本發(fā)明屬于醫(yī)療領(lǐng)域，尤其涉及一種數(shù)字健康盒及其方法、數(shù)字健康系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前還缺乏統(tǒng)一的健康大數(shù)據(jù)生態(tài)普及的快速檢測處理終端平臺。鑒于人體多參數(shù)傳感融合無線智慧健康盒還沒有推廣到市場，也沒達到檢測平臺標準統(tǒng)一的階段，各廠家單一功能設(shè)備的生產(chǎn)，患者或者保健者仍然需要借助傳統(tǒng)的醫(yī)院體檢方式進行自我身體特征參數(shù)檢測，同時也沒有很多有效的設(shè)備進行人體疾病癥狀的多體征的感知融合分析與綜合診斷，對于慢性疾病的發(fā)病周期觀察與急性疾病的突然爆發(fā)也沒法借助智能微型的普及化設(shè)備進行本地分析與提前預(yù)警規(guī)避。

目前已有的健康檢測設(shè)備功能單一且聯(lián)網(wǎng)性能差，即便已有雛形的人體多傳感信息檢測設(shè)備，也尚不能滿足無線聯(lián)網(wǎng)實時長程的智能無人值守監(jiān)測體征動態(tài)，參與本地融合分析診斷的需求，因此迫切需要研究制造出具有包括解決以上問題且普適應(yīng)用價值的、保障數(shù)據(jù)加密與系訪問統(tǒng)安全的，保護隱私數(shù)據(jù)的人體多傳感信息智能健康盒，滿足健康大數(shù)據(jù)生態(tài)鏈的具體智能采集設(shè)備需求。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

為了解決現(xiàn)有技術(shù)的缺點，本發(fā)明的第一目的是提供一種無線數(shù)字智慧健康盒。

本發(fā)明的一種數(shù)字健康盒，包括處理器和傳感器模塊；

所述傳感器模塊包括葡萄糖生物傳感器，所述葡萄糖生物傳感器用于實時采集人體血糖濃度信息并傳送至處理器；

光電式脈搏傳感器，其用于實時拾取人體脈搏信息并傳送至處理器；

紅外溫度傳感器，其用于實時檢測人體溫度信息并傳送至處理器；

免疫傳感器，其用于實時檢測人體內(nèi)抗體信息并傳送至處理器；

所述處理器，其用于實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；

所述云服務(wù)器與移動終端相連，所述云服務(wù)器用于對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至移動終端進行預(yù)警指示。

云端服務(wù)器及時將分析后的關(guān)鍵信息反饋給攜帶者終端，對用戶進行實時的預(yù)警指示，健康警示提醒。

進一步的，所述處理器，還用于在向云服務(wù)器發(fā)送信息之前，還對加蓋時間戳同步打包成幀的信息進行加密。這樣用來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

進一步的，所述處理器還包括地址學(xué)習(xí)模塊，其用于學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)物理地址，并將處理器加蓋時間戳同步打包成幀的信息自動轉(zhuǎn)發(fā)至學(xué)習(xí)的相應(yīng)物理地址路由，并經(jīng)相應(yīng)路由轉(zhuǎn)發(fā)至云服務(wù)器。這樣不僅能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕€通過自動轉(zhuǎn)發(fā)能提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

進一步的，所述處理器通過無線模塊與云服務(wù)器相互通信。本發(fā)明充分利用無線網(wǎng)絡(luò)提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

本發(fā)明的第二目的是提供一種數(shù)字健康盒的工作方法。

本發(fā)明的數(shù)字健康盒的工作方法，包括：

葡萄糖生物傳感器采集人體血糖濃度信息并傳送至處理器；

光電式脈搏傳感器實時拾取人體脈搏信息并傳送至處理器；

紅外溫度傳感器實時檢測人體溫度信息并傳送至處理器；

免疫傳感器實時檢測人體內(nèi)抗體信息并傳送至處理器；

處理器實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；

云服務(wù)器對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至移動終端進行預(yù)警指示。

進一步的，該方法還包括：在向云服務(wù)器發(fā)送信息之前，處理器還對加蓋時間戳同步打包成幀的信息進行加密。這樣用來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

