专利名称：与设备无关性的医疗信息采集中间件装置及其设计方法
技术领域：
本发明涉及异构传感器网络中传输的数据采集，特别是多种传感器网络的医疗信息的采集，具体是一种与设备无关性的医疗信息采集中间件装置及其设计方法。
背景技术：
在现代医学中，对生命体征传感器设备，如RFID无线射频识别、心电图机、血氧仪，体温计等的众多检测数据需要及时采集、分析，制定医疗方案。现有技术在使用通过传感器网络检测医疗数据时，为了给使用特定的传感器用户提供信息服务，应用程序必须直接处理每一个被检测的数据。该方式需要针对每一个不同类型及厂家的传感器而开发不同的应用程序。同时，当为产生信息服务所需要的传感器网络的数量和种类增加后，必须将该应用程序修改和扩大以满足相对于每个传感器网络中的通信协议、消息格式；当从同样的传感器网络采集到的数据被同时用于多个不同的应用程序时，传感器网络的通信耗费将增大，导致网络性能的降低，应用程序的实时性得不到保证。这种医疗信息采集方式直接与提·供信息的各种医疗设备关联，应用程序繁多，同时需要不断对应用程序后续开发，不仅成本高，耗费大量人力物力资源，且时效性低。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足，提供一种与设备及第三方应用系统差异无关性的医疗信息采集中间件装置及其设计方法，本发明将具有不同用途和功能的多种医疗传感器的信号进行自动感知和采集，通过中间件对消息进行处理，以多种的方式提供给多个不同的应用程序使用，达到医疗信息采集与提供信息的各种医疗设备无关联，时效性、可靠性大幅提高的目的。节约网络资源，降低应用程序的开发复杂度及后续开发成本。本发明的基本思路是屏蔽医疗设备及第三方应用系统差异，采用中间件装置将具有不同用途和功能的多种医疗传感器的信号进行自动感知和采集，同时，将自动感知采集到的数据按照一定的规则进行筛选过滤、转换处理成统一的数据格式，以多种方式提供给多个不同的应用程序使用，通过信息感知、存储、处理和服务四个单元构成完整的应用系统。本发明的目的是这样达到的一种与设备无关性的医疗信息采集中间件装置，与传感器网络的传感器节点、传感器汇聚单元以及业务应用系统、信息交换网关构成完整的应用系统。中间件装置由信息感知单元、信息存储单元、信息处理单元和服务提供单元组成。信息感知单元包括设备感知部件、设备管理部件、信息读写部件三个部分。信息存储单元包括队列管理器、消息队列和消息库三个部分。信息处理单元包括消息处理部件、事件管理部件和消息映射部件三个部分。信息服务单元设置有至少一种为应用系统提供服务的模块；传感器汇聚单元以无线通信的方式将传感器网络监测到的数据上传到医疗信息采集中间件装置的信息感知单元，信息存储单元对信息存储，信息处理单元对采集到的消息进行分析及消息格式的统一和转换，通过信息服务提供单元将消息提供给业务应用系统使用，同时发送到信息交换网关。在信息感知单元，所述设备感知部件设置有设备发现装置、通信协议适配器和设备或厂家适配器；所述设备管理部件设置有驱动库、设备注册模块和设备卸载模块；所述信息读写部件设置有消息读取模块和消息写入模块。在信息处理单元，所述事件管理部件设置有事件设计器、事件库和事件处理引擎；所述消息映射部件设置有规则设计器、规则库和规则解析引擎。信息服务单元为应用系统提供服务的模块包括API调用模式、消息队列模式、WebService模式、Socket模式的模块。一种与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，采用以医疗信息采集 中间件装置为核心，包括传感器网络的传感器节点、传感器汇聚单元以及业务应用系统、信息交换网关构建完整的应用系统，实现自动实时感知传感器网络及每个传感器节点的连接状态，且这些传感器状态被连续监视。