一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及醫(yī)療電子信息領域，特別涉及一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)，包括傳感器模塊、傳輸終端模塊、網(wǎng)絡模塊、醫(yī)院信息系統(tǒng)和Android客戶端；所述的傳輸終端模塊包括終端節(jié)點、轉(zhuǎn)換接口，所述的網(wǎng)絡模塊包括一個或至少二個ZigBee網(wǎng)關節(jié)點、與對應ZigBee網(wǎng)關節(jié)點連接的一個或至少二個ZigBee路由節(jié)點，所述的醫(yī)院信息系統(tǒng)包括服務器、ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關模塊、與ZigBee網(wǎng)關節(jié)點連接的網(wǎng)絡設備、PC。本實用新型采用了ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)格式，融入到醫(yī)院現(xiàn)有的網(wǎng)絡中，網(wǎng)絡穩(wěn)定性高、成本低且兼容性好。
【專利說明】一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)

【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及醫(yī)療電子信息領域，特別涉及一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線 信息傳輸和應用系統(tǒng)。

【背景技術】
[0002] 隨著電子信息技術的發(fā)展，醫(yī)院中的醫(yī)療監(jiān)護和其他相關電子設備越來越多，設 備之間的聯(lián)網(wǎng)也越來越復雜。傳統(tǒng)的有線連接往往因為排線復雜，只能在特定區(qū)域內(nèi)使 用，限制了病人的活動，容易引起患者的不舒適；對于需要更大范圍活動的恢復患者，更難 以實現(xiàn)患者真實生理狀況的實時監(jiān)護，影響檢測數(shù)據(jù)的準確性、實時性。
[0003] 通過無線技術可改變傳統(tǒng)有線信息傳輸方式，能夠解決上述問題。目前也有一些 自定義的簡單的無線信息傳輸技術應用在醫(yī)院無線信息傳輸。但是其無線網(wǎng)絡的穩(wěn)定性、 網(wǎng)絡協(xié)議的標準化、成本等方面都存在問題。
[0004] 也有一些文獻和專利提出了利用ZigBee技術來實現(xiàn)醫(yī)院無線信息傳輸。但是在 實際環(huán)境中，不同醫(yī)院的HIS和技術標準不一。各種監(jiān)護和其他設備接口標準也不統(tǒng)一。造 成現(xiàn)有的技術方案還存在有與醫(yī)院原有的信息系統(tǒng)和相關設備兼容性差、難以實際應用的 問題。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本實用新型的目的是根據(jù)【背景技術】中存在的缺點和問題加以改進，提供一種網(wǎng)絡 穩(wěn)定性高、成本低、兼容性好的基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)。
[0006] 本實用新型的技術方案是提供一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用 系統(tǒng)，包括傳感器模塊、傳輸終端模塊、網(wǎng)絡模塊、醫(yī)院信息系統(tǒng)和Android客戶端；所述的 傳輸終端模塊包括終端節(jié)點、轉(zhuǎn)換接口，所述的網(wǎng)絡模塊包括一個或至少二個ZigBee網(wǎng)關 節(jié)點、與對應ZigBee網(wǎng)關節(jié)點連接的一個或至少二個ZigBee路由節(jié)點，所述的醫(yī)院信息系 統(tǒng)包括服務器、ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關模塊、與ZigBee網(wǎng)關節(jié)點連接的網(wǎng)絡設備、PC ;其中： 所述的傳輸終端模塊通過轉(zhuǎn)換接口或連線連接傳感器模塊，并通過無線方式發(fā)送數(shù)據(jù)至網(wǎng) 絡模塊，網(wǎng)絡模塊通過ZigBee網(wǎng)關節(jié)點將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式后傳送至醫(yī)院 信息系統(tǒng)。
[0007] 本實用新型具有以下優(yōu)點：
[0008] 1、網(wǎng)絡穩(wěn)定性高
[0009] 本系統(tǒng)采用了 TI公司CC2530無線通信芯片和協(xié)議棧，符合ZigBee標準，網(wǎng)絡具 有自組織、自愈、多跳的特點，適用于醫(yī)療環(huán)境下對網(wǎng)絡穩(wěn)定性要求高的場合。
[0010] 2、成本低
