳輸、MMCO, GP1和UARTl外接驅動程序、UARTO串接USB轉換線驅動，DDR IF和GPMC接口分別外接256Mbytes DDR3和256Mbytes閃存存儲器EMAC (RMII)和MD1接口外接以太網控制芯片DP83848，UART4和GP1串口外接CC2540芯片，利用UART串口進行數據的傳輸，最高可實現100K左右的速度，可以用作長距離通信，且具有低功耗、穩定性好、傳輸距離長等優點，并能夠提供全面的在線臨床診斷服務，一方面為使用者提供了便利，另一方面減輕了醫院的負擔，降低了人力物力成本。
[0025]另外，以太網控制芯片為DP83848控制芯片，該芯片是一款魯棒性好、功能全、功耗低的10/100Mbps單路物理層器件，它支持RMII接口、10BASE?T和100BASE?TX以太網外設，因此，將該芯片應用到本實施方式的藍牙網關中，使該芯片通過RMII標準以太網接口與應用處理器連接，減少了接口所需要的引腳數目，降低了系統功耗及成本；且由于DP83848芯片具有良好的兼容性和通用性，能夠更好地適應工業控制和工廠自動化，以及通用嵌入式系統等應用場合。在上述藍牙網關中，利用應用處理器按以太網網絡傳輸的要求對解析數據進行再打包處理，并控制其通過RMII接口向以太網控制芯片DP83848傳輸，經由以太網接口 RJ45發送給云服務器，使得服務器對數據進行存儲和分析，并通過互聯網顯示到智能終端上，形成可用于長時間動態健康監測的基于藍牙網關的監測系統，能夠持續跟蹤患者的情況，并提供全面的在線臨床診斷服務，從而提高治療水平，為使用者帶來更加便利的體驗。
[0026]另外，采集終端節點包含N個體征信息采集器，N為自然數。這里的采集終端節點還可以包含其他的醫療設備，在本實施方式中，體征信息采集器被設定為體溫計、血糖儀或血壓計，利用其中這些體征信息采集器，可以實現對人體體溫、血糖值或血壓值的檢測。當使用該監測系統時，可以根據實際情況選擇合適數量的體征信息采集器，實現對不同人進行相應生命體征數據的檢測。利用體征信息采集器采集數據，使得采集數據通過藍牙網關傳送到云服務器，最后在智能終端上進行顯示，從而保證實現長時間的動態健康監測，持續跟蹤患者情況，為檢測者提供便利；并且可以提供全面的在線臨床診斷服務，提高治療水平，從而大大減輕醫院的壓力，節省人力物力成本。
[0027]需要說明的是，在實際應用中，上述采集終端節點不限于體溫計、血糖儀和血壓計，它包含任意支持藍牙4.0或低功耗藍牙BLE協議的設備，如藍牙體重計、藍牙手環、藍牙手表等相關體征信息采集器。
[0028]另外，智能終端為PDA、智能手機或平板電腦。智能終端通過互聯網接收數據，對患者進行實時健康監控，并且能夠在體征信息采集器檢測到患者生命體征數據異常時發送警報消息，從而大大減少了面對面進行健康檢測所需的人力物力成本，從而減輕了醫院的壓力，為檢測者提供了便利。
[0029]本實用新型的第二實施方式涉及一種基于藍牙網關的監測系統，具體裝置結構如圖5所不。第二實施方式與第一實施方式大體相同，主要區別在于:第一實施方式中的米集終端節點包含N個體征信息采集器，N為自然數，體征信息采集器為體溫計、血糖儀或血壓計；而在本實施方式中，采集終端節點包含N個健康檢測設備101，N為自然數；其中，每個健康檢測設備101包含至少三個體征信息采集器；且每個健康檢測設備101至少包含的三個體征信息采集器為:溫度計、血糖儀和血壓計。在本實施方式中，將三種體征信息采集器結合在一起，置于一個健康檢測設備101內，健康檢測設備101可設為N個，根據實際情況，利用健康檢測設備101對任意患者進行健康檢測，可以實現對該患者進行更為全面的數據采集，當采集到大于或等于兩個體征信息采集器的信號異常時，即可發送警報通知，從而保證遠程健康監測的準確度。例如，設置一健康檢測設備，該健康檢測設備集成了體溫計、血糖儀和血壓計，利用該健康檢測設備對某一糖尿病患者進行監測，當檢測到該患者體溫和血糖值的異常信號，即可在遠程端觸發報警，提高了報警的準確率，能夠更加有效地實現對不同使用者的健康監測，以便在檢測到使用者生命體征數據出現異常時進行實時有效處理，從而提高治療水平。
[0030]本領域的普通技術人員可以理解，上述各實施方式是實現本實用新型的具體實施例，而在實際應用中，可以在形式上和細節上對其作各種改變，而不偏離本實用新型的精神和范圍。
【權利要求】
1.一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，包含:用于采集生命體征數據的采集終端節點、網絡、藍牙網關、以太網、云服務器、互聯網和智能終端； 所述采集終端節點通過所述網絡與所述藍牙網關連接，將采集到的生命體征數據發送給所述藍牙網關； 所述藍牙網關通過所述以太網與所述云服務器連接； 所述云服務器通過所述互聯網與所述智能終端連接； 其中，所述藍牙網關為支持藍牙4.0或低功耗藍牙BLE的藍牙網關。
2.根據權利要求1所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述藍牙網關包含藍牙無線單片機、應用處理器、以太網控制芯片、Flash閃存存儲器、雙倍速率同步動態隨機存儲器DDR和RJ45接口 ； 所述藍牙無線單片機通過所述應用處理器與所述以太網控制芯片相連； 所述Flash閃存存儲器和所述DDR均與所述應用處理器相連，所述RJ45接口與所述以太網控制芯片相連。
3.根據權利要求2所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述藍牙無線單片機為CC2540芯片，所述以太網控制芯片為以太網控制芯片DP83848。
4.根據權利要求3所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述CC2540芯片通過UART串口與所述應用處理器進行數據通訊，所述AM3352應用處理器通過RMII接口與所述以太網控制芯片DP83848進行數據通訊。
5.根據權利要求1所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述采集終端節點包含N個體征信息采集器，N為自然數。
6.根據權利要求5所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述體征信息采集器為體溫計、血糖儀或血壓計。
7.根據權利要求1所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述采集終端節點包含N個健康檢測設備，N為自然數；其中，每個健康檢測設備至少包含三個體征信息采集器。
8.根據權利要求7所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，每個所述健康檢測設備至少包含的三個體征信息采集器為:體溫計、血糖儀和血壓計。
9.根據權利要求1所述的一種基于藍牙網關的監測系統，其特征在于，所述智能終端為PDA、智能手機或平板電腦。
【文檔編號】A61B5/0205GK204092195SQ201420529241
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年9月15日 優先權日:2014年9月15日
【發明者】王波, 彭輝 申請人:王波