用于个人健康系统的分布式共享数据空间的制作方法

专利名称：用于个人健康系统的分布式共享数据空间的制作方法
技术领域：
下文涉及数据获取、存储和访问领域。将采用示例性应用对其予以说 明，所述示例性应用涉及医疗数据的获取和存储以及对^f获取和存储的此 类数据的访问。但是，下文也将适用于其他类型数据的获取、存储和访问。
背景技术：
医疗数据获取、存储和访问是用于实现各种各样的医疗和个人健康技 术的技术。例如，医疗数据获取、存储和访问提供的反馈能够促进锻炼程 序的开发和维护。在锻炼程序中，分析在锻炼之前、期间和/或之后测量的 诸如心率、血压等的诊断性生理信息是有用的。作为另一个应用，医生可 能想要周期性地监测(例如，每小时一次)心率、血压、Sp02水平等，以 供诸如偶发胸痛或呼吸困难的慢性医疗问题的诊断之用。可以同时但是采
用非常不同的时间(temporal)参数来执行所述锻炼监测和诊断监测。例如， 锻炼监测和医疗诊断监测二者都可以利用心率样本。但是，锻炼监测将有 可能在相对较短的时间段(例如，30分钟运行)内采用相对较快的采样率 (例如，每分钟10次采样)。相反，慢性问题的诊断监测可以采用频率较 低的采样(例如，每小时一次心率采样)，但是将在更长的时间段(例如， 敛天、数周或数月)内获取所述采样。
在一些应用中，希望将医疗数据的获取和存储与其后续的访问分离。 例如，用于慢性问题的诊断的监测数据只有集中起来才是有用的，例如， 可以查看所述数据在数天、数周或数月内的变化趋势。另一方面，在锻炼 期间，可以优选几乎在数据的获取和存储的同时对所述数据进行访问，这 样进行锻炼的人将能够收到即时的反馈。
用于获取、存储和访问医疗数据的系统应当具有灵活性和鲁棒性。其 应当能够支持不同的传感器、不同的数据存储设备、不同的采样率、存储 和访问之间的不同延迟等。新的传感器或存储设备的添加应当是便捷的。
8访问所获取和存储的数据的新的应用的启动也应当是便捷的。所述系统还 应当相对于对一个或几个设备的故障具有鲁棒性。例如， 一个传感器或存 储设备的故障不应使整个系统瘫痪。此外，由于受到监测的人通常处于移 动当中，因而可能以非常随机的方式发起或打断各种操作连接(例如，无 线通信连接)。整个系统应当相对于这些设备间通信的这种间歇性具有鲁棒 性。
用于获取、存储和访问医疗数据的现有系统和方法具有某些缺点。在 一些系统中，使数据获取、存储和访问与终端应用紧密结合。例如，在通 常采用的布置中，使锻炼监测器的心率传感器与其存储和读出设备集成， 同时使医生的心率传感器与其自身的独立的存储单元集成。人在锻炼过程 中必须佩戴两种心率监测设备才能同时支持两种应用。此外，任一心率传 感器的故障实际上都会使对应的应用停用。更一般而言，现有系统未能提 供允许来自传感器的数据为两项或更多项不同应用以不同方式使用的方便 技术。现有系统也未能提供能够在可以存储数据并提供对所述数据的访问 的多个电子设备中共享来自一个传感器的数据的方便技术。

发明内容
公开了示例性的系统、方法和存储介质实施例。
在用于数据获取、存储和访问的示例性实施例系统中，电子设备具有 存储器。所述电子设备的存储器的至少一部分含有共享数据空间，所述共 享数据空间被配置为存储包含按照时间排序的带有时间标记的值的一个或 多个数据流。提供了一个或多个数据源。接口软件定义了(i)可以由所述电 子设备执行的用于获取以第一时间获取频率从所述一个或多个数据源中的 第一数据源获取的带有时间标记的样本并将其存储到所述共享数据空间的 第一数据流内的获取指令；(ii)可以由所述电子设备执行的用于以第一应用 第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应用的输 出指令；以及(iii)可以由所述电子设备执行的用于请求以特定频率连续获取 数据样本的获取控制指令。
在用于数据获取、存储和访问的示例性实施例方法中，定义了共享数 据空间。将所述共享数据空间配置为存储包含按照时间排序的带有时间标
9记的值的一个或多个数据流。获取以第一时间获取频率从第一数据源获取 的带有时间标记的样本并将其存储到共享数据空间的第一数据流内。以第 一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应 用。
在示例性存储介质实施例中，存储介质存储了用于与数据获取、存储 和访问结合使用的接口软件。所述接口软件定义了(i)用于在一个或多个具 有存储器的电子设备中的每个上建立共享数据空间的实例的设置指令，其 中，所述共享数据空间被配置为存储包含按照时间排序的带有时间标记的 值的一个或多个数据流；(ii)可以由所述一个或多个电子设备中的至少一个 设备执行的用于获取以第一时间获取频率从第一数据源获取的带有时间标 记的样本并将其存储到所述共享数据空间的第一数据流内的获取指令，(iii) 可以由所述一个或多个电子设备中的至少一个设备执行的，用于以第一应 用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应用的 输出指令，以及(iv)可以由所述一个或多个电子设备中的至少一个设备执行 的，用于命令所述系统开始以指定的频率并在指定的时刻连续获取数据样 本的获取控制指令。
P 在示例性电子设备实施例中， 一种电子设备包括含有共享数据空间 的存储器，所述共享数据空间被配置为存储包含按照时间排序的带有时间 标记的值的一个或多个数据流；以及处理器，其通过执行指令来获取以第 一时间获取频率从所述一个或多个数据源中的第一数据源获取的带有时间 标记的样本并将其存储到所述共享数据空间的第一数据流内，并且来以第 一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应 用。
