专利名称：用于实现远程医疗的网关设备和远程医疗的实现方法
技术领域：
本发明涉及数据业务技术领域，特别涉及用于实现远程医疗的网关设备和远程医疗的实现方法。
背景技术：
在数据业务技术领域中，远程医疗由于通信技术的发展成为了可能。所谓远程医疗，其实质上是典型的物联网应用，具体为用户根据自己的需要，随时随地的通过便携式的生理指标检测传感器(简称传感器)測量自己的生理指标，并及时的将这些测量结果(简称业务数据)通过有线或者无线的方式发送到后端的服务平台上，再由服务平台分析上报的业务数据，以便为该用户的健康情况给出相应的建议。
目前，用于实现远程医疗的典型系统结构如图I所示。从图I可以看出，该远程医疗系统主要包括三类设备传感器、网关设备和医疗健康业务平台。其中，传感器用于测量用户的生理指标，例如血压，心电图，血氧饱和度，心率等指标，其具体表现形式可以为各种医疗设备仪器，比如居家使用的便携式医疗仪，或者随身携带的对某ー种或几种生理指标进行测量的仪器。网关设备与传感器连接，用于接收传感器测量的生理指标即业务数据，并转发到服务平台；另外，网关设备也用于接收医疗健康业务平台下发的指令，比如为用户提供的健康建议、用户的健康情况等。医疗健康业务平台，用于接收来自网关设备发送的上述业务数据，并对该业务数据进行分析，根据分析情况向网关设备下发所述指令。从图I所示的远程医疗系统可以看出，传感器、网关设备和医疗健康业务平台三者之间形成了可互动的闭环系统。但是，在实际应用中，传感器都是按照生产厂家规定的私有协议工作，即使针对同一生理指标，由于传感器不同也可能会导致数据格式和类型不一致。当多种不同的传感器都与网关设备连接时，网关设备就会由于其支持的数据格式与其连接的传感器的数据格式不同而导致无法识别出该传感器发送的业务数据，如此，就会导致传感器无法快速接入使用，进而大大降低远程医疗系统的可用性。
发明内容
本发明提供了用于实现远程医疗的网关设备和远程医疗的实现方法，由网关设备对来自传感器的业务数据统ー进行格式转换，以保证传感器快速接入使用。本发明提供的技术方案包括一种用于实现远程医疗的网关设备，所述网关设备连接在传感器和业务管理平台之间，包括短距通信単元、适配单元和远距通信単元；其中，所述短距通信単元用于接收来自所述传感器的业务数据；所述适配単元用于将所述短距通信単元接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据；所述远距通信単元用于将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。ー种远程医疗的实现方法，该方法应用于包含网关设备、传感器和业务管理平台的远程医疗系统中，该方法包括A，网关设备将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据；B,网关设备将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。
由以上技术方案可以看出，本发明中，由网关设备对来自传感器发送的业务数据统ー进行格式转换，即转换成统一格式的业务数据，这样，一方面可以降低传感器的接入门槛，另一方面，能够保证传感器和网关设备快速接入使用，提高远程医疗的可行性。
图I为现有实现远程医疗的典型系统结构图；图2为本发明实施例提供的网关设备结构图；图3为本发明实施例提供的流程图；图4a为本发明实施例提供的数据模板库结构示意图；图4b为本发明实施例提供的程序转换库结构示意图；图4c为本发明实施例提供的控制数据转换示意图。
具体实施例方式为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述。在描述本发明之前，先对本发明中传感器和网关设备所支持的功能进行描述数据平面传感器在数据平面上通过以下三种方式向网关设备发送数据(I)传感器定时发送数据；(2)传感器在设定条件的触发下发送数据；(3)网关设备请求传感器发送数据。而网关设备在数据平面上，主要是将业务管理平台需要推送至传感器的数据传输至传感器。控制平面I、传感器參数设置心跳包发送模式、数据发送模式(具体为上述传感器在数据平面上发送数据的前两种方式)、数据发送周期、数据的类型(包含业务数据、传感器的设备描述比如传感器的品牌、制造商、状态正常与否、软件版本、无线信号強度等)。