[发明专利]一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统

权利要求书

1.一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于，包括：红外电子围栏、主控板、液瓶识别器、员工卡、LoRaWAN基站、应用服务器；所述员工卡设在医务人员身上，医务人员接近污染区时自动触发红外电子围栏；所述的红外电子围栏唤醒主控板，主控板连续发送125K激励器信号将员工卡激活；员工卡通过LoRaWAN基站将激励器ID信息发送至应用服务器，应用服务器收到后向员工卡反馈应答数据；应用服务器根据激励器ID信息判断是否需要进行洗手，医务人员洗手时触发液瓶识别器，液瓶识别器将洗手信息反馈至主控板，主控板将洗手信息调制到激励器ID信息中，由员工卡反馈至应用服务器。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于：所述的红外电子围栏为人体红外检测设备，支持设定检测空间范围，当有人体进入该范围时，人体红外检测设备唤醒主控板，主控板便从睡眠模式进入正常工作模式。

3.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于：所述污染区的范围由主控器发出的125K激励器信号广播范围决定，范围关系式如下所示：

ΦIR-ΦEX>20cm

ΦEX-ΦBED>10cm

其中，ΦIR为红外直径作用范围，ΦEX为激励器信号直径作用范围，ΦBED为ICU病床宽度范围。

4.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于：所述的主控板具有激活状态和待机状态，默认状态为待机状态，主控板与应用服务器连接通信；主控板包括MCU处理器、红外电子围栏识别器、LoRa协处理器、激励器射频发射模块、液瓶智能识别模块；MCU处理器分别与红外电子围栏识别器、LoRa协处理器、激励器射频发射模块、液瓶智能识别模块相连。

5.根据权利要求4所述的一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于：所述的MCU处理器优选采用NORDIC公司的nRF52832芯片；所述的LoRa协处理器优选采用SEMTECH公司的SX1278芯片；所述的红外电子围栏识别器优选采用BISS0001芯片。

6.根据权利要求1所述的一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于：所述的员工卡内嵌有LoRa协处理器模块和激励器信号接收模块，LoRa协处理器模块优选采用SX1278芯片，激励器信号接收模块优选采用AS3933芯片。

7.根据权利要求4所述的一种基于LoRaWAN物联网协议的医疗手卫生监督系统，其特征在于：所述的主控板采用LoRaWAN CLASS A物联网协议，主控板上的算法和逻辑包括红外状态判断、液瓶洗手状态智能识别，其中，红外状态判断分为红外被激活前，激活中，以及红外信号消失三个状态阶段，液瓶洗手状态智能识别为液瓶洗手按键状态识别与按键滤波处理，具体如下：

(i)红外未被激活状态：在红外电子围栏未被触发时主控板处于待机状态，此状态下主控板每间隔30秒通过LoRaWAN物联网协议向应用服务器发送心跳包，心跳包包括激励器的ID和电池电量信息；

(ii)红外激活状态：主控板被红外激活后，主控板通过激励器射频模块连续广播激励器ID号，广播的频率为每秒钟2次；

(iii)红外信号消失状态：主控板检测到红外信号消失后，延时120秒钟之后再停止广播激励器ID，回到待机状态；

(iv)液瓶洗手状态智能识别：主控板接收到液瓶按键信息后，首先进行滤波处理，若在2秒钟内收到连续的按键事件，则归并为同一次按键事件；接收到按键事件后，将按键事件调制到激励器ID信息中向外广播。