基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统

技术领域

本发明涉及病房疗养计划技术领域，尤其涉及一种基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统。

背景技术

病房疗养计划系统是应用于医院中对病人的情况进行检测的系统，随着科学技术的发展，现有技术中的病房疗养计划系统已经不能有效的满足人员的使用需求，其存在以下不足：1、其软硬件脱节，跨系统的智能化交互率低，系统中的健康监测设备、运动监测设备和疗养计划生成模块往往是独立的，缺乏有效的交互和集成；2、硬件与软件系统信息化结合的覆盖率低，病房的物联网信息化建设越来越普遍，出现越来越多的物联网设备厂家，设备和协议的不统一导致与医院软件系统的数据统一处理和集成造成很大的困难，期间会产生很大的沟通成本和研发工作量；3、疗养服务效率低下：传统病房系统需要医护人员手动记录和整理患者数据，工作效率较低；4、物联网设备数据集中管理率低：传统医疗设备和系统通常是孤立运行的，导致数据分散存储、难以管理和共享，综合上述情况，因此我们提出了基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统。

本发明提出的基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统，包括病房疗养计划系统本体，所述病房疗养计划系统本体包括硬件与软件系统网络互联和智能硬件设备集成模块、硬件与软件智能交互集成模块、后台数据处理模块、前端数据展示模块、实时监测与预警模块和系统运维模块，后台数据处理模块与前端数据展示模块相连接，前端数据展示模块和实时监测与预警模块相连接，后台数据处理模块和实时监测与预警模块均与系统运维模块相连接。

优选地，所述硬件与软件系统网络互联和智能硬件设备集成模块包括数据采集和传输模块、硬件测试和校准模块以及硬件联接模块，数据采集和传输模块与硬件测试和校准模块相连接，硬件联接模块与硬件测试和校准模块以及数据采集和传输模块相连接。

优选地，所述硬件与软件智能交互集成模块包括分流数据处理模块和智能匹配策略模块，分流数据处理模块与数据采集和传输模块相连接，系统运维模块与分流数据处理模块和智能匹配策略模块相连接。

优选地，所述硬件联接模块包括协议层，协议层包括MQTT协议模块、WI-FI模块、蓝牙模块、Zigbee模块。

优选地，所述前端数据展示模块用于对病人的生理监测数据、运动检测数据、智能床的数据、智能手环的数据和其他模块的数据进行展示。

优选地，所述硬件与软件智能交互集成模块在选择硬件设备和后端软件平台相匹配的集成解析单元，进行分流数据处理时，要根据病房配置环境和功能需求，选择合适的集成解析单元，例如将生理监测设备进入集成解析单元的SLJC_SERVICE模块、运动监测设备进入集成解析单元的YDJC_SERVICE模块、智能床设备进入集成解析单元的ZNC_SERVICE模块、智能手环设备进入集成解析单元的ZNSH_SERVICE模块。

优选地，所述智能匹配策略模块在进行多种不同来源的物联网硬件设备的数据格式与软件系统的智能匹配策略时，其中物联网设备的json格式要求为：

软件平台json统一格式要求为：

其中将物联网设备的JSON数据映射到软件平台的JSON上，同时需要进行字段的映射和取值转换：timestamp映射为time：A格式中的"timestamp"字段对应B格式中的"time"字段；temperature映射为vitals.temperature：物联网设备格式中的"temperature"字段对应软件平台格式中的"vitals.temperature.value"字段；heart_rate映射为vitals.heart_rate：物联网设备格式中的"heart_rate"字段对应软件平台格式中的"vitals.heart_rate.value"字段；blood_pressure.systolic映射为vitals.blood_pressure.systolic物联网设备格式中的"blood_pressure.systolic"字段对应软件平台格式中的"vitals.blood_pressure.systolic"字段。

优选地，所述实时监测和预警模块通过websocket实时向前端推送物联网设备是否正常运行情况。

优选地，所述系统运维模块用于实时将病房疗养计划系统运行的异常情况，统一传到邮件服务器，并向运维人员发送电子邮件或者短信。

与现有的技术相比，本发明的有益效果是：

1、通过硬件与软件系统网络互联和智能硬件设备集成模块的设置，能够利用物联网的智能集成技术对病人的生理数据和运动情况可以自动采集并传输至系统，这减少了医护人员手动记录和整理数据的工作负担，节省了时间和精力，且能够通过MQTT服务器和设备，在病房环境中收集各种数据，并实时传输到系统中，供医护人员分析和监控，以及用于后续的数据分析和决策制定；