一个优点在于提高了数据获取、存储和访问的灵活性。 另一个优点在于提高了用于获取、存储和访问数据的系统的鲁棒性。 另一个优点在于促进了两个或更多不同应用以不同方式对来自传感器 的数据的使用。
另一个优点在于提高了在可以存储数据并提供对数据的访问的多个电 子设备当中共享来自传感器的数据的能力。
在阅读并理解下述详细说明后，本领域技术人员将认识到本发明的其他优点。


可以通过各种部件或部件的布置，以及通过各种步骤或步骤的布置实 现本发明。附图的作用在于对优选实施例进行图示，不应认为其对本发明 构成限制。
图1示意性地示出了一种个人健康系统；
图2示意性地示出了图1的个人健康系统，其包括有关软件和数据流 的额外细节；
, 图3示意性地示出了对采样率的调整，其目的在于有效地适应第二应 用的启动；
图4示意性地示出了结合了患者的电视或娱乐系统以及远程个人患者 护理服务器的个人健康系统。
具体实施例方式
参考图1和图2，所示出的示例性个人健康系统包括多个设备，即，脉 搏血氧仪IO、个人数据助理(PDA) 12、膝上型计算机14和锻炼心率传感 器16。脉搏血氧仪IO采用了基于光学的传感器，其有效地提供了内置的血 氧(Sp02)传感器22。设备IO、 12、 14、 16通常是移动设备，但是其也可 以是固定设备。例如，在一些实施例中，脉搏血氧仪10是患者可以在几天 到几周的延展监测时间段内连续佩戴的可佩戴监测器。PDA 12至少由患者 携带一段时间，但是其也可以被留在家里、办公室或别处。膝上型计算机 14可以处于(例如)患者的医生的控制之下，或者可以将其留在医生的办 公室或者可以由医生携带。锻炼心率传感器16通常在患者锻炼期间，例如， 跑步期间时由患者佩戴。在图示的示例性实施例中，脉搏血氧仪10、 PDA 12 和膝上型计算机14中的每个都含有用于存储相当大量数字数据的内存储 器，锻炼心率传感器16不包括相当大量的内存存储器，但是其能够存储当 前心率读数或者其他类似的有限量的数据。
各种设备IO、 12、 14、 16具有各种示例性连通性能力。示例性心率监 测器16能够通过诸如USB连接器、FireWire连接器等的有线连接器24与PDA 12连接。PDA 12和医生的膝上型计算机14能够通过诸如蓝牙、ZigBee、 WLAN等的适当的无线连接26无线连接，或者通过适当的有线PDA对接 端口等连接。在一些实施例中，脉搏血氧仪10通过电话调制解调器连接28 与医生的膝上型计算机14连接，所述电话调制调解器连接28是患者通过 拨通预选的电话号码，并将脉搏血氧仪IO连接至或放到电话或者电话听筒 附近而发起的。在一些这样的实施例中，脉搏血氧仪通过电话调制调解器 连接28与计算机网络(未示出)通信，而所述计算机网络又与膝上型计算 机14通信。或者，可以采用无线或有线连接使脉搏血氧仪10与医生的膝 上型计算机14连接。
尽管各种设备10、'12、 14、 16具有各种连通性能力，但是应当认识到 可以以相当随机的方式发起或打断设备之间的操作连接。例如，可以在将 连接器24人工连接至设备12、 16二者，并打开或启动两设备时发起锻炼 心率传感器16和PDA 12之间的操作连接。在将连接器24从任一设备12、 16上拆下或者在关闭或停用任一设备12、 16时这一操作连接将被打断。类 似地，通常在两个兼容操作设备处于彼此十分接近的范围内时发起有限范 围内的无线连接(例如，蓝牙或ZigBee)，当一个设备移动到另一个设备的 范围之外时，打断所述无线连接。因而，除非患者访问医生的办公室(从 而使PDA 12在物理上接近膝上型计算机14)，否则PDA 12和医生的膝上 型计算机14之间的蓝牙操作连接将不可能存在。类似地，只有在患者建立 电话连接时，电话调制调解器连接28才会短时存在。
为了在应对该系统的设备IO、 12、 14、 16之间的通信间歇性的情况下 实现鲁棒、灵活的数据获取、存储和访问，将采用一种分布式共享数据空 间30。将分布式共享数据空间30配置为存储一个或多个数据流，例如，图 示的心率数据流32和图示的Sp02数据流34。每一数据流32、 34是包含按 照时间排序的带有时间标记的值的流，所述值是以选定的获取频率获取的， 例如，对于心率数据流32为获取频率为fHR,aeq，对于Sp02数据流34为获 取频率为fSpo2，aeq。分布式共享数据空间30是共享的，因为几个数据流32、 34共享或者被存储在共同的共享数据空间内。所示的分布式共享数据空间 30是分布式的，因为所述系统包括几个具有存储器的设备10、 12、 14，并 且所述分布式共享数据空间30被存储或分布在这几个设备10、 12、 14上，例如，通过将数据空间30存储在每一设备10、 12、 14上。因而，在图示 的带有三个具有存储器的设备10、 12、 14的实施例中，分布式共享数据空 间30的实例41被存储到脉搏血氧仪10上，分布式共享数据空间30的实 例42被存储到PDA 12上，分布式共享数据空间30的实例43被存储到膝 上型计算机14上。
所述数据空间被分布到几个设备上的事实未必暗指每一设备都具有每 一数据流的副本。在图示的实施例中，每一设备10、 12、 14都具有Sp02 数据流的副本；但是，只有设备12、 14具有心率数据流的副本。设备10 不具有心率数据流的副本的原因在于，该设备不生成心率样本，也不具有
需要心率样本作为输入的应用。如果某个设备未连接至参与所述数据空间 的任何其他设备，那么该设备上的应用只能访问本地存储的数据；否则所 述应用将能够通过充分透明的方式访问存储在其他连接设备上的数据。