進一步的，該方法還包括：處理器還包括學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)物理地址，并將處理器加蓋時間戳同步打包成幀的信息自動轉(zhuǎn)發(fā)至學(xué)習(xí)的相應(yīng)物理地址路由，并經(jīng)相應(yīng)路由轉(zhuǎn)發(fā)至云服務(wù)器。這樣不僅能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩?，還通過自動轉(zhuǎn)發(fā)能提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

進一步的，該方法還包括：處理器還接收用戶屬性信息，并根據(jù)用戶數(shù)字哈希簽名將用戶屬性信息與傳感器模塊實時采集的相應(yīng)用戶的信息進行綁定。這樣將用戶的屬性信息與其相應(yīng)信息進行綁定，避免信息存儲錯誤而造成誤報警。

進一步的，處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)將加蓋時間戳同步打包成幀的信息發(fā)送至云服務(wù)器。本發(fā)明充分利用無線網(wǎng)絡(luò)提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

本發(fā)明的第三目的是提供一種數(shù)字健康系統(tǒng)。

本發(fā)明的數(shù)字健康系統(tǒng)，包括上述所述的數(shù)字健康盒。

本發(fā)明的有益效果為：

本發(fā)明利用處理器實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；最后云服務(wù)器對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至預(yù)設(shè)醫(yī)療機構(gòu)的服務(wù)器或移動終端進行報警，用及時提示用戶對健康進行關(guān)注。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本申請的進一步理解，本申請的示意性實施例及其說明用于解釋本申請，并不構(gòu)成對本申請的不當限定。

圖1是一種數(shù)字健康盒的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是地址學(xué)習(xí)模塊工作示意圖。

圖3是數(shù)字健康盒功耗降低機制原理圖。

具體實施方式

應(yīng)該指出，以下詳細說明都是例示性的，旨在對本申請?zhí)峁┻M一步的說明。除非另有指明，本文使用的所有技術(shù)和科學(xué)術(shù)語具有與本申請所屬技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員通常理解的相同含義。

需要注意的是，這里所使用的術(shù)語僅是為了描述具體實施方式，而非意圖限制根據(jù)本申請的示例性實施方式。如在這里所使用的，除非上下文另外明確指出，否則單數(shù)形式也意圖包括復(fù)數(shù)形式，此外，還應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語“包含”和/或“包括”時，其指明存在特征、步驟、操作、器件、組件和/或它們的組合。

圖1是一種數(shù)字健康盒的結(jié)構(gòu)示意圖。

如圖1所示的本發(fā)明的一種數(shù)字健康盒，包括處理器和傳感器模塊；

所述傳感器模塊包括葡萄糖生物傳感器，所述葡萄糖生物傳感器用于實時采集人體血糖濃度信息并傳送至處理器；

光電式脈搏傳感器，其用于實時拾取人體脈搏信息并傳送至處理器；

紅外溫度傳感器，其用于實時檢測人體溫度信息并傳送至處理器；

免疫傳感器，其用于實時檢測人體內(nèi)抗體信息并傳送至處理器；

所述處理器，其用于實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；

所述云服務(wù)器與移動終端相連，所述云服務(wù)器用于對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至移動終端進行預(yù)警指示。

