[发明专利]一种基于云边端协同的慢性病患者健康实时监测系统

说明书

本发明涉及一种基于云边端协同的慢性病患者健康实时监测系统，包括设备端子系统、边缘端子系统和云端子系统，设备端子系统包括身体健康数据采集模块和环境数据采集模块，边缘端子系统包括健康状态检测模块和健康异常预警模块，云端子系统包括数据分析模块，数据分析模块得到健康状态监控模型，健康状态检测模块根据健康状态监控模型获取患者当前的健康状态，若健康状态异常，则健康异常预警模块进行健康异常报警。利用丰富的云资源对患者的健康数据进行分析建模，利用低网络延时的边缘资源根据实时的健康数据对患者的健康状况进行检测和预警，为患者的健康状况进行持续实时且高效的监测，并在异常情况下给予实时响应，防范化解患者的生命风险。

技术领域

本发明涉及一种基于云边端协同的慢性病患者健康实时监测系统。

背景技术

当前，诸如高血压、糖尿病、冠心病的各类慢性病呈现出数量增加和年轻化的趋势。在非医护环境下，这些慢性病有可能导致脑梗、偏瘫甚至是猝死的严重后果。然而在当前医疗环境和经济条件下，很少有患者能够24小时在医护环境下。为解决该问题，物联网技术利用各类智能设备能够持续且实时的采集患者的信息，并利用大数据分析技术分析患者的健康状况，从而达到24小时监护的效果。因智能设备在计算资源和电池容量上的有限性，其采集的数据的存储和处理需要借助边缘计算技术或云计算技术。其中云边端协同利用实时采集数据的用户端设备、网络性能高的边缘端服务器和计算资源丰富云端服务器间的协作，能够实时为患者提供其健康状况，从而能够及时对各类健康异常做出反映。尽管已有一些基于物联网的安全监测方案，但是这些方案仅采用边缘端或云端进行数据的处理。然而边缘端的计算资源非常有限，云端的网络资源性能差，两者之一并不能满足大数据任务处理的实时响应需求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种基于云边端协同的慢性病患者健康实时监测系统。

本发明采用以下技术方案：

一种基于云边端协同的慢性病患者健康实时监测系统，包括设备端子系统、边缘端子系统和云端子系统，所述设备端子系统包括身体健康数据采集模块和环境数据采集模块，所述边缘端子系统包括健康状态检测模块和健康异常预警模块，所述云端子系统包括数据分析模块；

所述数据分析模块对历史身体健康数据和历史环境数据进行分析，得到健康状态监控模型，并将所述健康状态监控模型传输至所述健康状态检测模块；所述健康状态检测模块根据接收到的身体健康数据采集模块和环境数据采集模块采集到的数据以及所述健康状态监控模型，获取患者当前的健康状态，若健康状态异常，则所述健康异常预警模块进行健康异常报警。

进一步地，所述数据分析模块对历史身体健康数据和历史环境数据进行分析，得到健康状态监控模型，具体为：

利用多维度多类型分类算法，以及历史身体健康数据和历史环境数据中的相关数据，学习得到动作监测模型，然后利用多维度多类型分类算法、患者动作以及历史身体健康数据和历史环境数据中的相关数据，学习得到健康状态监控模型。

进一步地，所述云端子系统还包括数据存储模块，所述数据存储模块用于存储所述身体健康数据采集模块和环境数据采集模块采集到的数据，并将所述数据分析模块所需的数据传输至所述数据分析模块。

进一步地，所述身体健康数据采集模块包括智能穿戴设备，所述环境数据采集模块包括温度传感器、湿度传感器、气压传感器、经度纬度传感器和海拔传感器。

进一步地，所述若健康状态异常，则所述健康异常预警模块进行健康异常报警，具体为：

若健康状态异常，则所述健康异常预警模块将接收的健康异常信息利用所述智能穿戴设备、手机短信、通讯软件和电子邮件发送给患者、患者家属和医生。