医疗信息采集中间件装置采集传感器汇聚单元以无线通信的方式传送的传感器网络监测到的数据，对采集到的消息存储并进行分析及消息格式的统一和转换，通过信息服务提供单元将消息提供给业务应用系统多个应用程序使用，同时发送到信息交换网关。包括构成传感器网络的传感器节点，用于监测各种信息；将不同传感器的不同接口数据统一采集并转化为无线通信协议的传感器汇聚单元，传感器汇聚单元同时将采集到的数据通过无线通信协议发送到医疗信息采集中间件装置；医疗信息采集中间件装置采集、分类和综合从传感器读取到的消息，将消息进行消息格式的统一和转换，以适合应用程序的方式提供给应用程序，同时提供给信息交换网关;信息交换网关将消息与第三方业务系统进行交互，同时在业务应用系统与第三方业务系统中进行消息转换。医疗信息采集中间件装置的信息感知单元，用于发现并加载传感器，并采集信息在设备感知部件，通过设备发现装置自动感知、识别连接到医疗信息采集中间件装置的传感器；通信协议适配器适配传感器的通信协议；通过设备类别或厂家适配器识别设备的类型和厂家，并以此来加载不同的API。在设备管理部件，通过设备注册模块将设备注册到驱动库中；通过设备卸载模块将设备从驱动库中卸载；驱动库用于存放注册设备的驱动信息。在信息读写部件，通过消息读取模块读取传感器消息，通过消息写入模块对传感器写入指令处理。医疗信息采集中间件装置信息存储单元，用于存储采集到的信息通过消息队列临时存放采集到的消息，并按照一定的先后顺序对消息送到信息处理单元进行处理；通过队列管理器用于管理消息队列；消息库定期或长期存放采集到的消息。医疗信息采集中间件装置信息处理单元，用于对消息的完整性验证、冗余处理在消息映射部件通过规则设计器指定消息与业务间的关系，及不同传感器或不同业务系统中消息与消息之间的逻辑关系；通过规则库存放规则设计器所设计的规则及其他消息处理规则；消息解析引擎根据规则库中的规则对消息进行处理。在事件管理部件，通过事件设计器制定事件触发条件及事件；通过事件库存放事件设计器所设计的事件及其他事件；事件解析引擎根据事件库中的事件对消息进行分析处理。医疗信息采集中 间件装置信息服务单元，用于通过以适用于应用程序的方式为应用程序提供信息服务包括以下为应用系统提供的服务类型API调用模式、消息队列模式、WebService 模式、Socket 模式。医疗信息采集中间件装置从应用系统中识别传感器、采集数据、提供信息服务的方法包括如下步骤a)自动感知连接到中间件的传感器；b)包括但不限于串口、USB、RJ45等接口协议至少I种的识别；c)将步骤b)中的接口协议转化为包括但不限于蓝牙、WIFI、ZegBee等至少I种的无线通信协议；d)自动识别传感器设备厂家，并加载其API ；e)自动或按指令采集传感器信息；f)根据用户或所提供服务的应用程序设定的规则产生事件，包括但不限于通知、报警、开或关设备；g)根据用户或所提供服务的应用程序设定的规则对消息与业务进行关联；h)处理后的消息以多种方式为应用程序提供服务。医疗信息采集中间件装置的工作流程是在步骤SOl中，设备感知部件311中的设备发现装置监测到有新的传感器连接到医疗信息采集中间件装置所在的网络上；在步骤S02中，设备感知部件311中的设备类别适配器对传感器的驱动程序进行查找，查找将在设备管理部件312中的驱动库中进行，如果有该传感器的驱动程序，则安装，如果没有，则进行步骤S03，由设备管理部件312的设备注册模块对设备进行注册，将该传感器的驱动程序添加到设备管理部件312的驱动库中，然后安装驱动；在步骤304中，设备感知部件311中的通信协议适配器将会识别传感器所连接的网络；在步骤S05中，设备感知部件311中的设备类别或厂家适配器识别该设备的类型及厂家，并将相应的消息格式规则添加到信息处理单元33的消息映射部件333的规则库中；在步骤S06中，信息读写部件313中的消息读取模块读取传感器中的信息，并发送到信息存储单元32中的消息队列322和消息库323，在步骤S07中，队列管