图中示出了采用心率数据的两个示例性应用50、 52。第一应用50是运 行于PDA 12上的锻炼监测应用。锻炼监测应用50例如通过每秒更新一次 心率显示基本实时地在PDA显示器上显示来自心率数据流32的心率输出。 通常在开始锻炼时段之前加载锻炼监测应用50，并且通常在结束锻炼时段 之后立即终止锻炼监测应用50。其要求对心率数据流32具有相对较高的采 样率(例如，fHRiaeq=lHz)，从而实现基本实时的心率显示，但是其仅在锻 炼时段有效。
第二应用52是运行于膝上型计算机14上的诊断趋势应用。诊断趋势 应用52分别显示来自心率数据流32和Sp02数据流34的心率和Sp02水平 的图表，每一图表都是作为时间的函数绘制的。医生可以采用这样的图表 对心率或Sp02水平在数天或数周的时间段内的趋势定位，所述趋势可以表 明影响心脏或血氧的慢性病症的改善或恶化。与锻炼相关应用50相比，诊 断趋势应用52通常采用低采样率；例如，每小时一次心率和Sp02采样的 速率可能就足够了。但是，用于诊断心率监测应用52的心率采样在数天或 数周的延展时间段内连续执行，从而提供表明长期趋势的充足信息。
提供接口软件在应用50、 52和分布式共享数据空间30的数据流32、 34之间提供接口连接。典型地，在一个或多个磁盘、 一个或多个光盘、可 以通过因特网服务器访问的存储介质、无线(蜂窝)电话网的服务器的可无线访问的存储介质等上提供所述接口软件。还可以设想将所述接口软件 作为一个或多个具有存储器的设备的固件提供(这里可以将软件一词广义
地解释为包括所谓的固件，其中，所述软件存睹在诸如只读存储器(ROM) 的非易失存储器内)，或者在其他存储介质上提供。将接口软件的实例(或 其部分)安装到具有系统的内存的每一设备IO、 12、 14上。在图示的实施 例中，脉搏血氧仪10具有所述接口软件的安装实例60， PDA12具有所述 接口软件的安装实例62，医生的膝上型计算机14具有所述接口软件的安装 实例64。
所述接口软件定义了可以由一个或多个设备IO、 12、 14执行以生成分 布式共享数据空间的实例41、 42、 43的设置指令70、可以由一个或多个设 备10、 12、 14执行从而使所述分布式共享数据空间的实例41、 42、 43同 步的同步指令72、可以由一个或多个设备IO、 12、 14执行从而使设备10、 12、 14在时间上同步的时间同步指令74、可以由一个或多个设备10、 12、 14执行从而获取以选定的时间获取频率从数据源获取的带有时间标记的样 本并将其存储在共享数据空间30的选定数据流内的获取指令76、可以由一 个或多个设备IO、 12、 14执行从而以选定的应用数据流访问频率向应用输 出来自选定数据流的选定值的输出指令78、可以由一个或多个设备10、 12、 14执行从而命令系统以指定的频率并在指定的时刻开始连续获取数据的获 取控制指令80。如图2所示，接口软件的不同实例60、 62、 64可以包括这 些指令的子集。在示例性的图2中，所有的三个设备IO、 12、 14都包括设 置、同步和时间同步指令70、 72、 74。但是，脉搏血氧仪10包括获取指令 76，而不包括输出指令78和获取控制指令80，这是因为脉搏血氧仪并未被 设计为执行任何应用程序。相反，医生的膝上型计算机14包括输出指令78， 但是省略了获取指令76，因为所述膝上型计算机未被设计为获取任何数据 流32、 34的数据。PDA12既包括获取指令76又包括输出指令78，因为其 ^执行获取任务又执行输出任务。PDA 12和膝上型计算机14 二者均包括 ^取控制指令80，因为它们都具有命令系统开始连续获取数据样本的应用。
所述接口软件的使用有效地从应用50、 52中隐藏了传感器16、 22:每 一应用50、 52指定其需要哪种数据(例如心率、Sp02)和对每种数据(即， 对每一数据流)的访问频率。所述接口软件识别出适当传感器的数据流(或
14者采用设置指令70建立适当的新的数据流)。如果不存在适当的数据流，
并且不能设置适当的数据流(通常是因为没有可用的测量所请求种类的数 据的传感器)，那么所述接口软件将提醒所述应用，不能访问所请求种类的
数据。收集每一种类的数据(例如，心率、Sp02)，并将其存储到分布式共 享数据空间30内，所述数据能够充当多个应用的基础。例如，同一心率数 据流32能够为锻炼监测应用50和诊断趋势应用52 二者提供数据。有利地， 作为一方面的获取和存储以及作为另一方面的访问是独立的异步操作。例 如，锻炼监测应用50能够几乎在通过获取指令76将具有时间标记的心率 样本添加至心率数据流32时立刻访问所述样本；而诊断趋势应用52则能 够在数天或数周以后当患者访问医生的办公室时访问所述带有时间标记的 心率样本。
共享数据空间30对数据流32、 34进行操作，而不是对单数据项进行 操作。个人健康系统中的设备IO、 12、 14、 16通过分布式共享数据空间30 通信。除了建立通信链路24、 26、 28所涉及的信息之外，设备IO、 12、 14、 16通常不具有有关彼此之间的详细信息，并且能够在避免不恰当地干扰整 个系统的情况下发起和打断这些连接。设备IO、 12、 14、 16通过由接口软 件定义的类属获取(generic acquisition)和输出指令76、 78与共享数据空 间30之间进行样本写入和读取。