2、链路维持心跳包传输传感器按照上述设置的心跳包发送模式发送心跳包至网关，以告知其处于上线状态，或者，网关设备定时发送心跳包至传感器，以检测传感器是否处于上线状态。3、时间同步传感器请求网关设备发送时间同步，或者，网关设备开机后主动向传感器发送时间同歩。4、设备信息查询网关设备请求传感器发送该传感器的设备信息。下面对本发明提出的用于实现远程医疗的网关设备进行描述。參见图2，图2为本发明实施例提供的用于实现远程医疗的网关设备的结构图。本发明实施例中的网关设备连接在传感器和业务管理平台之间。传统远程医疗系统中的网关设备采用的都是封闭的私有管理平台和方式，而本发明实施例中的网关设备引入了最新的物联网管理平台，网关设备接收ー个或多个传感器发出的数据，对该数据进行统一格式转换，并统一封装发送给业务管理平台；反过来，网关设备也能够接收来自业务管理平台的指令，本地处理或者转发传感器。具体实现时，如图2所示，该网关设备可包括短距通信単元、适配单元和远距通信単元。
其中，所述短距通信単元用于接收来自所述传感器的业务数据；所述适配単元用于将所述短距通信単元接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据；所述远距通信単元用于将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。优选地，如图2所示，所述网关设备进一歩包括远距管理単元。其中，所述远距管理単元用于根据健康业务的不同定制化需要，对所述网关设备和传感器进行统ー远程管理。在实际应用中，传感器只要感应到数据，都会上报数据，为节省传感器性能，同吋，节省远程医疗系统的性能，所述远距管理単元可以远程设置传感器上报数据的条件，以避免传感器一感应到数据就会上报数据所帯来的问题。本发明实施例中，所述远距管理単元作为网关设备的一个功能単元为网关设备上其他所有功能単元提供标准化的通信封装和传感器管理的能力。优选地，所述远距管理単元嵌入了标准M2M协议，这里的标准M2M协议主要指的是该远距管理单元预装了能满足传感器与业务管理平台进行无障碍数据交互议，并保证所述传感器与所述网关设备之间交互的数据能够被所述业务管理平台识别，以及保证所述业务管理平台的指令被所述网关设备和/或所述传感器执行。此外，为了减少网关设备的改造工作量，所述标准M2M协议还用于为所述网关设备提供同步升级和扩展功能，这样，网关设备要做得只是基于该标准M2M协议进行简单的二次开发，即可具备统ー的远程管理能力。本发明实施例中，所述适配単元包括判断模块，用于判断所述短距通信単元接收的业务数据是否被透明传输；转换模块，用于在所述判断模块的判断结果为否吋，将短距通信単元接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据。其中，所述转换模块在所述判断模块的判断结果为是时，进ー步通过透明传输通道直接将来自传感器的业务数据发送至业务管理平台。本实施例中，转换模块通过以下子模块将短距通信単元接收的业务数据转换成具有统一格式的业务数据判断子模块，用于判断所述短距通信単元接收的业务数据是否携帯了用于表示标准协议的标识；第一转换子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为是时，以所述标识和接收的业务数据采用的数据格式为关键字从预先定义的数据模板库中查找到对应的数据模板，利用所述数据模板将接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据；所述数据模板至少包含了如何将接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据的描述；其中，所述预先定义的数据模板库在下文进行了详细描述，这里暂不描述。