[0011] 本系統(tǒng)的無線網(wǎng)絡具有自組織的特點，在部署的過程中容易實施。本系統(tǒng)能耗低， 可采用電池供電。不需要排線，降低了施工的工作量和成本。
[0012] 3、兼容性好
[0013] 在實際環(huán)境中，不同醫(yī)院的HIS種類和技術標準不一，各種監(jiān)護和其他設備接口 標準也不同。本系統(tǒng)通過采用了 ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關模塊和USB、RS232等接口模塊，實現(xiàn) 了無線網(wǎng)絡與HIS(醫(yī)院信息系統(tǒng))、無線網(wǎng)絡與監(jiān)護設備和其他設備之間的解耦合，顯著提 高了系統(tǒng)的兼容性。本系統(tǒng)可以合適的融入醫(yī)院現(xiàn)有的系統(tǒng)，實現(xiàn)無線傳輸?shù)接芯€傳輸?shù)?平滑、漸進升級。從而具有更強的實用性。
[0014] 4、本系統(tǒng)采用的國際標準的ZigBee協(xié)議。ZigBee協(xié)議是物聯(lián)網(wǎng)的行業(yè)標準之一， 由ZigBee聯(lián)盟制定和推廣，得到了眾多廠商的支持。只要是符合ZigBee協(xié)議的設備，都可 以與本系統(tǒng)兼容。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0015] 圖1為本實用新型的系統(tǒng)數(shù)據(jù)流框圖。
[0016] 圖2為本實用新型一種實施例的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0017] 由圖1-2可知，本實用新型包括傳感器模塊、傳輸終端模塊、網(wǎng)絡模塊、醫(yī)院信息 系統(tǒng)和An droid客戶端；所述的傳輸終端模塊包括終端節(jié)點4、5、6和轉(zhuǎn)換接口，所述的網(wǎng)絡 模塊包括一個或至少二個ZigBee網(wǎng)關節(jié)點7、與對應ZigBee網(wǎng)關節(jié)點7連接的一個或至少 二個ZigBee路由節(jié)點8,所述的醫(yī)院信息系統(tǒng)包括服務器9、與ZigBee網(wǎng)關節(jié)點7連接的 網(wǎng)絡設備10、PC ;
[0018] 其中：所述的傳輸終端模塊通過轉(zhuǎn)換接口或連線連接傳感器模塊，并通過無線方 式發(fā)送數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡模塊，網(wǎng)絡模塊通過ZigBee網(wǎng)關節(jié)點7將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格 式后傳送至醫(yī)院信息系統(tǒng)。
[0019] 本實用新型所述的傳感器模塊包括溫濕度傳感器1、脈搏傳感器2、心電監(jiān)護器3。
[0020] 本實用新型所述的終端節(jié)點通過引線與溫濕度傳感器1連接，或通過USB接口與 脈搏傳感器2連接，或通過USB接口與心電監(jiān)護器3連接。本實用新型所述的Android客 戶端由醫(yī)務人員終端和醫(yī)患人員終端組成。本實用新型所述的轉(zhuǎn)換接口為USB轉(zhuǎn)換接口或 RS-232 接口。
[0021] 下面對本系統(tǒng)各組成成分做詳細描述：
[0022] 1、本系統(tǒng)傳感器模塊包含溫度傳感器、心率傳感器、脈搏傳感器等設備，同時醫(yī)院 現(xiàn)有的監(jiān)護等設備也屬于本模塊功能范圍；傳感器模塊主要負責信息的采集。
[0023] 2、終端模塊包含終端節(jié)點和相關的轉(zhuǎn)換接口；該模塊與傳感器模塊相連，作用是 將數(shù)據(jù)通過無線方式發(fā)送出去。
[0024] 3、網(wǎng)絡模塊包含中心節(jié)點、路由節(jié)點、網(wǎng)關節(jié)點，負責無線網(wǎng)絡的構(gòu)建。
[0025] 4、醫(yī)院信息系統(tǒng)（HIS)由服務器、網(wǎng)絡設備、PC等構(gòu)成；PC為醫(yī)院電腦操作端；該 模塊完成具體的應用；網(wǎng)關節(jié)點和HIS網(wǎng)絡設備相連，完成了不同網(wǎng)絡之間數(shù)據(jù)的傳輸。
[0026] 5、Android客戶端由醫(yī)務人員終端和病患人員終端組成；該模塊實現(xiàn)了相關信息 移動交互的能力。
[0027] 本系統(tǒng)采用了基于ZigBee技術的無線通信方式，ZigBee技術相比wifi、藍牙等通 信技術具有自組織、低功耗、低成本等特點，特別適用于無線傳感器網(wǎng)絡?，F(xiàn)有的應用在醫(yī) 療系統(tǒng)中的，采用ZigBee技術的相關專利或技術方案在上位機采用的是串口通信技術。本 系統(tǒng)采用了 ZigBee轉(zhuǎn)以太網(wǎng)網(wǎng)關，以此將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為以太網(wǎng)的數(shù)據(jù)格式，融入到醫(yī)院現(xiàn)有 的HIS以太網(wǎng)網(wǎng)絡中?，F(xiàn)有的采用ZigBee技術的相關專利在傳感器模塊和終端通信模塊 是耦合在一起的。本系統(tǒng)將此兩個模塊解耦合，通過USB、RS232等接口模塊將兩者相連。
