基于數據加密處理的個人醫學信息管理系統的制作方法

本發明涉及醫療監控平臺技術領域，具體地說是一種工作可靠、監控準確、數據傳輸安全度高，能夠有效提高醫療監控效率，進而達到優化醫療資源的目的的基于數據加密處理的個人醫學信息管理系統。

背景技術：
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目前在醫療領域中，尤其在家庭突發病中，一般家庭人員的醫療水平有限，完全依靠電話或傳真等的簡單通訊方式來將患者的病情等詳細數據傳到醫院供醫生進行會診，這難以詳實描述患者的情況，為醫生的會診帶來一定的難度，很難為醫生對患者病情的正確判斷提供有效的依據，并且醫院無法提前為轉移過來的患者做充分的準備。上述情形也經常發生在日常的救護車急救中。由于救護車上的急救人員不能準確及時將患者的病情詳實描述給醫院，無法讓醫院做好充分的準備，從而會導致對患者病情的延誤，嚴重時，可能危及患者的生命。

為了解決上述問題，研究人員提出了采用醫學監控儀器采集患者身體各項數據，并及時發送至處理平臺，從而達到及時診治的目的。現有的遠程醫療監控系統主要包括遠程管控平臺以及本地監控端，本地監控端設有用于采集患者身體數據的血糖、血壓、體溫、心跳等參數采集機構，本地監控端將采集到的數據經無線通信電路上傳至遠程管控平臺，一般通過GPRS或以太網或藍牙或3G/4G移動通信電路等方式上傳數據，理想狀態下，本地監控端能夠與遠程管控平臺配合完成實時監控/診斷，然而在數據的無線傳輸過程中，容易由于網絡擁塞等問題發生延時或丟包，導致數據的完整性受到破壞，為了解決該問題，應該在網絡出現擁塞情況前及時作出正確的處理，而抖動和延時則是網絡發生擁塞的前期征兆，抖動的突變往往預示著網絡瓶頸的到來。抖動表示的是數據包延時變化的劇烈程度，如果把數據包的延時當做隨機變量，那么抖動就是這個隨機過程中各個時刻的方差，在實際應用過程中，對于方差的計算在計算精度與計算復雜度上做了一個取舍平衡，以達到及時準確表征網絡抖動的需求。然而現有的計算方法靈敏度較低。

加密技術是通信領域中采用的主要安全保密措施，其利用技術手段將重要數據轉為不易破譯的亂碼(加密碼)進行傳輸，到達受信方后，再通過解密手段獲得原始數據。傳統的加密技術以數學導向為主要手段，不但使用成本比較高，而且已經存在很多成熟的破解方法，導致安全性大打折扣。

技術實現要素：
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本發明針對現有技術存在的缺點和不足，提出了一種能夠快速準確的將患者病情數據傳輸至遠程診療平臺的基于數據加密處理的個人醫學信息管理系統。

本發明可以通過以下措施達到：

一種基于數據加密處理的個人醫學信息管理系統，其特征在于設有管控平臺以及兩個以上的本地監控終端，管控平臺與本地監控終端經網絡通信電路相連接，其中所述管控平臺包括服務器、數據接收機構、數據分析機構，數據分析機構和數據接收機構分別與服務器相連接，數據分析機構與數據接收機構相連接，所述本地監控終端設有控制器、數據采集模塊、數據存儲模塊、數據發送模塊，其中控制器分別與數據采集模塊、數據存儲模塊、數據發送模塊相連接，數據采集模塊和數據發送模塊分別與數據存儲模塊相連接；所述本地監控終端還設有加密模塊，加密模塊設有數據上傳請求單元、數據加密單元、數據打包單元、數據上傳單元，所述管控平臺也設有加密處理模塊，所述加密處理模塊設有密鑰生成單元、上傳請求接收單元、身份驗證單元、密鑰發送單元、解密單元。