在图示的示例性个人健康系统实施例中，数据空间30含有针对单个人 的数据(例如，心率和SP02数据样本)，并且数据空间30以实例41、 42、 43的形式分布于几个节点(即具有存储器的设备10、 12、 14)上。这些具 有存储器的节点通过有线或无线连接26、 28相互间歇通信，其中，将偶尔 发起各个连接并在以后使其断开。此外， 一些设备可以相互间接通信，例 如，脉搏血氧仪10不直接与PDA 12直接通信。相反，分别处于脉搏血氧 仪10和PDA 12上的共享数据空间实例41、 42则通过膝上型计算机14的 媒介作用被间接同步化。由接口软件定义的同步化指令72负责在分布式共 享数据空间30的节点10、 12、 14之间移动或复制数据元。对于以应用级 功能性工作的应用程序50、 52而言，隐藏了这一同步作用。通常按照与传 感器生成的顺序相同的顺序获取来自每一传感器16、 22的数据并将其存储 到适当的数据流32、 34内。所述处理可能基本上立即发生(就锻炼监测应
15用50而言)，或者可能在以后发生(就趋势应用52而言)。共享数据空间 30的数据流32、 34明确体现了数据流传输原理，其中，每一数据流32、
均包括带有时间标记的样本的时序集合。应当认识到，所述获取频率基 本上可以是任何值，例如，100Hz、 lHz、每天一个样本、每周一个样本等。
每一具有存储器的设备10、 12、 14均能够采用设置指令70创建数据 流。在创建新的数据流时，将指定新的数据流内的数据元或样本的种类。 例如，心率数据流32可以具有数据类型"HeartRate"，而Sp02数据流34 则可以具有数据类型"Oxygenation^可以由唯一的名称标识每一数据流。 一旦创建之后，就可以开启数据流，以实现样本读取(采用输出指令78)， 或样本写入(采用获取指令76)。在一些实施例中，不同的读取器可以以不 同的方式(例如，以不同的访问频率)在不同位置同时访问流。相应地， 开启数据流将返回针对特定应用的描述符或句柄(handle),所述描述符或 S柄接下来将被用于该应用实施的所有数据流访问。
在获取和存储过程中，只能将样本或元附加至数据流。将基于设备的 内部时钟为每一附加样本或元分配时间标记。例如，基于脉搏血氧仪10的 时钟81为脉搏血氧仪10获取的样本分配时间标记，同时基于PDA 12的时 钟为PDA 12获取的样本分配时间标记。诸如膝上型计算机14的不获取样 本的设备任选可以不包括时钟。但是，任选在膝上型计算机14上包括时钟 83，以(例如)提供供趋势应用程序52使用的当前时间的时间参考值。
为了从数据流访问或读出数据，所述应用必须首先通过输出指令78执 行的寻找操作确定其自身在数据流内的位置。之后，由所述应用读取数据 元。从数据空间30的角度而言，这样的读取是由输出指令78实施的输出 操作。读取(或输出)操作的作用在于使该应用获得了数据元的副本。所 述应用按照与样本被添加至数据流的顺序相同的顺序接收所述样本。
但是，所述应用未必读取数据流内的每一样本。例如，应用可能想要 以不同于获取频率的访问频率读取数据流。例如，所述趋势应用52可能想 要以每小时一次心率采样的频率读取样本，而所述数据流则可能是以1Hz 的频率获取的所述样本(例如，由此可以支持锻炼监测程序50)。所述应用 将访问频率设置成所述应用在读取数据流的过程中所采用的针对特定应用 的描述符或句柄的部分。为了适应这一可选择的访问频率，输出指令78根据访问频率对所述应用在数据流内的读取位置进行调整。
输出指令78还任选包括延迟选项(优选具有超时特征)，如果抵达了
数据流的末端，那么所述延迟选项将阻止调用程序，以等待将下一样本添
加到数据流内。在一些实施例中，在抵达数据流的末端时，输出指令78可 以(通过与获取指令76的通信)触发额外的样本获取。 一 应用可以借助于获取控制指令80命令系统以指定的频率并在指定的时 刻连续获取数据样本。例如，所述诊断趋势应用52采用这些指令命令系统 在从现在开始的3小时内每小时收集一个心率和SP02样本。可以采用回叫 信号来处理异常，例如，在不存在可得数据以及在尚未接收到附加样本时 延迟选项就超时了时。共享数据空间30隐藏了其实际上如何以及从那些传 感器收集数据。这实现了这些应用与特定硬件的解耦。
参考图3，为了避免重复测量相同类型的样本，并且为了在传感器内节 约能量， 一种有利的做法是结合不同应用发出的针对相同类型的数据的采 样请求。例如，有利地，由锻炼监测应用50和趋势应用52 二者访问相同 的心率数据流32，以读取心率样本。为了实现这样的组合采样，应当包容 获取速率的差异。例如，在图3所示的例子中，锻炼监测应用50可以以1.0Hz 的频率对心率采样，而趋势应用52则可以以更慢的速率，例如，以0.2Hz 的频率对心率采样。 一种有利的做法是以任何应用请求的最高采样速率进 行采样。在图3所示的例子中，这一最快的速率是锻炼监测应用50请求的 fmuoTl.OHz;但是，只有在锻炼时段才需要这一最快的速率。在锻炼时段 之前和之后，只有趋势应用52需要心率数据，因而在锻炼时段之前和之后， 所述最快速率是趋势应用52所请求的fHR5aeq=0.2Hz。
为了实现多个应用采用同一数据流，在一些实施例中，获取频率为几 个应用的每一访问频率的整数倍，并且等于所述应用中的任何一个的最高 访问频率。在两个应用对同一数据流进行读取操作时，如果将获取频率设 为最高访问频率，并且(i)第一应用访问频率和第二应用访问频率相等，或 者(ii)第一应用访问频率是第二应用访问频率的整数倍，或者(iii)第二应用频 率是第一应用访问频率的整数倍，那么将满足这一条件。由于所有的频率 都互成倍数，因而，如果使采样时刻适当对准，例如，通过使用于新的访 问句柄的采样与现有请求对准的方式，那么处于最高请求频率上的采样将总是能满足所有的其他请求。