[0028] 本實用新型設計原理：
[0029] 傳感器采集不同類型的物理信息并將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號。傳輸終端模塊通 過不同接口和連線與相連傳感器模塊，通過無線的方式吧數(shù)據(jù)發(fā)送出去。網(wǎng)絡模塊負責構(gòu) 建無線網(wǎng)絡。在此模塊，數(shù)據(jù)最終到達網(wǎng)關節(jié)點。網(wǎng)關節(jié)點將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式，數(shù)據(jù) 融入到HIS。
[0030] 本系統(tǒng)包含傳感器模塊、傳輸終端模塊、網(wǎng)絡模塊、HIS (醫(yī)院信息系統(tǒng))、Android 客戶端。傳感器模塊包含溫濕度傳感器、脈搏傳感器、心電監(jiān)護器。傳輸終端模塊包括終端 節(jié)點和USB轉(zhuǎn)換接口。傳輸終端模塊通過引線和溫濕度傳感器相連、通過USB接口與脈搏 傳感器相連、通過USB接口與心電監(jiān)護器相連。網(wǎng)絡模塊包含三個以上的ZigBee路由節(jié)點 和一個以上的ZigBee網(wǎng)關節(jié)點。ZigBee路由節(jié)點、ZigBee網(wǎng)關節(jié)點和傳輸終端模塊通過 無線方式組成無線網(wǎng)絡。本網(wǎng)絡就有自組織、自愈、多跳的特點。HIS由服務器、網(wǎng)絡設備 (路由器、交換機、網(wǎng)關等)、PC和相關軟件等構(gòu)成。ZigBee網(wǎng)關節(jié)點通過雙絞線與HIS的路 由設備相連。Android客戶端通過廣域網(wǎng)訪問HIS。
[0031] 本實用新型所述的實施例僅僅是對本實用新型的優(yōu)選實施方式進行的描述，并非 對本實用新型構(gòu)思和范圍進行限定，在不脫離本實用新型設計思想的前提下，本領域中工 程技術人員對本實用新型的技術方案作出的各種變型和改進，均應落入本實用新型的保護 范圍，本實用新型請求保護的技術內(nèi)容，已經(jīng)全部記載在權利要求書中。
【權利要求】
1. 一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)，其特征在于：包括傳感器模 塊、傳輸終端模塊、網(wǎng)絡模塊、醫(yī)院信息系統(tǒng)和Android客戶端；所述的傳輸終端模塊包括 終端節(jié)點（4 )、（ 5 )、（ 6 )和轉(zhuǎn)換接口，所述的網(wǎng)絡模塊包括一個或至少二個ZigBee網(wǎng)關節(jié)點 (7)、與對應ZigBee網(wǎng)關節(jié)點（7)連接的一個或至少二個ZigBee路由節(jié)點（8)，所述的醫(yī)院 信息系統(tǒng)包括服務器（9 )、與Zi gBee網(wǎng)關節(jié)點（7 )連接的網(wǎng)絡設備（10 )、PC ; 其中：所述的傳輸終端模塊通過轉(zhuǎn)換接口或連線連接傳感器模塊，并通過無線方式發(fā) 送數(shù)據(jù)至網(wǎng)絡模塊，網(wǎng)絡模塊通過ZigBee網(wǎng)關節(jié)點（7)將接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為以太網(wǎng)格式 后傳送至醫(yī)院信息系統(tǒng)。
2. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)，其特 征在于：所述的傳感器模塊包括溫濕度傳感器（1)、脈搏傳感器（2)、心電監(jiān)護器（3)。
3. 根據(jù)權利要求1或2所述的一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)， 其特征在于：所述的終端節(jié)點（4)通過引線與溫濕度傳感器（1)連接，終端節(jié)點（5)通過USB 接口與脈搏傳感器（2)連接，終端節(jié)點（6)通過USB接口與心電監(jiān)護器（3)連接。
4. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)，其特 征在于：所述的Android客戶端由醫(yī)務人員終端和醫(yī)患人員終端組成。
5. 根據(jù)權利要求1所述的一種基于ZigBee技術的醫(yī)院無線信息傳輸和應用系統(tǒng)，其特 征在于：所述的轉(zhuǎn)換接口為USB轉(zhuǎn)換接口或RS-232接口。
【文檔編號】G06F19/00GK203872210SQ201420308626
【公開日】2014年10月8日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權日:2014年6月11日
【發(fā)明者】鄧行 申請人:湖南華瑞聯(lián)芯物聯(lián)網(wǎng)應用技術有限公司