在本實施例中，葡萄糖生物傳感器為傳統(tǒng)的葡萄糖生物傳感器，采用金工作電極、金對電極和參比電極三電極體系，為了防止電極被氧化“熔斷”，進行了電極表面覆蓋材料的改進，在其表面覆蓋一層絕緣膠。在傳感器敏感膜表面的電化學(xué)反應(yīng)原理是：工作電極上固定了葡萄糖氧化酶和辣根過氧化酶，以鋨氧化還原聚合物作為電子媒介體；在生理條件下，人體皮下組織液中的葡萄糖分子會感應(yīng)出正電荷，儀表通過取樣電極在皮膚上施加固定電壓，皮下葡萄糖分子會在電場的作用下向陰極移動并滲出皮外，并在凝膠中向傳感器的工作電極擴散。組織液里的微量葡萄糖在GOD的催化作用下被氧化，H2O2產(chǎn)物在電極表面的聚合物膜里面被HRP和電子媒介體的聯(lián)合催化作用下被電極還原，還原電流的大小與葡萄糖濃度存在比例關(guān)系，儀表根據(jù)如下的特定算法進行血糖濃度的換算。

血糖濃度檢測的特定算法為：基于計時電流法，即施加恒定的工作電壓，測量其反應(yīng)電流的變化。由于擴散的作用，反應(yīng)開始后葡萄糖濃度會產(chǎn)生一定梯度，反應(yīng)電流以冪指數(shù)形式衰減。待測葡萄糖濃度與反應(yīng)電流方程系數(shù)成正比，用來推算待測物的葡萄糖溶液濃度；同時，考慮實際測量情況，進行葡糖檢測算法的修正，其它諸如皮膚阻抗變化、測量過程中的波動和奇異點、電路噪聲和干擾等對測量穩(wěn)定性影響較大，會導(dǎo)致在長的固定時間段，難以保證反離子電滲的葡萄糖獲取量與動物體組織液濃度成正比；在測量反應(yīng)電流，計算血糖濃度時出現(xiàn)較大偏差。

免疫傳感器包括用于肺癌標志物蛋白質(zhì)檢測的電化學(xué)紙芯片免疫傳感器，其用紙原理為：

通過在電極表面修飾固定一層合成納米復(fù)合材料電活性物質(zhì)，檢測電化學(xué)法產(chǎn)生的電流(電活性物質(zhì)與電極表面相互作用產(chǎn)生的電流)；采用硫堇作為電子媒介體與石墨烯之間會產(chǎn)生π-π堆疊的相互作用，從而固定在電極表面；制備合成納米金粒子，用于固定抗體；結(jié)合微流控技術(shù)，基于絲網(wǎng)印刷和噴臘打印技術(shù)，開發(fā)可以用于肺癌標志物蛋白質(zhì)檢測的電化學(xué)紙芯片免疫傳感器，使其滿足高靈敏度、微量、即時快速肺癌標志物檢測需求。

本發(fā)明利用處理器實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；最后云服務(wù)器對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至預(yù)設(shè)醫(yī)療機構(gòu)的服務(wù)器或移動終端進行報警，用及時提示用戶對健康進行關(guān)注。

在另一實施例中，處理器還用于在向云服務(wù)器發(fā)送信息之前，還對加蓋時間戳同步打包成幀的信息進行加密。

其中，加密的方式可以基于DES/AES對數(shù)據(jù)進行加密。這樣用來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

除了基于DES/AES對數(shù)據(jù)進行加密的方式之外，還可以采用其他加密方式對數(shù)據(jù)進行加密。

進一步的，所述處理器還包括地址學(xué)習(xí)模塊，如圖2所示，地址學(xué)習(xí)模塊學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)地址：從云服務(wù)商獲取轉(zhuǎn)發(fā)地址，并且進行表格的預(yù)存儲，重復(fù)地址檢測，轉(zhuǎn)發(fā)地址的快速切換，轉(zhuǎn)發(fā)形式：組播、廣播、單播的選擇，并將處理器加蓋時間戳同步打包成幀的信息自動轉(zhuǎn)發(fā)至學(xué)習(xí)的相應(yīng)物理地址路由，并經(jīng)相應(yīng)路由轉(zhuǎn)發(fā)至云服務(wù)器。這樣不僅能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕€通過自動轉(zhuǎn)發(fā)能提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

進一步的，所述處理器通過無線模塊與云服務(wù)器相互通信。本發(fā)明充分利用無線網(wǎng)絡(luò)提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