例如，作为例子的图3中的第一条线示出了用于趋势应用52的访问句 柄的采样时间。最初，只有趋势应用52具有访问心率数据流32的开启句 柄，因而fHR,acq=0.2HZ，其将足以满足趋势应用52的要求。图3的第二条 线示出了锻炼监测应用50在时间S处开启通往具有1Hz的请求采样频率的 心率数据流32的句柄。所述1Hz的速率是可以接受的，因为它是趋势应用 52的0.2Hz的采样速率的整数倍(5X)，因而获取指令76对获取重新编程 使之满足这两种请求。但是，从图3中的第三条线可以看出，在时间S处 fel 1Hz的频率增加采样将导致用于两应用50、 52的样本的错位，从而导致 需要多余的采样来满足应用50、 52二者。为了避免这一多余的采样，可以 适当推迟或者在时间上移位用于锻炼监测应用50的第一样本获取，直到其 与用于趋势应用52的下一样本获取对准为止。如图3中的最后一条线所示， 通过这一移位，每隔心率数据流32的四个样本就将一个样本用于趋势应用 52，同时将所有的样本用于锻炼监测应用。
在其他实施例中，将心率数据流32的采样频率fmueq设为等于所请求 频率的最小公倍数的频率。这一方法能够在为不同应用设置不同的访问速 率的过程中提供更大灵活性，但是其可能需要更多的采样。例如，如果两 -卜应用分别以2Hz和3Hz的访问速率访问同一数据流，那么将由fHR)a(;q=6Hz 的频率满足两应用。
再来参考图1和图2，分布式共享数据空间30作为跨越几个设备10、 12、 14分布的多个实例41、 42、 43存在。在任何指定的设备上运行的获取 指令76将数据附加至存储在所述设备上的数据空间实例的数据流。之后， 通过同步指令72的执行将这一数据转移至所述系统的其他设备。这一同步 化转移可以基本上与初始设备上的获取和存储同时进行(例如，如果在获 取时这些设备已连接)，或者在以后进行。例如，在脉搏血氧仪10获取spo2 样本时，其通过将所述样本附加至存储在脉搏血氧仪IO上的共享数据空间 $例41的SP02数据流而存储所述值。这时，其他设备12、 14与脉搏血氧 仪IO"失去同步"，因为新获取的SP02数据仅存储在脉搏血氧仪10的数据 空间实例41内。为了校正这一情况，所述脉搏血氧仪10和膝上型计算机 14上的同步指令72将安排在患者下一次访问医生时将SP02数据转移至膝
18±型计算机14。如果患者在这次访问医生的办公室期间携带了PDA12，那 么所述PDA 12和所述膝上型计算机14上的同步指令72还将安排将SP02 数据从膝上型计算机14转移至PDA 12，从而相对于所述Sp02数据完成了 共享数据空间30的三个实例41、 42、 43内的SP02数据流的副本的同步化。 针对每种新获取的数据流样本以特定的方式重复这一处理，从而使共享数 据空间30的三个实例41、 42、 43内的数据流的副本保持相互同步。
当两个设备在操作上相互连接时，所述时间同步指令74还任选起着使 所述两个设备的时钟同步的作用。例如，在脉搏血氧仪10和膝上型计算机 14相连接时，所述时间同步指令74能够将时间同步信号从一个设备传输至 另一个设备，从而使脉搏血氧仪10和膝上型计算机14的时钟81、 83分别 同步。
尽管在图1-3的实施例中未示出，但是可以设想采用一个具有存储器的 设备作为"集线器"设备。这样的集线器设备如果受到了指定就会被个人 健康系统中的每一具有存储器的设备频繁访问，并且每一设备只和所述集 线器设备同步。例如，如果PDA 12 (已经具有与膝上型计算机14的直接 连通性)还具有与脉搏血氧仪10的连通性，那么PDA 12将能够充当所述 集线器设备，并且脉搏血氧仪IO和膝上型计算机14中的每者将单独与PDA 12同步。在这些实施例中，脉搏血氧仪10和膝上型计算机14将不会彼此 直接同步，即使它们在操作上相互连接。就确保快速、稳定的同步而言， 采用集线器能够带来某些优点，因为该系统被配置为每一个其他设备都具 有对所述集线器设备的频繁同步访问。而且，由于时间同步指令74使所有 的时钟与集线器设备的时钟同步，因而能够降低时间偏差或偏移。在所设 想的个人健康系统中的每一设备都具有因特网连通性的一些实施例中，可 以将所述集线器设备实现为因特网上的URL。每一设备访问所述集线器 URL，从而使其数据空间实例与处于所述集线器URL上的集线器数据空间 实例同步，而且还使其时钟与集线器URL上的集线器时钟同步。
在其他一些实施例中，有可能在所述个人健康系统中只存在单个具有 存储器的设备。例如，所设想的一个个人健康系统包括多个没有存储器的 传感器，每一传感器与所述PDA通信。于是，所述PDA存储单个共享数 据空间的实例，并且运行一个或多个应用程序。在这样的实施例中，所述
19共享数据空间不是分布式共享数据空间，并且适于从接口软件中省略所述
同步和时间同步指令72、 74或者所述单个具有存储器的设备上的接口软件 的实例不包括这些指令。这些仅采用了单个具有存储器的设备的实施例保 留了使由该应用实施的数据读出与数据获取和存储解耦的优点，并且促进 了多个应用对同一数据流的使用。尽管在这些实施例中，所述系统只包括 单个具有存储器的设备和单个共享数据空间的实例，但是可以设想偶尔将 所述共享数据空间备份(即复制)到本身并非所述系统的一部分的另一设 备上。