2、通过硬件与软件智能交互集成模块的设置，能够利用物联网软硬件智能交互集成技术自动收集、传输和处理数据，利用智能算法进行分析和决策，这使得各种设备和系统能够自动运行和适应环境变化，提高了效率和便利性，同时可以将来自不同来源的数据进行集成和共享，这使得各个科室病区和系统之间能够更好地协作，实现更高效的信息共享和资源利用，另外该技术能够对大量数据进行分析和挖掘，提供有效的决策支持，进而使得康复计划能够更好地针对患者的具体情况，提高康复效果和康复计划的针对性；

3、通过硬件与软件智能交互集成模块选择硬件设备和后端软件平台相匹配的集成解析单元，可以将不同厂家提供的物联网设备，通过智能交互协议层，进行统一转化成软件系统标准的数据格式；

4、通过实时监测和预警模块的设置，可以实时监测各种设备、产品和环境的状态，一旦发现异常情况，系统可以立即发出预警，帮助用户及时采取行动，防止潜在的风险和损失，同时配合运维模块的设置，方便运维人员有处理不了的问题，及时的反馈到系统研发人员处理；

本发明能够利用物联网的智能集成技术对病人的生理数据和运动情况可以自动采集并传输至系统，减少了医护人员手动记录和整理数据的工作负担，节省了时间和精力，能够利用物联网软硬件智能交互集成技术自动收集、传输和处理数据，利用智能算法进行分析和决策，可以将来自不同来源的数据进行集成和共享，提高智能化交互和集成率，且可以将不同厂家提供的物联网设备，通过智能交互协议层，进行统一转化成软件系统标准的数据格式，另外可以实时监测各种设备、产品和环境的状态，提高物联网设备数据集中管理率，防止潜在的风险和损失。

附图说明

图1为本发明提出的基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统的系统框图；

图2为本发明提出的基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统的流程图。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步解说。

实施例

参考图1-2，本实施例提出了基于物联网硬件与软件交互集成技术的病房疗养计划系统，包括病房疗养计划系统本体，病房疗养计划系统本体包括硬件与软件系统网络互联和智能硬件设备集成模块、硬件与软件智能交互集成模块、后台数据处理模块、前端数据展示模块、实时监测与预警模块和系统运维模块，后台数据处理模块与前端数据展示模块相连接，前端数据展示模块和实时监测与预警模块相连接，实时监测和预警模块通过websocket实时向前端推送物联网设备是否正常运行情况，后台数据处理模块和实时监测与预警模块均与系统运维模块相连接，系统运维模块用于实时将病房疗养计划系统运行的异常情况，统一传到邮件服务器，并向运维人员发送电子邮件或者短信；

其中前端数据展示模块用于对病人的生理监测数据、运动检测数据、智能床的数据、智能手环的数据和其他模块的数据进行展示，其中硬件与软件智能交互集成模块在选择硬件设备和后端软件平台相匹配的集成解析单元，进行分流数据处理时，要根据病房配置环境和功能需求，选择合适的集成解析单元，例如将生理监测设备进入集成解析单元的SLJC_SERVICE模块、运动监测设备进入集成解析单元的YDJC_SERVICE模块、智能床设备进入集成解析单元的ZNC_SERVICE模块、智能手环设备进入集成解析单元的ZNSH_SERVICE模块；

其中硬件与软件系统网络互联和智能硬件设备集成模块包括数据采集和传输模块、硬件测试和校准模块以及硬件联接模块，数据采集和传输模块与硬件测试和校准模块相连接，硬件联接模块与硬件测试和校准模块以及数据采集和传输模块相连接，其中硬件联接模块包括协议层，协议层包括MQTT协议模块、WI-FI模块、蓝牙模块、Zigbee模块；

硬件与软件智能交互集成模块包括分流数据处理模块和智能匹配策略模块，分流数据处理模块与数据采集和传输模块相连接，系统运维模块与分流数据处理模块和智能匹配策略模块相连接，其中智能匹配策略模块在进行多种不同来源的物联网硬件设备的数据格式与软件系统的智能匹配策略时，其中物联网设备的json格式要求为：