理器321对消息队列322和消息队列322中的消息进行优先级等管理；在步骤S08中，消息处理部件331对消息完整性进行验证、对冗余消息等进行处理，步骤309是由事件管理部件332中的事件解析引擎对消息所引发的事件进行处理，查找事件管理部件332中的事件库是否有该条事件，如果有，则由事件管理部件332中的事件解析引擎对其进行处理；如果没有，则进行步骤S10，由事件管理部件332中的事件设计器对该事件进行设计，报警或其他操作，将该事件添加到事件管理部件332中的事件库中，然后由事件管理部件332中的事件解析引擎对其进行处理或者丢弃该事件；在步骤Sll中，由消息映射部件333中的规则解析引擎对消息及其对应的业务逻辑进行映射处理，查找消息映射部件333中的规则库是否有该条规则，如果有，则由消息映射部件333中的规则解析引擎对其进行处理；如果没有，则进行步骤S12，由消息映射部件333中的规则设计器对该规则进行设计，将该规则添加到消息映射部件333中的规则库中，然后由消息映射部件333中的规则解析引擎对其进行处理；或者丢弃该消息；在步骤S13中，信息服务单元34以适合业务应用系统40的方式，为业务应用系统40提供API调用服务341、消息队列服务342、WebService服务343、Socket服务344将信息提供给业务应用系统40，同时这些服务也提供给信息交换网关50，来为第三方业务系统60提供信息服务。本发明的积极效果是
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I、医疗信息采集中间件装置能够将具有不同用途和功能的多种医疗传感器的信号进行自动感知和采集对消息进行处理，以多种的方式提供给多个不同的应用程序使用而与医疗设备无关，保证检测数据的实时性、可靠性，对医疗效果起到非常大的积极作用。2、节约大量的人力、物力资源和网络资源，降低应用程序的开发复杂度及后续开发成本。3、本发明可屏蔽使用设备及第三方应用系统的差异，不仅用于医疗信息的采集，还可广泛用于从异构传感器网络中传输数据的多种传感器网络信息的采集。4、装置设计简单、可靠、实用，易于推广。
四
图I示出了一个完整的应用系统示意图。图2为本发明的医疗信息采集中间件装置的框架结构图。图3为本发明的医疗信息采集中间件中的信息感知组件结构图。图4为消息映射部件中规则设计器的工作原理图。图5为医疗信息采集中间件装置在实施例中的部署图。图6为本发明的医疗信息采集中间件装置工作流程图。
五具体实施例方式图I示出了本发明基于医疗信息采集中间件装置的一个完整的应用系统示意图。包括传感器网络10，传感器汇聚单元20，医疗信息采集中间件30，业务应用系统40，信息交换网关50。在本实施例中，应用系统为第三方业务系统60，第三方业务系统是HIS、LIS、PACS等医疗业务系统中的至少一个。传感器网络10由多个异构传感器组成。传感器网络10自动检测体温、血压、血氧、心率等生命体征信息送入传感器汇聚单元20，传感器汇聚单元20将异构传感器网络10的不同接口统一转换为WIFI并将消息发送到医疗信息采集中间件装置30。医疗信息采集中间件装置30采集由传感器汇聚单元20所发送的消息，经过采集、处理、转换后以API调用模式、消息队列模式、WebService模式、Socket模式多种方式提供给业务应用系统40使用，以及提供给信息交换网关50。业务应用系统40接收医疗信息采集中间件30所发送的信息，得到病人的生命体征检测结果。信息交换网关50接受到医疗信息采集中间件装置30发送的信息，分别提供给业务应用系统40和第三方业务系统60。第三方业务系统60接收信息交换网关50所发送的信息并使用。图2为本发明的医疗信息采集中间件装置的框架结构图。