第二转换子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为否时，以所述业务数据携带的所述传感器的标识信息为关键字从预先定义的转换程序库中查找到对应的转换程序，利用所述转换程序将所述业务转换成具有统ー格式的业务数据。其中，所述转换程序库在下文进行了详细描述，这里暂不描述。优选地，本实施例中，所述网关设备进一歩包括处理单元。其中，所述处理単元，为网关设备的核心単元，主要由微处理器、程序存储区、数据存储区等器件组成，要求具有数据存储、程序存储、在线升级功能，其用于执行数据存储、程序存储、在线升级功能，用于控制业务数据从传感器到业务管理平台的转发，以及处理用户与网络的语音、数据通讯。作为本发明实施例的一种扩展，所述网关设备还可进ー步包括以下至少ー个単元(图2中未示出)SIM卡管理単元，用于识别传感器的SM卡，并可以获取、记录頂SI等信息； 显示单元，用于显示所述网关设备的运行状态，显示对传感器发送的业务数据进行格式转换后的业务数据，显示业务管理平台推送过来的各种信息；控制单元，用控制所述网关设备正常运行的指令输入部件，包括输入字符，数字，触点位置，滚动设备，按键设备等；用户识别単元，用于根据业务数据中的用户ID区分不同用户，井能自动的以该用户的身份上传业务数据到平台；扬声单元，用于播放来自对端的语音，或者播放所述网关设备本身存放的音频格式文件。至此，完成对本发明实施例提供的网关设备的描述。需要说明的是，本发明中的业务管理平台是现有医疗健康业务平台的部分，具体是现有的医疗健康业务平台剥离出与传感器管理相关的功能、与具体的医疗业务无关的通用业务管理功能(如运营系统门户管理、日志管理、M2M应用管理等)以及医疗服务平台与其它网元之间的交互接ロ处理功能之后剰余的部分。本发明中的业务管理平台不仅仅能为远程医疗服务，还能为其它的物联网业物服务。基于图2所示的网关设备的结构，下面对本发明实施例提供的方法进行描述。參见图3，图3为本发明实施例提供的基本流程图。如图3所示，该流程可包括以下步骤步骤301，网关设备将来自传感器发送的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据。本步骤301中，传感器可按照上述传感器在数据平面上发送数据的方式向网关设备发送业务数据。另外，本发明中的业务数据具体实现时可为对以下至少ー个生理指标进行測量得到的数据心率(HR)、呼吸率(RR)、血氧饱和度(SP02)、体温(BT)、无创血压(NIBP)、血糖(BloodGlu)、身高(Ht.)、体重(Wt.)、心电图(ECG)、光电容积波也称脉搏波(PPG)、跌倒状态(FS)、运动状态(WS)、步数(Steps)和环境温度(ET)。步骤302，网关设备将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。至此，完成图3所示的流程。
从图3所示的流程可以看出，本发明中，由网关设备将传感器发送的业务数据转换成统一格式，这样，一方面可以降低传感器的接入门槛。另ー方面，能够保证传感器和网关快速接入使用，提高远程医疗的可行性。在实际应用中，采用图3所示的流程仅需要对传感器的现有协议进行非常小的改造，具体为使传感器发送的业务数据携带该业务数据当前应用的协议标识，其中，协议标识可通过在业务数据中新増加ー个区分字符来携帯。而当对传感器改造非常困难时，则由该传感器采用透明传输方式发送业务数据至网关设备。基于此，上述步骤201具体为网关设备判断来自传感器的业务数据是否被透明传输，如果是，通过透明传输通道直接将来自传感器的业务数据发送至业务管理平台进行定制使用，如果否，将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据。其中，在将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据之前，需要预先定义以下两个数据库数据模板库和转换程序库。其中，数据模板库中存放了标准协议、数据格式和数据模板之间的对应关系，具体可如图4a所示。在数据模板库中，每ー数据模板至少包含如何将采用了其对应的数据格式的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据的描述。在定义好数据模板库之后，将定义好的数据模板库提供给业务管理平台。由业务管理平台依据该数据模板库解读业务数据。至于转换程序库，其包含了传感器的标识信息和转换程序之间的对应关系，具体可如图4b所示。其中，转换程序是由无法改造传感器数据格式或者需要在网关设备进行ニ次处理的(比如心电类数据)的第三方传感器厂商提供，转换程序库向网关设备提供标准接ロ，具备开放的扩展能力。