在实际构建的与图1-3所示的实施例类似的实施例中，个人健康系统包 括起着集线器设备的作用的PDA以及膝上型计算机和心率传感器。所述心 率传感器通过无线802.15.4链路连接至所述PDA。所述PDA和所述膝上型 伊算机通过蓝牙连接通信。使运动应用运行于所述PDA上，其要求接口软 件在患者跑步时以1Hz的频率收集心率样本。所述膝上型计算机是含有趋 势应用的医生的膝上型计算机。在患者访问医生的过程中，使所述PDA与 所述膝上型计算机连接，所述趋势应用要求所述接口软件以1/60Hz的频率 收集心率样本。所述PDA和所述膝上型计算机二者均具有接口软件的载入 实例和分布式共享数据空间的实例。在使所述PDA和所述膝上型计算机连 接时，通过采用IP插槽交换样本使两数据空间实例同步。 一旦所述接口软 件要求所述传感器开始以某一频率采样，那么所述传感器将自主以该频率 发送心率。在不能输送样本时(例如，因为传感器和PDA之间的连接被打 断)，那么传感器和PDA 二者将发出警报，以通知用户存在故障。只是在 不能取得样本之后才发出所述警报。通过该原型(prototype)确认即使存在 间歇的设备连接该系统也将继续正确工作。在原型个人健康系统中，心率 传感器和PDA的时钟以每分钟大约10毫秒的速度相互偏离。对所述原型 个人健康系统进行修改，使之包括时间同步指令，所述指令每10分钟就从 所述PDA向所述传感器发送时钟同步消息。已经发现所述修改能够使时钟 偏差处于可接受的限值内。
参考图4，其示出了所设想的另一实施例。这一实施例包括基于腕带的 具有心率和Sp02监测器的传感器116，并且所述实施例采用了具有心率数 据流132和Sp02数据流134的共享数据空间130。共享数据空间130与共享数据空间30基本类似，但是共享数据空间130是在家庭个人护理系统的 环境下受到维护和操作的，所述家庭个人护理系统包括被配置为与电视 152、家庭娱乐系统或其他音频视频设备协同工作的机顶盒150。机顶盒150 还与传感器116(采用蓝牙、Zigbee连接等无线通信或者通过有线连接通信) 以及远程个人患者护理服务器154通信。所述远程服务器154通常是处于 医院或者由医生、护士或其他医疗专业人员执勤的其他医疗设施内的计算 机服务器或其他数字设备。在图示的实施例中，通过常规有线电视网的同 轴射频电缆155将机顶盒150连接至本地站156，本地站156又通过同轴射 频电缆157与远程服务器154连接。但是，也可以采用其他互连，例如， 无线卫星电视网、无线蜂窝电话网、运行于常规电话网上的高速数字用户 线(DSL)等。
远程服务器154执行健康护理模块，并通过机顶盒150提供给患者。 或者，远程服务器154可以将健康护理模块提供给机顶盒150，机顶盒150 任选包括微处理器、内存和其他硬件和软件，因而足以执行所述健康护理 模块。所示出的示例性健康护理模块包括失重目标模块160、锻炼目标模块 162和趋势模块164。失重和锻炼目标模块160、 162分别提供了用于在失 重和锻炼程序中为患者进行指导的程序。这些目标模块160、 162可以包括 被动音频一视频，或者其可以是包括音频一视频和患者反馈部分的交互模 块，例如，其可以是显示在电视机152上并可以采用手持遥控设备166提 供响应的交互式调査、问巻、复习题等。
图示的目标模块160、 162有利地利用了来自基于腕带的传感器116的 心率和/或Sp02数据。此夕卜，所述趋势模块164提供了心率和/或Sp02的定 期测量，由此能够提供以后供患者的医生分析的趋势数据。有利地，所有 的三个模块160、 162、 164都能够通过共享数据空间130利用同一传感器 116。在图中共享数据空间130被示为代表其逻辑配置的单个单元；但是， 应当认识到，可以通过将共享数据空间130的实例存储到机顶盒150和远 程服务器154的每者上而将共享数据空间130作为分布式共享数据空间进 行存储。机顶盒150和远程服务器154 二者都包括接口软件的安装实例170 、 171。实例170、 171二者均包括设置、同步和时间同步指令70、 72、 74， 所述指令实现了在每一设备150、 154上建立共享数据空间130的实例，并且实现了设备150、 154之间的时间同步。机顶盒150的接口软件实例170 还包括获取指令76，以实现从传感器116获取心率和/或SP02数据。在这 一实施例中，传感器li6并不运行接口指令，但是所述传感器是可编程的， 因而能够以赫兹或其他适当的频率单位设定数据输出的速率，而且可以通 过所传送的指令对所述传感器进行设定，以输出心率、Sp02、 二者或任一 者。机顶盒150的接口软件实例170还包括获取控制指令80，其使得应用 能够设定获取哪种数据(心率和/或Sp02)以及设定(一个或多个)获取频 率，此外所述接口软件实例170还包括输出指令78，其用于向运行于机顶 盒150上的应用输出心率和/或SpCb数据，机顶盒150又将所述心率和/或 Sp02数据显示在电视机152上。(在一些实施例中，所有的应用软件均在远 程服务器154上执行，在这种情况下，任选省略输出指令78)。远程服务器 154的接口软件实例171还包括获取控制指令80，其使得应用能够设定获 取哪种数据(心率和/或Sp02)和设定(一个或多个)获取频率，此外所述 接口软件实例171还包括输出指令78，其用于向运行于远程服务器154上 的应用输出心率和/或Sp02数据。例如，所述应用可以是趋势应用，其将心 率和/或Sp02的样本存储到文件内，以供以后将其绘制成曲线图或其他趋势 表现形式。
偶尔，采用同步指令70使远程服务器154和机顶盒150上的共享数据 空间130的实例同步。类似地，偶尔通过时间同步指令72为设备150、 154 提供时间同步。这些操作对于诸如模块160、 162、 164的应用是透明的。 此外，模块160、 162、 164中的每者独立于其他模块以其自身的获取频率 访问共享数据空间130。通过接口软件执行较低级别的处理，例如，使不同 应用的不同获取率同步(例如，如图3所示)，所述处理对于所述应用而言 也是透明的。因而，包括数据流132、 134的共享数据空间130能够使不同 的应用160、 162、 164采用同一传感器，而无需对应用160、 162、 164进 ，修改。
「 已经参考优选实施例描述了本发明。在阅读并理解前述详细说明的同 时，本领域技术人员可以想到其他修改和变化。这意味着，应当将本发明 推断为包括所有此类落在权利要求及其等同要件的范围内的修改和变化。