参照图2，医疗信息采集中间件装置30由4个单元组成，分别为信息感知单元31、信息存储单元32、信息处理单元33、和服务提供单元34。信息感知单元31由3个部分组成，分别为设备感知部件311、设备管理部件312、信息读写部件313。设备感知部件311的功能是通过设备发现装置来感知连接到中间件30的传感器，通过通信协议适配器来适配不同的通信协议，通过设备类别适配器来适配不同的厂家。设备管理部件的功能是管理所连接上的传感器，通过设备注册模块来对传感器进行注册，通过设备卸载模块来对传感器进行卸载，通过驱动库来保存各传感器的注册信息。信息读写部件的功能是通过消息读取模块来读取传感器网络10的消息，通过消息写入模块来传感器网络10进行消息写入。信息感知单元组件结构参照图3。信息感知单元是整个医疗信息采集中间件的核心部分。设备管理部件含设备注册配置模块、设备卸载模块和设备驱动库。设备管理部件 功能实现是首先对所需要采集的对象设备进行统一管理配置，针对不同厂家的设备提供灵活的配置管理。设备感知部件由设备发现装置通过设备监控手段确认设备类型/厂家适配器、通信协议适配器接口、通信协议适配器实现类型进行设备操作。感知部件具体实现是通过动态加载设备管理部件中的设备配置文件，实时侦听各种通信端口的信息，接收到相关数据报文后交由后续的组件进行处理，与设备感知部件相关的硬件主要是包含具有传感器网功能的新型医疗器械产品和自主研发的配套无线信息采集器，例如自动血氧量监测仪、无线血压采集仪、无线温度采集器、多用途无线传输监护仪以及各种RFID电子标签、RFID阅读器和无线传感转换器等。信息读写部件含有信息读取模块和信息写入模块。信息存储单元32由3个部分构成，分别为队列管理器321，负责对消息322进行管理。消息队列322，每条采集到的消息都会保存在消息队列322中等待队列管理器321的管理排序，以确定其先级等。消息库323，一些需要在本地或者服务器上保存的有价值的消息将会保存在消息库323中。消息队列采用数据缓冲队列实现，保证数据的完整性和实时性、协调数据生成和处理速度之间的矛盾，解决了大数据量同时采集时信息处理单元不能对数据进行及时的处理，可能造成数据丢弃的问题。信息处理单元33由3个部分组成，分别为消息处理部件331、事件管理部件332、和消息映射部件333。消息处理部件331对消息完整性进行验证、对冗余消息等进行处理。消息处理部件包含数据适配功能、数据过滤功能。数据适配功能分为两部实现首先消息处理部件将采集到的数据根据各自厂家提供的数据报文格式生成的数据验证规则进行有效性验证；其次是数据整理同类产品中不同型号的传感器采集到的数据格式不一样，通过数据整理将这些不同格式的数据都转化为统一的、系统需要的格式。数据过滤功能主要是根据一定的规则算法，将采集到的冗余数据去掉，为后续的事件管理部件提供可靠的数据保障。事件管理部件332通过事件设计器来制定触发事件的规则，如某消息表示某传感器节点损坏或关闭，需要发出警报，通过事件库保存事件设计器所制定的事件，通过事件处理引擎来实现事件设计器所制定的事件。为了产生该事件(如关于某个状态的通知和报警，或对传感器设备的监控信息)，可以单独采集传感器网络10中的某个单独的传感器信息，也可以分析来自多个异构传感器网络的监测数据的组合，消息映射部件333通过规则设计器制定消息在不同应用程序不同业务中的映射关系规则，通过规则库保存规则设计器所制定的规则，通过消息解析引擎实现规则设计器所设计的规则。信息服务单元34。该单元实现了医疗信息采集中间件装置能够以多种方式为业务应用系统40提供服务，包括通过API调用方式341为业务应用系统40提供服务，通过消息队列方式342为业务应用系统40提供服务，通过WebService方式343为业务应用系统40提供服务，通过Socket方式344为业务应用系统40提供服务。同时也可以采用上述多种方式将消息提供给信息交换网关50，以供第三方业务系统60使用。该信息服务单元34可以仅仅为业务应用系统40提供一次信息，也可以在业务应用系统40的请求周期内周期性的提供信息，或在满足该业务应用系统40的要求的特定时刻提供信息服务。