如圖3所示，本發(fā)明還設(shè)計利用高能效電池，采用一系列低功耗策略如：多工作模式間切換、自動檢測工作狀態(tài)模塊進入休眠、在線降低CPU的工作頻率，將不工作的模塊關(guān)掉供電等方法；并且設(shè)備具有本地非揮發(fā)數(shù)據(jù)存儲技術(shù)，降低掉電數(shù)據(jù)丟失現(xiàn)象，增強上電快速恢復(fù)現(xiàn)場能力；同時，配備標準的mini-USB充電電路，方便及時充電。

其中，為了降低本發(fā)明的數(shù)字健康盒的功耗，采用在線降低CPU工作頻率并且增加時鐘門控；在進行多單獨供電分區(qū)，進而將不工作的模塊暫時關(guān)掉供電；還可以采用多工作模式切換，達到自動檢測工作模式，使得設(shè)備自動進入/退出休眠。

本發(fā)明的數(shù)字健康盒的工作方法，包括：

葡萄糖生物傳感器采集人體血糖濃度信息并傳送至處理器；

光電式脈搏傳感器實時拾取人體脈搏信息并傳送至處理器；

紅外溫度傳感器實時檢測人體溫度信息并傳送至處理器；

免疫傳感器實時檢測人體內(nèi)抗體信息并傳送至處理器；

處理器實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；

云服務(wù)器對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至預(yù)設(shè)醫(yī)療機構(gòu)的服務(wù)器或移動終端進行報警。

進一步的，該方法還包括：在向云服務(wù)器發(fā)送信息之前，處理器還對加蓋時間戳同步打包成幀的信息進行加密。這樣用來提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩浴?/p>

進一步的，該方法還包括：處理器還包括學(xué)習(xí)轉(zhuǎn)發(fā)物理地址，并將處理器加蓋時間戳同步打包成幀的信息自動轉(zhuǎn)發(fā)至學(xué)習(xí)的相應(yīng)物理地址路由，并經(jīng)相應(yīng)路由轉(zhuǎn)發(fā)至云服務(wù)器。這樣不僅能提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩裕€通過自動轉(zhuǎn)發(fā)能提供數(shù)據(jù)傳輸?shù)乃俣取?/p>

進一步的，該方法還包括：處理器還接收用戶屬性信息，并且利用哈希算法將用戶數(shù)據(jù)信息數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)(用戶屬性信息與采集的對應(yīng)用戶傳感數(shù)據(jù))綁定后，進行整體數(shù)字簽名保證數(shù)據(jù)完整性，避免信息存儲錯誤而造成誤報警。

進一步的，處理器通過無線網(wǎng)絡(luò)將加蓋時間戳同步打包成幀的信息發(fā)送至云服務(wù)器。本發(fā)明充分利用無線網(wǎng)絡(luò)提高了網(wǎng)絡(luò)資源的利用率。

本發(fā)明利用處理器實時接收所述傳感器模塊傳送來的信息，并將接收到的信息按照信息屬性進行分類并分別加蓋時間戳同步打包成幀，再分別發(fā)送至云服務(wù)器；最后云服務(wù)器對接收到的分類信息與相應(yīng)分類標準值比較，生成預(yù)警信號并傳送至預(yù)設(shè)醫(yī)療機構(gòu)的服務(wù)器或移動終端進行報警，用及時提示用戶對健康進行關(guān)注。

本發(fā)明還提供了一種數(shù)字健康系統(tǒng)，包括上述所述的數(shù)字健康盒。

數(shù)字健康系統(tǒng)除了圖1所示的數(shù)字健康盒之外，還包括顯示模塊，所述顯示模塊與預(yù)設(shè)醫(yī)療機構(gòu)的服務(wù)器相連。除了數(shù)字健康盒和顯示模塊之外，數(shù)字健康系統(tǒng)的其他結(jié)構(gòu)均為現(xiàn)有結(jié)構(gòu)，此處將不再累述。

上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的具體實施方式進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。