2权利要求
1、一种用于数据获取、存储和访问的系统，所述系统包括具有存储器的电子设备(10，12，14，150，154)，所述电子设备的存储器的至少一部分含有共享数据空间(30，130)，所述共享数据空间(30，130)被配置为存储包含按照时间排序的带有时间标记的值的一个或多个数据流(32，34，132，134)；一个或多个数据源(16，22，116)；以及接口软件，其定义了(i)可以由所述电子设备执行的、用于获取以第一时间获取频率从所述一个或多个数据源中的第一数据源(16，116)获取的带有时间标记的样本并将其存储到所述共享数据空间的第一数据流(32，132)中的获取指令(76)，(ii)可以由所述电子设备执行的、用于以第一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应用(50，160，162，164)的输出指令(78)，以及(iii)可以由所述电子设备执行的、用于请求以指定频率连续获取数据样本的获取控制指令(80)。
2、根据权利要求1所述的系统，其中，所述获取控制指令(80)还可以由所述电子设备(10， 12， 14， 150， 154)执行以设定所述第一时间获取频率和第一应用第一数据流访问频率，从而使接连选定的值在所述第一数据流中是邻接的，或者使接连选定的值在所述第一数据流中被恒定的整数个居间的带有时间标记的值隔开。
3、根据权利要求1所述的系统，其中，所述获取控制指令(80)还可以由所述电子设备(10， 12， 14)执行以获取以第二时间获取频率从所述一个或多个数据源(16， 22)中的第二数据源(22)获取的带有时间标记的样本并将其存储到所述共享数据空间(30)的第二数据流(34)中，所述输出指令(78)还可以由所述电子设备执行以第一或其他应用第二数据流访问频率将来自所述第二数据流的有待处理的选定值输出至所述第一或另一应用(52)。
4、 根据权利要求1所述的系统，其中，所述输出指令(78)还可以由 所述电子设备(10， 12， 14， 150， 154)执行以第二应用第一数据流访问 频率将来自所述第一数据流G2， 132)的选定值输出至第二应用(52， 160， 162， 164)。
5、 根据权利要求4所述的系统，其中，所述获取控制指令(80)还可 以由所述电子设备(10， 12， 14， 150， 154)执行以设定所述第一应用第 一数据流访问频率和所述第二应用第一数据流访问频率，从而使所述第一应用第一数据流访问频率和所述第二应用第一数据流访 问频率相等，或者所述第一应用第一数据流访问频率是所述第二应用第一数据流访 问频率的整数倍，或者所述第二应用第一数据流访问频率是所述第一应用第一数据流访 问频率的整数倍。
6、 根据权利要求1所述的系统，其中，所述具有存储器的电子设备包 括多个具有存储器的电子设备(10， 12， 14， 150， 154)，所述接口软件还 定义了同步指令(72， 74)，所述同步指令可以在每一个电子设备上执行， 从而至少使存储在不同的具有存储器的电子设备上的所述共享数据空间(30， 130)的不同实例(41， 42， 43)间歇同步。
7、 根据权利要求6所述的系统，其中，所述同步指令(72， 74)还可 以在每一个电子设备(10， 12， 14， 150， 154)上执行以至少使所述电子 设备的时钟(81， 82， 83)间歇同步。
8、 根据权利要求6所述的系统，其中，所述多个具有存储器的电子设 备(10， 12, 14)中的至少一个设备(10)已经使所述一个或多个数据源 ,(16， 22)中的至少一个数据源(22)与之集成。
9、 根据权利要求6所述的系统，其中，所述一个或多个数据源中的至少一个数据源(16， 22， 116)仅与所述多个具有存储器的电子设备(10， 12， 14， 150， 154)的子集直接通信。
10、 根据权利要求6所述的系统，其中，所述获取指令(76)可以在 所述多个电子设备(10)中的一个或多个第一电子设备(10， 12)上执行， 所述输出指令(78)可以独立地在所述多个电子设备中不同于所述多个电 子设备中的一个或多个第一电子设备的一个或多个第二电子设备(12)上 运行，所述获取控制指令(80)可以独立地在所述多个电子设备中不同于 所述多个电子设备中的一个或多个第一或第二电子设备的一个或多个第三 电子设备(14)上运行。
11、 根据权利要求1所述的系统，其中，所述输出指令(78)、所述获 取指令(76)和所述获取控制指令(80)相对于彼此独立异步运行。
12、 一种被配置为在根据权利要求1所述的系统中使用的电子设备(IO， 12， 14)。
13、 一种或多种具有根据权利要求1所述的接口软件的数字介质。
14、 一种用于数据获取、存储和访问的方法，所述方法包括定义共享数据空间(30， 130)，所述共享数据空间被配置为存储包含 按照时间排序的带有时间标记的值的一个或多个数据流(32，34， 132， 134);获取以第一时间获取频率从第一数据源(16， 116)获取的带有时间标 记的样本，并将其存储到所述共享数据空间的第一数据流(32， 132)中； 以及以第一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出 至第一应用(50， 160， 162， 164)。
15、 根据权利要求14所述的方法，还包括选择所述第一时间获取频率和所述第一应用第一数据流访问频率，从而使接连选定的值在所述第一数据流(32， 132)中是邻接的，或者使所述 接连选定的值在所述第一数据流中被恒定的整数个居间的带有时间标记的 值隔开。