医疗信息采集中间件装置从应用系统中识别传感器、采集数据、提供信息服务的方法包括如下步骤a)自动感知连接到中间件的传感器；b)包括但不限于串口、USB、RJ45等接口协议至少I种的识别；c)将步骤b)中的接口协议转化为包括但不限于蓝牙、WIFI、ZegBee等至少I种的无线通信协议；d)自动识别传感器设备厂家，并加载其API ；e)自动或按指令采集传感器信息；f)根据用户或所提供服务的应用程序设定的规则产生事件，包括但不限于通知、报警、开或关设备；g)根据用户或所提供服务的应用程序设定的规则对消息与业务进行关联；h)处理后的消息以多种方式为应用程序提供服务。图4为消息映射部件333中规则设计器的工作原理图。参照图4，消息映射部件收到一条消息Ml后，按照规则库中对应传感器的消息规贝U，以分隔符“；”为标志将消息分解为字段，然后解析消息字段中包含的内容，再将消息字段按照目标消息M2的格式映射到消息M2中不同的节点中。其中，消息可以是报文格式，如消息M1，也可以是XML格式，如消息M2。字段的映射可以按照字段顺序映射，如消息Ml的字段I映射到消息M2的节点I中，也能够在消息的不同字段中映射，如消息Ml的字段2映射到消息M2的节点3中，消息Ml的字段3映射到消息M2的节点2中，也能够对消息字段进行组合与拆分后映射，如消息Ml的字段4和字段5合并后映射到消息M2的节点4中。这样，不同设备或不同应用系统之间的数据消息就能够实现相互转换和识别。图5为医疗信息采集中间件装置整体部署图。参照图5，医疗信息采集中间件装置主要分三部分部署，具体如下无线采集器主要针对医院现有没能联网的医疗设备(例如心电监护仪、输液泵)，部署发明中的前端无线采集器硬件，它的作用是将医疗设备的实时信息经过一定的算法处理后通过无线信号发回到医疗信息采集中间件服务器。便携式医疗采集设备包含一些生命体征参数采集功能的医疗设备，这类设备主要部署到社区医院或居民家中，作为健康信息采集的数据源头，信息通过无线网络或3G网络传输到后端的采集服务器中。医疗信息采集中间件组件分两种应用场景部署，说明如下医疗采集服务器组件是部署到专门的医疗信息采集服务器中，通过信息感知组件接收前端无线采集器或便携式医疗设备采集到的信息，并将信息经过验证解密后交由信息存储组件和信息处理组件进行数据统一规范处理存储，然后经由信息服务组件为第三方应用系统提供统一标准格式的数据进行应用。采集组件主要是部署到移动终端设备上，作为信息采集的组件，将采集到的信息直接返回给其他系统组件使用。主要应该场景如医护人员使用移动医疗系统终端设备可以在患者床边自动采集患者个人信息和生命体征信息，供医护人员参考作进一步处理。图6为本发明的实施例的工作流程图。在步骤SOl中，设备感知部件311中的设备发现装置监测到有新的传感器连接到医疗信息采集中间件所在的网络上。在步骤S02中，设备感知部件311中的设备类别适配器将对传感器的驱动程序进行查找，查找将在设备管理部件312中的驱动库中进行，如果有该传感器的驱动程序，则安装，如果没有，则进行步骤S03，由设备管理部件312的设备注·册模块对设备进行注册，将该传感器的驱动程序添加到设备管理部件312的驱动库中，然后安装驱动。在步骤304中，设备感知部件311中的通信协议适配器将会识别传感器所连接的网络。在步骤S05中，设备感知部件311中的设备类别/厂家适配器将会识别该设备的类型及厂家，并将相应的消息格式等规则添加到信息处理单元33的消息映射部件333的规则库中。在步骤S06中，信息读写部件313中的消息读取模块将会读取传感器中的信息，并发送到信息存储单元32中的消息队列322和消息库323。在步骤S07中，队列管理器321将对消息队列322和消息队列322中的消息进行优先级等管理。在步骤S08中，消息处理部件331对消息完整性进行验证、对冗余消息等进行处理。