软件平台json统一格式要求为：

其中将物联网设备的JSON数据映射到软件平台的JSON上，同时需要进行字段的映射和取值转换：timestamp映射为time：A格式中的"timestamp"字段对应B格式中的"time"字段；temperature映射为vitals.temperature：物联网设备格式中的"temperature"字段对应软件平台格式中的"vitals.temperature.value"字段；heart_rate映射为vitals.heart_rate：物联网设备格式中的"heart_rate"字段对应软件平台格式中的"vitals.heart_rate.value"字段；blood_pressure.systolic映射为vitals.blood_pressure.systolic物联网设备格式中的"blood_pressure.systolic"字段对应软件平台格式中的"vitals.blood_pressure.systolic"字段；本发明能够利用物联网的智能集成技术对病人的生理数据和运动情况可以自动采集并传输至系统，减少了医护人员手动记录和整理数据的工作负担，节省了时间和精力，能够利用物联网软硬件智能交互集成技术自动收集、传输和处理数据，利用智能算法进行分析和决策，可以将来自不同来源的数据进行集成和共享，提高智能化交互和集成率，且可以将不同厂家提供的物联网设备，通过智能交互协议层，进行统一转化成软件系统标准的数据格式，另外可以实时监测各种设备、产品和环境的状态，提高物联网设备数据集中管理率，防止潜在的风险和损失。

本实施例中，使用时，需要对硬件与软件系统网络互联和智能硬件设备集成模块进行集成作业，首先将选定的智能硬件设备通过MQTT协议模块、Wi-Fi模块、蓝牙模块或Zigbee模块通信协议连接到物联网平台，紧接着通过数据采集和传输模块将选择的硬件设备和传感器安装在病房内，实时对患者的生理数据和运动情况等进行采集，并通过物联网网络将数据传输至后端服务器，接着通过数据测试和校准模块对集成的硬件设备进行测试和校准，确保数据采集的准确性和可靠性；

接着通过硬件与软件智能交互集成模块选择硬件设备和后端软件平台相匹配的集成解析单元，并通过分流数据处理模块进行分流数据处理，根据病房配置环境和功能需求，选择合适的集成解析单元，例如：生理监测设备进入集成解析单元的SLJC_SERVICE模块、运动监测设备进入集成解析单元的YDJC_SERVICE模块、智能床设备进入集成解析单元的ZNC_SERVICE模块、智能手环设备进入集成解析单元的ZNSH_SERVICE模块，同时通过智能匹配策略模块对多种不同来源的物联网硬件设备的数据格式与软件系统进行智能匹配策略，在进行智能匹配时，根据物联网设备的json格式要求和软件平台json统一格式要求，将物联网设备的JSON数据映射到软件平台的JSON上，同时需要进行字段的映射和取值转换：timestamp映射为time：A格式中的"timestamp"字段对应B格式中的"time"字段；temperature映射为vitals.temperature：物联网设备格式中的"temperature"字段对应软件平台格式中的"vitals.temperature.value"字段；heart_rate映射为vitals.heart_rate：物联网设备格式中的"heart_rate"字段对应软件平台格式中的"vitals.heart_rate.value"字段；blood_pressure.systolic映射为vitals.blood_pressure.systolic物联网设备格式中的"blood_pressure.systolic"字段对应软件平台格式中的"vitals.blood_pressure.systolic"字段，在进行策略匹配后不管物联网设备是哪些厂家、有多少种不同的数据协议格式，均可以通过硬件与软件智能交互集成模块处理成软件平台需要的标准数据协议，提高软件系统信息化结合的覆盖率，同时提高智能化交互率和集成率；

接着对分流数据处理模块处理的数据采集并存储到后端数据库中，并通过后台数据处理层对存储的康复数据进行清理和预处理，去除异常值和噪声，使数据达到一定的准确性和完整性，同时可以获得患者的康复趋势和特征，为制定个性化的疗养计划提供支持，也可根据医院的实际需求，个性化的进行数据处理，提高疗养服务效率和工作效率，不需要医护人员手动记录和整理数据，前端数据展示模块可对存到数据库的数据实时在管理平台查询到，并根据数据处理层处理的结果，生成个性化的病房疗养计划，包括康复目标、康复方案、康复进度等信息，并展示患者的康复数据和疗养计划，提供交互式界面，支持医护人员进行康复计划调整，提高了物联网设备数据集中管理率，解决了传统医疗设备和系统孤立运行导致的数据分散存储、难以管理和共享的问题；

同时实时监测和预警模块通过websocket实时向前端推送物联网设备是否正常运行情况，并通过系统运维模块实时将服务器系统运行的异常情况，统一传到邮件服务器，并向运维人员发送电子邮件或者短信，同时将消息转发给内部报警系统，护士站管理主机、护理白板均可以收到报警提示，另外实时监测和预警模块也可以实时监测患者的康复进展和生理指标变化，一旦发现异常情况，及时发出预警，提醒医护人员采取措施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。