16、 根据权利要求14所述的方法，还包括-获取以第二时间获取频率从所述一个或多个数据源中的第二数据源 (22， 116)获取的带有时间标记的样本并将其存储到所述共享数据空间 (30， 130)的第二数据流(34， 134)中；以及以第一或其他应用第二数据流访问频率将来自所述第二数据流的有待 处理的选定值输出至所述第一或另一应用(52， 160， 162， 164)。
17、 根据权利要求14所述的方法，还包括以第二应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流(32， 132)的 选定值输出至第二应用(52， 160， 162， 164)。
18、 根据权利要求17所述的方法，还包括选择所述第一应用第一数据流访问频率和所述第二应用第一数据流访 问频率，从而使所述第一应用第一数据流访问频率和所述第二应用第一数据流访 问频率相等，或者所述第一应用第一数据流访问频率是所述第二应用第一数据流访 问频率的整数倍，或者所述第二应用第一数据流访问频率是所述第一应用第一数据流访 ;」J频率的整数倍。
19、 根据权利要求14所述的方法，其中，所述定义共享数据空间包括将所述共享数据空间(30， 130)的实例(41， 42， 43)存储到两个或 更多具有存储器的电子设备(10， 12, 14， 150， 154)上；以及通过所述电子设备之间的通信至少使所述共享数据空间的实例间歇同步。
20、 根据权利要求19所述的方法，还包括至少间歇地在所述两个或更多电子设备(10， 12， 14， 150, 154)之 间交换时钟同步信号，从而使分配时间标记时采用的所述电子设备的时钟 (81， 82， 83)同步。
21、 一种用于数据获取、存储和访问的系统，其包括用于执行根据权 利要求14所述的每一处理操作的装置。
22、 一种或多种存储了用于与数据获取、存储和访问结合使用的接口 软件的存储介质，所述接口软件定义了(i)用于在一个或多个具有存储器的 电子设备(10， 12， 14， 150， 154)中的每个电子设备上建立共享数据空 间(30， 130)的实例(41， 42， 43)的设置指令(70)，其中，所述共享 数据空间被配置为存储包含按照时间排序的带有时间标记的值的一个或多 个数据流(32， 34， 132， 134)， (ii)可以由所述一个或多个电子设备中的至 少一个设备(10， 12， 150)执行的、用于获取以第一时间获取频率从第一 数据源(16， 116)获取的带有时间标记的样本并将其存储到所述共享数据 空间的第一数据流(32， 132)中的获取指令(76), (iii)可以由所述一个或 多个电子设备中的至少一个设备(12， 14， 150， 154)执行的、用于以第 一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应 用(50， 160, 162， 164)的输出指令(78)，以及(iv)可以由所述一个或多 个电子设备中的至少一个设备(12， 14， 150， 154)执行的、用于命令所 述系统开始以指定的频率并在指定的时刻连续获取数据样本的获取控制指 令(80)。
23、 根据权利要求22所述的存储介质，其中，所述接口软件还定义了 (v)可以在所述一个或多个电子设备(10， 12， 14， 150， 154)中的每个上执行的、用于至少使所述共享数据空间(30， 130)的实例(41， 42， 43) 间歇同步的同步指令(72， 74)。
24、 一种电子设备(10， 12， 14)，包括含有共享数据空间(30， 130)的存储器，所述共享数据空间被配置为 存储包含按照时间排序的带有时间标记的值的一个或多个数据流(32， 34， 132， 134);处理器，其通过执行指令(76， 78, 80)来获取以第一时间获取频率 从所述一个或多个数据源中的第一数据源(16， 116)获取的带有时间标记 的样本，并将其存储到所述共享数据空间的第一数据流(32， 132)中，并 且以第一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至 第一应用(50， 160， 162， 164)。
全文摘要
一种用于数据获取、存储和访问的系统包括多个具有存储器的电子设备(10，12，14，150，154)。接口软件定义了用于在每一个电子设备上建立被配置为存储包含按照时间排序的带有时间标记的值的一个或多个数据流(32，34，132，134)的共享数据空间(30，130)的设置指令(70)；可以由所述一个或多个电子设备中的至少一个设备(10，12，150)执行的、用于获取以第一时间获取频率从第一数据源(16，116)获取的带有时间标记的样本并将其存储到所述共享数据空间的第一数据流(32，132)中的获取指令(76)；可以由所述一个或多个电子设备中的至少一个设备(12，14，150，154)执行的、用于以第一应用第一数据流访问频率将来自所述第一数据流的选定值输出至第一应用(50，160，162，164)的输出指令(78)；以及可以由所述一个或多个电子设备中的至少一个设备(12，14，150，154)执行的、用于命令所述系统开始以指定的频率并在指定的时刻连续获取数据样本的获取控制指令(80)。
文档编号G06F19/00GK101496017SQ200780028233
公开日2009年7月29日 申请日期2007年7月18日 优先权日2006年7月28日
发明者F·瓦特纳, W·J·J·斯图特 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司