[发明专利]基于物联网的智慧云心电智能监控与数据处理系统

说明书

本发明公开了一种基于物联网的智慧云心电智能监控与数据处理系统，属于智慧医疗领域，包括心电马甲硬件、智能移动终端、云端服务器，心电马甲用于测定心电数据以及将心电数据发送到智能移动终端，智能移动终端用于接收心电马甲发送的心电数据，心电数据经本地缓存，若满足预设的时间窗口和存储空间大小阈值条件以及网络连通状态允许，工作站网关通过无线通讯接口对心电数据转存，云端服务器对总体宏观数据同步，能够利用大数据技术提高心脏病及心血管疾病患者的救治时效性和成功率。

技术领域

本发明专利属于智慧医疗领域，是一种结合云计算技术、物联网技术以及大数据分析等技术，以智能移动医疗网络系统作为平台，设计出基于物联网的智慧云心电监护系统。

背景技术

随着社会的发展和生活水平的日渐改善，健康问题也越来越得到人们的关注。心脏病及心血管疾病作为威胁人类生命安全的主要疾病之一，已得到医学学术界和工业界的广泛关注，但对心脏病及心血管疾病的自动监控与预防等问题仍未得到有效解决。

作为人类健康主要威胁疾病，心脏病以及各种心脑血管疾病发病情况呈现出逐年增长且越来越年轻化的趋势。目前大城市、大医院、医疗机构针对心脑血管类疾病，通常采用患者入院后于临床环境下采用精确治疗的手段或方式，但这种方式普遍成本较高，且缺少日常必要的有效地监控与随时诊疗等措施，这就使得心脏病以及各种心脑血管疾病得不到有效的预防与治疗。随着信息技术的方法，智慧医疗技术正由传统的医疗监护产品过渡到利用物联网进行辅助医疗的阶段，以传感网为基础的医疗终端中，产生了大量的数据，我们对这些数据进行监控之外，还需要进行有效的，智能的云端数据分析，才能有针对性的进行辅助治疗并对日常健康进行监控与反馈。

但目前传统常见的心电远程监护即为远程监控系统的应用，传统的心电监护平台网站，所用的终端部件包括心电Holter和心脏BP机，前者只能记录心电信号却不能远程传输，更不能对采集心电信号进行实时分析，患者使用后，需要送到医院由医院专用设备对该心电信号读取、回放和分析，所以现在均用具有存储功能的FLASH卡替代心电Holter。而对于现在的心电BP机虽然能够记录数分钟患者的心电数据信号，但它并不能保证患者能在发病时及时完成一系列的救护操作。

与此同时，由于大数据需要对大量电脑的工作进行分配，它必需达到如Map-Reduce一样的框架才能实现此功能，为了解决这些问题，我们借助云计算并采用便携式心电信号监护马甲设计出了新系统。

发明内容

根据上述背景技术中存在的缺陷和不足，为了实现上述目的，本发明所采用的技术方案是：一种基于物联网的智慧云心电智能监控与数据处理系统，包括心电马甲硬件、智能移动终端、云端服务器，心电马甲用于测定心电数据以及将心电数据发送到智能移动终端，智能移动终端用于接收心电马甲发送的心电数据，心电数据经本地缓存，若满足预设的时间窗口和存储空间大小阈值条件以及网络连通状态允许，工作站网关通过无线通讯接口对心电数据转存，云端服务器对总体宏观数据同步，所述云端服务器的云端数据处理系统使用分布式的多因素Skyline过滤算法、KNN异常匹配算法对同步的心电数据进行多因素过滤及异常匹配处理，并反馈匹配信息。

进一步的，所述分布式的多因素Skyline过滤算法具体步骤如下：

数据分区：对云端服务器上传的异常心电数据，形成报警数据，根据查询报警数据的点所在位置，从而自动定位其所在的医疗区域；

局部剪枝：使用基于Spark的Skyline查询算法SkyGrid，通过合理的局部分区，先把一部分数据任务分解到监护站进行子任务计算，再把汇总后的任务在云端进行多因素过滤与合并预处理，调用该区域的已预算的倒排区域索引进行局部Skyline查询，并利用频率Skyline格技术对局部被剪枝区域进行快速标记；

全局汇总：利用局部Skyline的网格标记直接进行剪枝，并得到最终的Skyline结果集，其为满足心电异常监控查询条件的数据集。