本發明所述管控平臺還設有解壓單元，用于對接收的打包數據進行解壓縮處理，還設有與密鑰生成單元相連接的加密策略管理單元，用于根據不同需求對數據進行不同程度加密處理。

本發明本地監控終端還設有數據下載請求發送單元、數據下載單元，用于下載位于管控平臺的數據，并對其暫存。

本發明中所述本地監控終端還設有與控制器相連接的網絡擁塞檢測模塊和數據通信快速切換模塊，其中網絡擁塞檢測模塊包括傳輸延時變化率獲取模塊、基準值調整模塊、判斷是否重置基準值模塊、基準值重置模塊、抖動值計算模塊，其中傳輸延時變化率獲取模塊、基準值調整模塊、判斷是否重置基準值模塊依次連接，判斷是否重置基準值模塊的輸出端分別與基準值重置模塊和抖動值計算模塊相連接，基準值重置模塊的輸出端與基準值調整模塊相連接。

本發明中網絡擁塞檢測模塊的輸出端與數據通信快速切換模塊相連接，數據通信快速切換模塊的輸入端與網絡擁塞檢測模塊中抖動值計算模塊的輸出端相連接，數據通信快速切換模塊包括門限值比對模塊、地址分配模塊、當前服務網絡信號強度接收模塊、當前節點與基站距離判斷模塊、邊緣觸發模塊、通信通道更新/建立模塊，其中抖動值計算模塊的輸出端與門限值比對模塊相連接，門限值比對模塊的輸出端與地址分配模塊相連接，地址分配模塊與當前節點與基站距離判斷模塊、邊緣觸發模塊、通信通道更新/建立模塊依次相連接，當前服務網絡信號強度接收模塊的額輸出端與門限值比對模塊相連接。

本發明所述本地監控終端中的數據采集模塊用于采集患者身體數據，包括血壓值、血糖值、體溫、心跳等。

本發明所述傳輸延時變化率獲取模塊把連續的時間離散化，以幀作為離散化的時間單位，T_i至T_i+1時間間隔內共20幀，用D_i表示數據包的傳輸延時，傳輸時延D_i的計算公式為：D_i＝(R_i‐S_i)，其中R_i為接收端收到數據包的時間，S_i為數據包自帶的發送時間，計算T_i‐1到T_i時間內傳輸延時的平均值和T_i到T_i+1時間內傳輸延時的平均值根據和得到傳輸延時的變化率DR_i。

本發明所述基準值調整模塊進行每單位時間調整基準值：E＝E+DR_i×Δt，其中，E為期望值，Δt為兩幀間的時間差。

本發明所述判斷是否重置基準值模塊判斷是否需要重置基準值：若是，則通過基準值重置模塊將基準值重置為：E＝D_i+DR_i×(T_i+1‐T_i)/2，然后送入抖動值計算模塊，否則直接送入抖動值計算模塊。

本發明中抖動值計算模塊求平均值與基準值的差值，并對這個差值的絕對值做指數平滑，計算抖動值J_i為：J_i＝(15×J_i‐1+|D_i‐E|)/16，用抖動值表征網絡擁塞情況，抖動值越大則即將發生的網絡擁塞越嚴重。

本發明與現有技術相比，能夠克服現有監控系統中數據無法實時高效傳播的問題，同時克服現有數據庫中個人信息容易被泄露等問題，具有結構合理、工作可靠等顯著的優點。

附圖說明：

附圖1是本發明的結構框圖。

附圖2是本發明中管控平臺的結構框圖。

附圖3是本發明中本地監控終端的結構框圖。

附圖標記；管控平臺1、本地監控終端2、服務器3、數據接收機構4、數據分析機構5、控制器6、數據采集模塊7、數據存儲模塊8、數據發送模塊9、加密模塊10、解壓單元11、數據下載請求發送單元12、數據下載單元13、網絡擁塞檢測模塊14、數據通信快速切換模塊15。