基于此，可以知道，网关设备通过以下步骤将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据步骤1，网关设备判断来自传感器的业务数据是否携帯了用于表示标准协议的标识，如果是，执ィ了步骤2，如果否，执ィ了步骤3 ；步骤2，以所述标识和来自传感器的业务数据采用的数据格式为关键字从预先定义的数据模板库中查找到对应的数据模板，利用所述数据模板将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据。步骤3，以所述业务数据携带的所述传感器的标识信息为关键字从预先定义的转换程序库中查找到对应的转换程序，利用所述转换程序将所述业务转换成具有统ー格式的业务数据。 其中，所述传感器的标识信息具体可为传感器中SIM卡记录的信息，和/或传感器的设备描述。优选地，在上述步骤I的判断结果为否吋，且在执行步骤3之前，进ー步包括网关设备判断来自传感器的业务数据是否携帯了用于表示私有协议的标识，如果是，执行步骤3。基于上述3个步骤的描述可以得出，上述的区分字符可包含用于表示标准协议的标识，或者包含用于表示私有协议的标识。从上面描述可以看出，本发明提供的方法很好地兼容了目前实际使用中的真实存在的三种方式透明传输方式、采用标准协议的方式、采用私有协议的方式。另外，由于网关、设备在接收到业务数据后就将采用标准协议或私有协议方式的业务数据转换成统一格式，即抽离出了差异性，这能保证在有新的传感器加入吋，绝大部分情况只需要统一升级数据模板库和转换程序库即可，不需要频繁进行业务管理平台、网关设备和传感器的升级和维护，降低了系统风险和故障率。需要说明的是，本发明提供的方法中，网关设备不仅将业务数据转换成统一格式，还能将向传感器发送的具有统ー格式的控制数据转换成传感器识别的数据，具体按照上面对业务数据的转换操作的反操作 执行，具体參见图4c所示。其中，控制数据至少包括传感器本身的描述。至此，完成对本发明提供的方法的描述。由以上技术方案可以看出，本发明中，由网关设备将传感器发送的业务数据转换成统一格式，这样，一方面可以降低传感器的接入门槛。另ー方面，能够保证传感器和网关快速接入使用，提高远程医疗的可行性；进ー步地，由于本发明中，网关设备在接收到业务数据后就将采用标准协议或私有协议方式的业务数据转换成统一格式，即抽离出了差异性，这能保证在有新的传感器加入吋，绝大部分情况只需要统一升级数据模板库和转换程序库即可，不需要频繁进行业务管理平台、网关设备和传感器的升级和维护，降低了系统风险和故障率。以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。
权利要求
1.一种用于实现远程医疗的网关设备，其特征在于，所述网关设备连接在传感器和业务管理平台之间，包括短距通信単元、适配单元和远距通信単元；其中， 所述短距通信単元用于接收来自所述传感器的业务数据； 所述适配単元用于将所述短距通信単元接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据； 所述远距通信単元用于将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。
2.根据权利要求I所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备进一歩包括远距管理单元；其中， 所述远距管理単元用于根据健康业务的不同定制化需要，对所述网关设备和传感器进行统ー远程管理。
3.根据权利要求2所述的网关设备，其特征在于，所述远距管理単元嵌入了标准M2M协议，所述标准M2M协议用于所述传感器与所述网关设备之间交互的数据被所述业务管理平台识别，以及用于所述业务管理平台的指令被所述网关设备和/或所述传感器执行。
4.根据权利要求3所述的网关设备，其特征在于，所述标准M2M协议还用于为所述网关设备提供同步升级和扩展功能。
5.根据权利要求I所述的网关设备，其特征在于，所述适配単元包括 判断模块，用于判断所述短距通信単元接收的业务数据是否被透明传输； 转换模块，用于在所述判断模块的判断结果为否吋，将短距通信単元接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据。
