基于区块链的健康检测数据智能共享系统的制作方法

本发明涉及医疗管理技术领域，具体涉及基于区块链的健康检测数据智能共享系统。

背景技术：

医疗机构始终面临着无法跨平台安全共享数据问题，一方面数据分散，不同医疗机构、不同的信息系统形成数据孤岛，难以实现以居民为中心的统一视图，同时，数据不完整，如对高血压、糖尿病等常见慢性病人和高危人群的合理膳食、行为习惯、健康心理等多方面管理和干预的日常健康数据都尚未被数字化，或是零散的分布在智能终端、可穿戴设备厂商的系统中；另一方面源于产业供应链较长，从上游到下游，数据信息经过的环节较多，难以做到每一个环节都投入足够的检查与管理力量。缺乏数据安全保障、隐私保护以及数据所有权等规范机制，个人和数据拥有者不愿主动开放共享。过去的十年里，医疗保健行业经历了数次重大的黑客攻击和数据泄露，损失了数百万消费者数据和敏感客户信息。

技术实现要素：

针对上述问题，本发明提供基于区块链的健康检测数据智能共享系统。

本发明的目的采用以下技术方案来实现：

提供了基于区块链的健康检测数据智能共享系统，包括：账号申请模块，用于接收用户所发送的申请信息，生成用户的账号和密码，并反馈给用户；区块链存储模块，用于存储区块链，区块链包括通信连接的多个存储节点；数据采集模块，用于采集病患的健康检测数据，并将健康检测数据存储到区块链上相应的存储节点中；访问限制模块，用于根据用户的申请信息，为该用户分配对区块链中的存储节点的访问权限；数据共享模块，用于根据接收到用户所输入的存储节点的识别信息，在区块链中将与该识别信息对应的健康检测数据调出。

优选地，所述账号申请模块，具体用于接收用户的申请信息，生成用户的账号和密码，并采用映射表的方式将用户的账号和密码进行存储，并反馈给用户。

优选地，所述数据共享模块，具体用于根据接收到用户所输入的存储节点的识别信息，通过透明数学算法，在区块链中将与该识别信息对应的健康检测数据调出。

本发明的有益效果为：本发明系统具有发起查询，获取病患就医记录以及查阅脱敏健康检测数据等功能，促进了医疗大数据的流通共享，有利于推进医疗大数据多方的互操作。

附图说明

利用附图对本发明作进一步说明，但附图中的实施例不构成对本发明的任何限制，对于本领域的普通技术人员，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据以下附图获得其它的附图。

图1是本发明一个示例性实施例的基于区块链的健康检测数据智能共享系统的结构连接框图。

附图标记：

账号申请模块1、区块链存储模块2、数据采集模块3、访问限制模块4、数据共享模块5。

具体实施方式

结合以下实施例对本发明作进一步描述。

参见图1，本实施例提供了基于区块链的健康检测数据智能共享系统，包括：账号申请模块1，用于接收用户所发送的申请信息，生成用户的账号和密码，并反馈给用户；区块链存储模块2，用于存储区块链，区块链包括通信连接的多个存储节点；数据采集模块3，用于采集病患的健康检测数据，并将健康检测数据存储到区块链上相应的存储节点中；访问限制模块4，用于根据用户的申请信息，为该用户分配对区块链中的存储节点的访问权限；数据共享模块，用于根据接收到用户所输入的存储节点的识别信息，在区块链中将与该识别信息对应的健康检测数据调出。

优选地，每个所述存储节点还包括：自身的识别信息、与其连接的健康检测数据存储节点的识别信息和哈希值、时间戳。

优选地，所述账号申请模块1，具体用于接收用户的申请信息，生成用户的账号和密码，并采用映射表的方式将用户的账号和密码进行存储，并反馈给用户。

优选地，所述数据共享模块，具体用于根据接收到用户所输入的存储节点的识别信息，通过透明数学算法，在区块链中将与该识别信息对应的健康检测数据调出。

本发明上述实施例设计的系统具有发起查询，获取病患就医记录以及查阅脱敏健康检测数据等功能，促进了医疗大数据的流通共享，有利于推进医疗大数据多方的互操作。

在一个实施例中，数据采集模块3包括单个汇聚节点、四个中继节点和多个传感器节点，所述汇聚节点部署于设定的数据采集区域的中心位置，四个中继节点设置于数据采集区域中的不同位置，且四个中继节点与汇聚节点之间的距离相同，所述多个传感器节点按照实际监测需要部署于所述数据采集区域内；传感器节点负责采集健康检测数据并将健康检测数据发送至其中一个中继节点，中继节点将接收的健康检测数据单跳发送至汇聚节点，汇聚节点汇聚接收的健康检测数据并发送至区块链存储模块2。