具體實施方式：

下面結合附圖對本發明作進一步的說明。

如附圖所示，本發明提出了一種基于數據加密處理的個人醫學信息管理系統，其特征在于設有管控平臺1以及兩個以上的本地監控終端2，管控平臺1與本地監控終端2經網絡通信電路相連接，其中所述管控平臺1包括服務器3、數據接收機構4、數據分析機構5，數據分析機構5和數據接收機構4分別與服務器3相連接，數據分析機構5與數據接收機構4相連接，所述本地監控終端2設有控制器6、數據采集模塊7、數據存儲模塊8、數據發送模塊9，其中控制器6分別與數據采集模塊7、數據存儲模塊8、數據發送模塊9相連接，數據采集模塊7和數據發送模塊9分別與數據存儲模塊8相連接；所述本地監控終端2還設有加密模塊10，加密模塊10設有數據上傳請求單元、數據加密單元、數據打包單元、數據上傳單元，所述管控平臺也設有加密處理模塊，所述加密處理模塊設有密鑰生成單元、上傳請求接收單元、身份驗證單元、密鑰發送單元、解密單元。

本發明所述管控平臺1還設有解壓單元11，用于對接收的打包數據進行解壓縮處理，還設有與密鑰生成單元相連接的加密策略管理單元，用于根據不同需求對數據進行不同程度加密處理。

本發明本地監控終端2還設有數據下載請求發送單元12、數據下載單元13，用于下載位于管控平臺的數據，并對其暫存。

本發明中所述本地監控終端2還設有與控制器相連接的網絡擁塞檢測模塊14和數據通信快速切換模塊15，其中網絡擁塞檢測模塊包括傳輸延時變化率獲取模塊、基準值調整模塊、判斷是否重置基準值模塊、基準值重置模塊、抖動值計算模塊，其中傳輸延時變化率獲取模塊、基準值調整模塊、判斷是否重置基準值模塊依次連接，判斷是否重置基準值模塊的輸出端分別與基準值重置模塊和抖動值計算模塊相連接，基準值重置模塊的輸出端與基準值調整模塊相連接。

本發明中網絡擁塞檢測模塊14的輸出端與數據通信快速切換模塊15相連接，數據通信快速切換模塊的輸入端與網絡擁塞檢測模塊中抖動值計算模塊的輸出端相連接，數據通信快速切換模塊包括門限值比對模塊、地址分配模塊、當前服務網絡信號強度接收模塊、當前節點與基站距離判斷模塊、邊緣觸發模塊、通信通道更新/建立模塊，其中抖動值計算模塊的輸出端與門限值比對模塊相連接，門限值比對模塊的輸出端與地址分配模塊相連接，地址分配模塊與當前節點與基站距離判斷模塊、邊緣觸發模塊、通信通道更新/建立模塊依次相連接，當前服務網絡信號強度接收模塊的額輸出端與門限值比對模塊相連接。

本發明所述本地監控終端中的數據采集模塊用于采集患者身體數據，包括血壓值、血糖值、體溫、心跳等。

本發明所述傳輸延時變化率獲取模塊把連續的時間離散化，以幀作為離散化的時間單位，T_i至T_i+1時間間隔內共20幀，用D_i表示數據包的傳輸延時，傳輸時延D_i的計算公式為：D_i＝(R_i‐S_i)，其中R_i為接收端收到數據包的時間，S_i為數據包自帶的發送時間，計算T_i‐₁到T_i時間內傳輸延時的平均值和T_i到T_i+1時間內傳輸延時的平均值根據和得到傳輸延時的變化率DR_i。

本發明所述基準值調整模塊進行每單位時間調整基準值：E＝E+DR_i×Δt，其中，E為期望值，Δt為兩幀間的時間差。

本發明所述判斷是否重置基準值模塊判斷是否需要重置基準值：若是，則通過基準值重置模塊將基準值重置為：E＝D_i+DR_i×(T_i+1‐T_i)/2，然后送入抖動值計算模塊，否則直接送入抖動值計算模塊。

本發明中抖動值計算模塊求平均值與基準值的差值，并對這個差值的絕對值做指數平滑，計算抖動值J_i為：J_i＝(15×J_i‐1+|D_i‐E|)/16，用抖動值表征網絡擁塞情況，抖動值越大則即將發生的網絡擁塞越嚴重。

本發明與現有技術相比，能夠克服現有監控系統中數據無法實時高效傳播的問題，同時克服現有數據庫中個人信息容易被泄露等問題，具有結構合理、工作可靠等顯著的優點。