6.根据权利要求5所述的网关设备，其特征在于，所述转换模块包括 判断子模块，用于判断所述短距通信単元接收的业务数据是否携帯了用于表示标准协议的标识； 第一转换子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为是时，以所述标识和接收的业务数据采用的数据格式为关键字从预先定义的数据模板库中查找到对应的数据模板，利用所述数据模板将接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据；所述数据模板至少包含了如何将该接收的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据的描述； 第二转换子模块，用于在所述判断子模块的判断结果为否时，以所述业务数据携带的所述传感器的标识信息为关键字从预先定义的转换程序库中查找到对应的转换程序，利用所述转换程序将所述业务转换成具有统ー格式的业务数据。
7.根据权利要求I至6任一所述的网关设备，其特征在于，所述网关设备进一歩包括处理单元；其中， 所述处理単元用于执行数据存储、程序存储和在线升级功能，用于控制业务数据从传感器到业务管理平台的转发，以及用于处理用户与网络的语音、数据通讯。
8.—种远程医疗的实现方法，其特征在于，该方法应用于包含网关设备、传感器和业务管理平台的远程医疗系统中，该方法包括 A，网关设备将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据； B，网关设备将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。
9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，所述网关设备包含了远距管理単元，所述远距管理単元用于根据健康业务的不同定制化需要，对所述网关设备和传感器进行统ー远程管理。
10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤A包括 Al，网关设备判断来自传感器的业务数据是否被透明传输，如果否，执行步骤A2 ； A2，网关设备将将来自传感器的业务数据转换成具有统ー格式的业务数据。
11.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤Al中，如果网关设备的判断结果为是，则该方法进ー步包括 网关设备通过透明传输通道直接将来自传感器的业务数据发送至业务管理平台。
12.根据权利要求10所述的方法，其特征在于，步骤A2包括 A21，网关设备判断来自传感器的业务数据是否携帯了用于表示标准协议的标识，如果是，执行步骤A22，如果否，执行步骤A23 ； A22，以所述标识和来自传感器的业务数据采用的数据格式为关键字从预先定义的数据模板库中查找到对应的数据模板，利用所述数据模板将来自传感器的业务数据转换成具有统一格式的业务数据；所述数据模板至少包含了如何将来自传感器的业务数据转换成具有统一格式的业务数据的描述； A23，以所述业务数据携带的所述传感器的标识信息为关键字从预先定义的转换程序库中查找到对应的转换程序，利用所述转换程序将所述业务转换成具有统ー格式的业务数据。
13.根据权利要求8至12任一所述的方法，其特征在于，该方法进ー步包括 网关设备按照与对业务数据的转换操作相反的操作对控制数据进行转换，将转换后的控制数据发送至传感器； 所述控制数据至少包括传感器的设备描述。
全文摘要
本发明提供了用于实现远程医疗的网关设备和远程医疗的实现方法。其中，所述网关设备包括短距通信单元、适配单元和远距通信单元；其中，所述短距通信单元用于接收来自所述传感器的业务数据；所述适配单元用于将所述短距通信单元接收的业务数据转换成具有统一格式的业务数据；所述远距通信单元用于将格式转换后的业务数据发送至业务管理平台。采用本发明，能够由网关设备对来自传感器的业务数据统一进行格式转换，实现传感器快速接入使用。
文档编号H04L29/08GK102647369SQ20111003898
公开日2012年8月22日 申请日期2011年2月16日 优先权日2011年2月16日
发明者丁飞, 张少兵, 李蕾, 杨宏杰, 殷鹏, 王祎, 童恩, 金波, 陈苏 申请人:中国移动通信集团江苏有限公司