在一个实施例中，传感器节点将健康检测数据发送至其中一个中继节点，具体为：传感器节点与最近的中继节点的距离不超过设定的距离阈值时，传感器节点直接将健康检测数据发送至该最近的中继节点，否则，计算其邻居节点的权值，并选择权值最大的邻居节点作为下一跳节点，将健康检测数据发送至该下一跳节点，所述的邻居节点为位于传感器节点通信范围内的其余传感器节点。

其中，所述的权值的计算公式为：

式中，quv为传感器节点u的第v个邻居节点的权值，luv为传感器节点u与其第v个邻居节点的距离，为所述第v个邻居节点与第h个中继节点的距离，luα为传感器节点u与其第α个邻居节点的距离，为所述第α个邻居节点与第h个中继节点的距离，nu为传感器节点u的邻居节点个数，τ1、τ2为设定的权重系数。

本实施例创新性的设定了权值的计算公式，本实施例中，传感器节点与最近的中继节点的距离超过设定的距离阈值时选择权值最大的邻居节点作为下一跳节点，将健康检测数据发送至该下一跳节点，有利于节省健康检测数据传输至中继节点的能耗，进一步节省系统在健康检测数据收集方面的成本。

在一个实施例中，将多个传感器节点按照实际监测需要部署于所述监测区域内后，将监测区域平均划分为d个方形网格区域，从d个方形网格区域选择d个监测需求力度大的区域作为待优化区域，并判断待优化区域是否满足覆盖率不足条件，若存在待优化区域j满足覆盖率不足条件，则在待优化区域j中增加部署传感器节点；

传感器节点模型采用布尔感知模型，传感器节点感知半径异构，任意传感器节点的感知半径可在[kmin,kmax]范围内调节，其中kmax和kmin分为传感器节点感知半径的上下限，设定所述覆盖率不足条件为：

式中，ni表示第i个待优化区域内已部署的传感器节点数量，mi为所述第i个待优化区域的面积；rt为预设的覆盖率阈值，σ为监测需求力度影响因子，σ的取值范围为[0.10,0.20]。

本实施例将多个传感器节点按照实际监测需要部署于所述监测区域内后，将监测区域平均划分为多个方形网格区域，从中选择监测需求力度较大的方形网格区域作为待优化区域，并检测待优化区域的网络覆盖率是否过低。本实施例创新性地设定了检测待优化区域的网络覆盖率是否过低的标准，即覆盖率不足条件，进而在满足覆盖率不足条件的区域中增加部署传感器节点，有利于优化监测需求力度较大的方形网格区域中的传感器节点部署，进一步保障监测需求，提升无线传感器网络的监测性能。

在一个实施例中，在待优化区域j中增加部署传感器节点，包括：

(1)将待优化区域j分成多个方形网格子区域，按照下列公式计算每个方形网格子区域的最大可能覆盖率：

式中，rc为待优化区域j中第c个方形网格子区域的最大可能覆盖率，nc为所述第c个方形网格子区域中的传感器节点数量，mc为所述第c个方形网格子区域的面积大小；

(2)计算所有方形网格子区域的平均最大可能覆盖率ravg，将最大可能覆盖率小于ravg的方形网格子区域作为节点增添区域；

(3)在每个节点增添区域中增加部署1个传感器节点，具体为：若节点增添区域中没有传感器节点，则在节点增添区域的中心位置增加部署1个传感器节点；若节点增添区域中已部署有传感器节点，计算节点增添区域的重心位置，并在与节点增添区域邻接的方形网格子区域中，选取与所述重心位置最近的传感器节点作为基准节点，在重心位置与所述基准节点连线的中点处增加部署1个传感器节点。

其中，按照下列公式计算节点增添区域的重心位置：

式中，wa表示节点增添区域a的重心位置，x(b)表示所述节点增添区域a中第b个传感器节点所在位置的横坐标，y(b)为所述第b个传感器节点所在位置的纵坐标，其中以汇聚节点为坐标原点，na为所述节点增添区域a具有的传感器节点个数。

本实施例设定了在待优化区域中增加部署传感器节点的具体机制，该机制通过将待优化区域分成多个方形网格子区域，基于最大可能覆盖率确定节点增添区域，并进一步设定了在节点增添区域中增加部署传感器节点的具体位置确定方式。本实施例有利于在增加网络覆盖率的基础上进一步均衡传感器节点的分布，尽量减少覆盖空洞，进而提升无线传感器网络的监测性能，延长网络生存时间。

最后应当说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对本发明保护范围的限制，尽管参照较佳实施例对本发明作了详细地说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的实质和范围。