步骤309是由事件管理部件332中的事件解析引擎对消息所引发的事件进行处理，查找事件管理部件332中的事件库是否有该条事件，如果有，则由事件管理部件332中的事件解析引擎对其进行处理；如果没有，则进行步骤S10，由事件管理部件332中的事件设计器对该事件进行设计，如报警或其他操作，将该事件添加到事件管理部件332中的事件库中，然后由事件管理部件332中的事件解析引擎对其进行处理；或者丢弃该事件。在步骤Sll中，由消息映射部件333中的规则解析引擎对消息及其对应的业务逻辑进行映射处理，查找消息映射部件333中的规则库是否有该条规则，如果有，则由消息映射部件333中的规则解析引擎对其进行处理；如果没有，则进行步骤S12，由消息映射部件333中的规则设计器对该规则进行设计，将该规则添加到消息映射部件333中的规则库中，然后由消息映射部件333中的规则解析引擎对其进行处理；或者丢弃该消息。在步骤S13中，信息服务单元34将会以适合业务应用系统40的方式，为业务应用系统40提供API调用服务341、消息队列服务342、WebService服务343、Socket服务344等多种方式将信息提供给业务应用系统40。同时这些服务也将能够提供给信息交换网关50,来为第三方业务系统60提供信息服务。步骤S01-S05只在监测到新的传感器设备接入时才会执行，对于一直运行的传感器设备，直接从步骤S06开始执行。
权利要求
1.一种与设备无关性的医疗信息采集中间件装置，其特征在于与传感器网络的传感器节点、传感器汇聚单元以及业务应用系统、信息交换网关构成完整的应用系统，中间件装置由信息感知单元、信息存储单元、信息处理单元和服务提供单元组成；信息感知单元包括设备感知部件、设备管理部件、信息读写部件三个部分；信息存储单元包括队列管理器、消息队列和消息库三个部分；信息处理单元包括消息处理部件、事件管理部件和消息映射部件三个部分；信息服务单元设置有至少一种为应用系统提供服务的模块；传感器汇聚单元以无线通信的方式将传感器网络监测到的数据上传到医疗信息采集中间件装置的信息感知单元，信息存储单元对信息存储，信息处理单元对采集到的消息进行分析及消息格式的统一和转换，信息服务提供单元将消息提供给业务应用系统使用，同时发送到信息交换网关。
2.如权利要求I所述的医疗信息采集中间件装置，其特征在于在信息感知单元，所述设备感知部件设置有设备发现装置、通信协议适配器和设备或厂家适配器；所述设备管理部件设置有驱动库、设备注册模块和设备卸载模块；所述信息读写部件设置有消息读取模块和消息写入模块。
3.如权利要求I所述的医疗信息采集中间件装置，其特征在于在信息处理单元，所述事件管理部件设置有事件设计器、事件库和事件处理引擎；所述消息映射部件设置有规则设计器、规则库和规则解析引擎。
4.如权利要求I所述的医疗信息采集中间件装置，其特征在于信息服务单元为应用系统提供服务的模块包括API调用模式、消息队列模式、WebService模式、Socket模式的模块。
5.一种与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，其特征在于采用以医疗信息采集中间件装置为核心，包括传感器网络的传感器节点、传感器汇聚单元以及业务应用系统、信息交换网关构建完整的应用系统，实现自动感知识别硬件设备、自动实时感知传感器网络及每个传感器节点的连接状态，且这些传感器状态被连续监视；医疗信息采集中间件装置采集传感器汇聚单元以无线通信方式传送的传感器网络监测到的数据，对采集到的消息存储并进行分析及消息格式的统一和转换，通过信息服务提供单元将消息提供给业务应用系统多个应用程序使用，同时发送到信息交换网关，包括 构成传感器网络的传感器节点，用于监测各种信息； 将不同传感器的不同接口数据统一采集并转化为无线通信协议的传感器汇聚单元，传感器汇聚单元同时将采集到的数据通过无线通信协议发送到医疗信息采集中间件装置； 医疗信息采集中间件装置采集、分类和综合从传感器读取到的消息，将消息进行消息格式的统一和转换，以适合应用程序的方式提供给应用程序，同时提供给信息交换网关； 信息交换网关将消息与第三方业务系统进行交互，同时在业务应用系统与第三方业务系统中进行消息转换。
