[发明专利]一种基于MQTT协议的智慧医疗氧气设备监控系统

说明书

本发明公开基于MQTT协议的智慧医疗氧气设备监控系统，该系统包括：氧气设备控制节点，用于控制氧气设备开关和切换氧气瓶、监测实时氧气流量数据以及发送包含氧气设备流量、氧气设备压强信息和氧气设备控制节点IPv6地址的MQTT数据包；MQTT代理服务器，用于连接每一个氧气设备控制节点，并保存每个氧气设备控制节点发送的MQTT数据包内容；数据库系统，用于接收并保存氧气设备信息和氧气设备控制节点的IPv6地址；客户端，通过访问MQTT代理服务器和数据库系统获取所有氧气设备状态信息。有益效果：该系统有效地降低了网络负载，客户端实现了全面的日志功能及警报功能，大大增加病人的安全指数，减少医患纠纷，节约医疗成本，提高管理气体的现代化水平。

技术领域

本发明涉及智能控制领域，尤其涉及一种基于MQTT协议的智慧医疗氧气设备监控系统。

背景技术

近年来，随着医院现代化程度的越来越高，医疗气体用于病人治疗、诊断、预防、或驱动外科手术工具的单一或混合成分气体，医疗氧气检测控制系统已经成为医院不可或缺的一部分。然而，现有的医疗机构中对于医疗气体的监测系统还停留在非智能阶段，相关数据的采集仍然需要人工的定时观测，这样不仅费时费力，而且一旦出现问题不能够及时的发现与解决，存有较大的安全隐患。

在物联网领域，由于链路不稳定、丢包率较高、网络时延较高，大多应用都没有采用基于可靠连接的网络协议，而在医疗监控领域，对网络稳定性，数据可靠性要求较高，对传感器网络的稳定性、可靠性提出了挑战，同时若采用基于可靠连接的常规网络协议，如TCP，则会导致传感器网络节点负载较高，资源消耗大，提高系统总体成本，因此本发明采用基于MQTT协议进行应用层传输。

在无线通信方面，目前物联网领域大多数方案采用蓝牙、WiFi以及ZigBee进行数据传输。蓝牙可实现固定设备、移动设备和楼宇个人域网之间的短距离数据交换，蓝牙主设备最多可与一个微微网中的七个设备通讯，蓝牙通信有效距离较短。WiFi的传输距离可达100米，但是WiFi的功耗较大，发热量严重并且长时间运行不稳定。ZigBee是现今最流行的低成本,低能耗无线Mesh网络标准，但是ZigBee网络和非ZigBee网络之间的桥接需要非常复杂的应用层网关。

由于在医疗氧气设备监控系统中，需要详细的日志功能，记载所有人每条操作的时间、操作类型、用户名和IP地址，在现有IPv4网络中，每台客户端的IP地址均为内网地址，因内网地址的可变性，记录内网地址并没有意义，在发生意外纠纷时，很难找到操作失误人员。并且由于IPv4地址有限，大大限制了网络中设备数量。而随着IPv6相关技术和标准的发展，在现有移动网络中，各大运营商已经将IPv6网络进入商用阶段，由于IPv6地址空间大，安全性更高，不再需要部署内网穿透，就可实现每个设备的IPv6地址为全球唯一IP地址。

发明内容

本发明目的在于克服上述现有技术的不足，提出了一种基于MQTT协议的智慧医疗氧气设备监控系统，该系统部署于纯IPv6网络环境下，每个氧气设备控制节点都存在唯一的IPv6地址，每个客户端IPv6地址都是全球唯一的，大大保证了该系统的安全性和可靠性，具体由以下技术方案实现：

基于MQTT协议的智慧医疗氧气设备监控系统，所述系统包括：

氧气设备控制节点，部署于6LoPWAN网络中，每个氧气设备控制节点都拥有唯一的IPv6地址，用于控制氧气设备开关和切换氧气瓶、监测实时氧气流量数据以及发送MQTT数据包，MQTT数据包中包含该氧气设备控制节点的IPv6地址、氧气设备开关状态、氧气设备流量和压强数据；

MQTT代理服务器，部署于IPv6网络环境中，用于连接每一个氧气设备控制节点，并保存每个氧气设备控制节点发送的MQTT数据包内容，包括每个氧气设备控制节点的IPv6地址，用于转发给客户端或其他申请访问资源的设备；