[发明专利]基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统

权利要求书

1.基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统，其特征是，包括数据采集子系统和区块链存储子系统，所述的区块链存储子系统包括多个终端节点、多个超级节点、一中央服务器以及至少一个用户组，其中每个终端节点连接一数据采集子系统；所述数据采集子系统用于对设定监测区域内的医疗环境进行监测，获取重症医疗室环境数据并发送至终端节点；所述超级节点为已累计运行一指定时间，且系统资源丰裕度达一指定值的终端节点，所述系统资源丰裕度为磁盘容量和CPU利用率；所述用户组包括至少一个超级节点，所述用户组内超级节点用以存储重症医疗室环境数据，当所述用户组内超级节点为多个时，所述用户组内各超级节点间重症医疗室环境数据相同；所述中央服务器用于根据终端节点的运行时间和系统资源丰裕度将终端节点转为超级节点，并组建用户组，所述中央服务器还用于用户组内各超级节点间存储的重症医疗室环境数据的同步；数据采集子系统包括基站和多个传感器节点，传感器节点用于采集设定监测区域内的重症医疗室环境数据，基站用于汇聚传感器节点采集的重症医疗室环境数据，并将汇聚的重症医疗室环境数据发送至与其连接的终端节点。

2.根据权利要求1所述的基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统，其特征是，所述重症医疗室环境数据以区块链形式存储于超级节点中；每个区块链对应一数据采集子系统的重症医疗室环境数据；所述区块链由多个数据块组成，每个数据块对应一个时间段的重症医疗室环境数据；所述区块链中，数据块按照数据块所对应重症医疗室环境数据的生成时间先后排列。

3.根据权利要求2所述的基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统，其特征是，所述数据块由首字段、中间数据字段和尾字段组成；所述中间数据字段为一个时间段的重症医疗室环境数据；所述尾字段为当前数据块的哈希值，计算数据块中除尾字段外其它所有字段数据生成当前数据块的哈希值；所述首字段为前一数据块尾字段写入的哈希值；所述区块链中，第一个数据块的首字段为设定的数据标识字段。

4.根据权利要求1所述的基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统，其特征是，所述超级节点定期向所述根节点服务器报告自身运行状态，以及响应根节点服务器的运行状态查询指令；若所述超级节点的运行状态未报告次数以及运行状态查询指令未响应次数达到设定值，则所述超级节点降级为终端节点；所述运行状态包含超级节点自身的系统资源丰裕度、运行时间以及重症医疗室环境数据允许存储量。

5.根据权利要求1-4任一项所述的基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统，其特征是，传感器节点与基站为单跳距离时，传感器节点直接将采集的重症医疗室环境数据发送至基站；传感器节点与基站为多跳距离时，传感器节点根据设定的路由策略向基站发送所采集的重症医疗室环境数据；其中，所述设定的路由策略具体包括：

(1)传感器节点从自己的一跳邻居节点中选择到基站距离比自身到基站的距离较小的邻居节点作为初选转发节点，归入初选转发节点集合；

(2)传感器节点将初选转发节点集中满足下列条件的传感器节点作为候选转发节点，归入候选转发节点集合中，并在候选转发节点集合中选择一个传感器节点作为下一跳，将重症医疗室环境数据包发送给该下一跳：

式中，Q_j为传感器节点i的初选转发节点集合中初选转发节点j的当前剩余能量，Q_jc为初选转发节点j转发一个重症医疗室环境数据包到下一跳所消耗的能量，n_j为目前初选转发节点j已存储的需要转发的重症医疗室环境数据包个数，e为设定的能量衰减系数，m_i为传感器节点i需转发给下一跳的重症医疗室环境数据包数目，Q_jr为初选转发节点j接收一个新的重症医疗室环境数据包所消耗的能量，U_j为初选转发节点j的当前剩余带宽，U_T为设定的带宽下限，f(U_j-U_T)为设定的取值函数，当U_j-U_T>0时，f(U_j-U_T)＝1，当U_j-U_T≤0时，f(U_j-U_T)＝0。

6.根据权利要求5所述的基于区块链技术的重症医疗室环境数据管理系统，其特征是，传感器在候选转发节点集合中选择优先级最高的候选转发节点作为下一跳；其中，由候选转发节点计算自身的优先级并将自己的优先级信息反馈给上一跳的传感器节点，传感器节点接收到候选转发节点反馈回的优先级信息后对候选转发节点集合中的候选转发节点按优先级从大到小的顺序进行排序，得到转发优先级列表。