6.如权利要求5所述的与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，其特征在于医疗信息采集中间件装置的信息感知单元，发现并加载传感器，并采集信息 在设备感知部件，设备发现装置自动感知、识别连接到医疗信息采集中间件装置的传感器；通信协议适配器适配传感器的通信协议；设备类别或厂家适配器识别设备的类型和厂家,并以此来加载不同的API ；在设备管理部件，设备注册模块将设备注册到驱动库中；设备卸载模块将设备从驱动库中卸载；驱动库存放注册设备的驱动信息； 在信息读写部件，消息读取模块读取传感器消息，消息写入模块对传感器写入指令处理； 医疗信息采集中间件装置信息存储单元，存储采集到的信息通过消息队列临时存放采集到的消息，并按照一定的先后顺序对消息送到信息处理单元进行处理；通过队列管理器用于管理消息队列；消息库定期或长期存放采集到的消息； 医疗信息采集中间件装置信息处理单元，对消息的完整性验证、冗余处理 在消息映射部件通过规则设计器指定消息与业务间的关系，及不同传感器或不同业务系统中消息与消息之间的逻辑关系；通过规则库存放规则设计器所设计的规则及其他消息处理规则；消息解析引擎根据规则库中的规则对消息进行处理； 在事件管理部件，事件设计器制定事件触发条件及事件；事件库存放事件设计器所设计的事件及其他事件；事件解析引擎根据事件库中的事件对消息进行分析处理； 医疗信息采集中间件装置信息服务单元，以适用于应用程序的方式为应用程序提供信息服务包括以下为应用系统提供的服务类型=API调用模式、消息队列模式、WebService模式、Socket模式。
7.如权利要求5所述的与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，其特征在于医疗信息采集中间件装置从应用系统中识别传感器、采集数据、提供信息服务的方法包括如下步骤 a)自动感知连接到中间件的传感器； b)包括但不限于串口、USB、RJ45接口协议至少I种的识别； c)将步骤b)中的接口协议转化为包括但不限于蓝牙、WIFKZegBee至少I种的无线通 目协议; d)自动识别传感器设备厂家,并加载其API； e)自动或按指令采集传感器信息； f)根据用户或所提供服务的应用程序设定的规则产生事件，包括但不限于通知、报警、开或关设备； g)根据用户或所提供服务的应用程序设定的规则对消息与业务进行关联； h)处理后的消息以多种方式为应用程序提供服务。
8.如权利要求5所述的与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，其特征在于医疗信息采集中间件装置的工作流程是 在步骤SOl中，设备感知部件311中的设备发现装置监测到有新的传感器连接到医疗信息采集中间件装置所在的网络上；在步骤S02中，设备感知部件311中的设备类别适配器对传感器的驱动程序进行查找，查找将在设备管理部件312中的驱动库中进行，如果有该传感器的驱动程序，则安装，如果没有，则进行步骤S03，由设备管理部件312的设备注册模块对设备进行注册，将该传感器的驱动程序添加到设备管理部件312的驱动库中，然后安装驱动；在步骤304中，设备感知部件311中的通信协议适配器将会识别传感器所连接的网络；在步骤S05中，设备感知部件311中的设备类别或厂家适配器识别该设备的类型及厂家，并将相应的消息格式规则添加到信息处理单元33的消息映射部件333的规则库中；在步骤S06中，信息读写部件313中的消息读取模块读取传感器中的信息，并发送到信息存储单元32中的消息队列322和消息库323，在步骤S07中，队列管理器321对消息队列322和消息队列322中的消息进行优先级等管理； 在步骤S08中，消息处理部件331对消息完整性进行验证、对冗余消息等进行处理，步骤309是由事件管理部件332中的事件解析引擎对消息所引发的事件进行处理，查找事件管理部件332中的事件库是否有该条事件，如果有，则由事件管理部件332中的事件解析引擎对其进行处理；如果没有，则进行步骤S10，由事件管理部件332中的事件设计器对该事件进行设计，报警·或其他操作，将该事件添加到事件管理部件332中的事件库中，然后由事件管理部件332中的事件解析引擎对其进行处理或者丢弃该事件； 在步骤Sll中，由消息映射部件333中的规则解析引擎对消息及其对应的业务逻辑进行映射处理，查找消息映射部件333中的规则库是否有该条规则，如果有，则由消息映射部件333中的规则解析引擎对其进行处理；如果没有，则进行步骤S12，由消息映射部件333中的规则设计器对该规则进行设计，将该规则添加到消息映射部件333中的规则库中，然后由消息映射部件333中的规则解析引擎对其进行处理；或者丢弃该消息； 在步骤S13中，信息服务单元34以适合业务应用系统40的方式，为业务应用系统40提供API调用服务341、消息队列服务342、WebService服务343、Socket服务344将信息提供给业务应用系统40，同时这些服务也提供给信息交换网关50，来为第三方业务系统60提供信息服务。
9.如权利要求8所述的与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，其特征在于消息映射部件中规则设计器的流程是 消息映射部件收到一条消息Ml后，按照规则库中对应传感器的消息规则，以分隔符“；”为标志将消息分解为字段，然后解析消息字段中包含的内容，再将消息字段按照目标消息M2的格式映射到消息M2中不同的节点中，其中，消息是报文格式M1，或XML格式M2 ;对信息的映射采用如下方式中的一种 字段的映射按照字段顺序映射消息Ml的字段I映射到消息M2的节点I中； 在消息的不同字段中映射消息Ml的字段2映射到消息M2的节点3中，消息Ml的字段3映射到消息M2的节点2中； 对消息字段进行组合与拆分后映射消息Ml的字段4和字段5合并后映射到消息M2的节点4中。
10.如权利要求7所述的与设备无关性的医疗信息采集中间件装置的设计方法，其特征在于所述步骤g)将不同传感器采集的消息与消息进行关联； 所述步骤h)是将信息服务提供给应用程序一次，或者在应用程序的请求周期内周期性的提供信息服务，或在满足业务应用系统要求的特定时刻提供信息服务； 步骤h)所提供的服务模式包括但不限于API调用模式、消息队列模式、WebService模式、Socket模式至少一种。
全文摘要
本发明公开了一种与设备无关性的医疗信息采集中间件装置及其设计方法。装置由信息感知单元、信息存储单元、信息处理单元和服务提供单元组成。本装置在异构网络医疗应用系统中使用，传感器汇聚单元以无线通信的方式将传感器网络监测到的数据上传到装置的信息感知单元，信息存储单元对信息存储，信息处理单元对采集到的消息进行分析及消息格式的统一和转换，通过信息服务提供单元将消息提供给业务应用系统使用，同时发送到信息交换网关。本发明可屏蔽医疗设备及第三方应用系统差异，具有保证检测数据的实时性、可靠性，节约大量人力、物力和网络资源，降低应用程序的开发复杂度及后续开发成本的优点，且设计简单、可靠、实用，易于推广。
文档编号G06F19/00GK102917069SQ20121041915
公开日2013年2月6日 申请日期2012年10月29日 优先权日2012年10月29日
发明者李志蜀, 杜一华, 宋飞, 邓仁彬 申请人:成都万联传感网络技术有限公司