CN109885010A - 基于多Agent和物联网结合的健康看护方法，装置及存储介质 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种基于多Agent和物联网结合的健康看护方法，构建多层看护平台模型，设置数据与求助信号处理Agent、监护人身体特征数据同步Agent、监护人状态分析Agent、监护人状态处理Agent；进行数据采集，数据与求助信号处理Agent将采集的数据封装传输到服务器中，获取到数据后将数据交给监护人身体特征数据同步Agent，完成解码、存储成文件、入库并校验后入库到用户信息数据库中，再对数据进行整合处理，形成数据报表、求助信息；将数据报表传给监护人状态分析Agent，通过分析生成身体状态报告；将身体状态报告与建议传输给监护人状态处理Agent，对比处理信息案例备份库，寻找最佳看护方法。

Description

基于多Agent和物联网结合的健康看护方法，装置及存储介质

技术领域

本发明涉及计算机技术领域，尤其涉及一种基于多Agent和物联网结合的健康看护方法，装置及存储介质。

背景技术

随着人口老龄化时代的来临，空巢老人的数量也随之增长，老人身体免疫力低下，生病自我调整能力不强，如果又缺少随时看护照看，很容易出现危险，甚至危及生命。我国老龄化的速度正日益加快，而随之而来的是老年人在健康护理及医疗等方面的需求也会快速增长，这样就给卫生医疗资源和服务资源都带来一个巨大的挑战。而实时健康监护从而有效预防和控制突发病情的发生这一角度出发，为解决挑战提出了新的思路。

物联网技术是监护***实现的关键部分，物联网可以理解为互联网的扩张，是近几年新兴起的一个跨学科领域并交叉融合的新型技术。物联网体系结构普遍认为有三层结构，感知层：全面感知检测物体的信息。传输层：可靠传递，通过多种网络、终端设备、网关进行数据的实时动态有效传输。应用层：通过专用数据处理***、云计算等技术对数据进行处理和分析，再与专用***软件(如移动终端和操作软件等)的结合，完成数据对用户的呈现及人机交互体现反馈等功能。

基于物联网技术的健康看护平台是一个整体，它通过嵌入式技术、通信技术、计算机技术和物联网技术给被监护人群提供实时监控服务，以计算机和网络通信为基础，针对医学诊断标准技术，进行远距离信息的采集、传输、存储、处理、分析、查询及显示。

当前国内外主要研究包括：清华大学的白净教授研制的家庭贴心小护士***。该***由家庭监护器和医院控制台组成，监护器内设智能控制***，可以实时远程遥控测量记录心电图和动态血压，可对心电图进行实时病例分析，当监护对象心率出现异常时，可以自动通过电话线将心电图发送到医院控制台进行分析。哥伦比亚大学的IDEA-Tel(糖尿病教育和远程医疗信息学)项目于2000年在农村和城市服务欠缺地区开发了一套疾病管理***。患者通过使用该***获得了家庭远程医疗单元，以促进血糖下载和视频会议。M2DM(欧洲管理糖尿病多址服务)项目通过多址服务开发了24小时远程医疗支持***。CASIS是一个事件驱动的面向服务的多代理***，其目标是为智能空间中的老年人提供上下文感知的医疗保健服务。CASIS***允许远程看护人员，如有关家庭成员和医疗服务提供者，随时随地密切监视和照顾老年人的身心健康。

使用这些现有的健康看护平台存在一些限制。首先，许多平台主要服务于医院，只关注一种健康疾病服务，不能对潜在的各种病因做出预判，可扩展性差，且未注意到不同的老年人身体特征的差异性。需要医疗人员人为的进行监管，需要的成本过高，不能应用于绝大多数老人的日常生活，所以基于物联网新的传感器设备，新的网络技术，使用有意识的代理或反应代理来替代人为监护的健康看护平台成为研究热点。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题，为此，申请人对此做出了改进，基于物联网的无线网络和可穿戴传感器设备具有可以轻松且无创地持续监测健康状况的优势，并且结合多Agent技术实时与环境中的不同传感器/设备进行交互，替代了人为的按时观察被监护人身体特征信息，并通过SMS，电子邮件***和MMS移动技术整合警报***，有意识的代理来处理被监护人的状态特征数据和所处环境数据，分析和预测老人的健康状况，对突发状态采取行动，例如向相关医护人员发送警报或向护理人员或老人家属提供报告或建议，并使用全球定位***/射频识别(GPS/RFID)技术来提供的被监护人的实时定位。

本发明公开了一种基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法，包括以下步骤：

S1、构建基于物联网与多Agent看护平台模型，包括感知层、传输层和应用层；

S2、设置数据与求助信号处理Agent、监护人身体特征数据同步Agent、监护人状态分析Agent、监护人状态处理Agent；

S3、由所述感知层进行数据采集，所述数据与求助信号处理Agent将采集的数据封装传输到服务器中，服务器从所述传输层获取到数据后将数据交给所述监护人身体特征数据同步Agent，完成解码、存储成文件、入库并校验后入库到用户信息数据库中，再对数据进行整合处理，形成数据报表、求助等信息；

S4、将所述数据报表传给所述监护人状态分析Agent，来对所述数据报表进行分析，生成身体状态报告与建议；

S5、将所述身体状态报告与建议传输给所述监护人状态处理Agent，对比处理信息案例备份库，寻找最佳看护方法。

进一步的，步骤S1中，所述感知层用于采集人体生理信息数据及地理位置的定位、图像的采集；所述传输层用于连接底层感知层设备和应用层服务器，起到无线耦合的作用；所述应用层由具有存储能力的数据库服务器和顶层应用层使用用户组成，用于为监护人提供直接可以操作的可控界面。

进一步的，所述感知层包括多个采集传感器以及感知层软件程序，所述感知层软件程序由主程序来调用各模块程序，所述各模块程序包含传感器数据采集模块程序以及GPS定位数据采集模块程序，所述传感器数据采集模块程序用于传感器信息的采集，并分析获取到贴近生理参数的监护数据，所述GPS定位数据采集模块程序用于采集用户GPS定位信息，获取用户的真实GPS定位数据。

进一步的，步骤S2中，多个Agent根据其位置和职责被设计为协商代理或反应代理，其中，所述数据与求助信号处理Agent被设置为反应代理，负责监视和收集被监视者的传感器数据，求助信号，监视环境服务并检查连接到***的设备的状态；所述监护人身体特征数据同步Agent被设置为反应代理，负责封装老人的身体特征数据，活动数据，将数据存储到监护人表中，进行增加、删除和更新操作；所述监护人状态分析Agent被设置为协商代理，能够根据先前经验中获得的偏好和知识并向相关护理人员和被监护人的家属提供被监护人的身体状态报告与建议，通过讨论和研究选择最佳看护方案；所述监护人状态处理Agent被设置为协商代理，负责建模和对基于之前处理案例的相关信息，进行分析，推荐处理方案，如果有多个处理方案可以采用，则代理选择最佳方案。

多Agent并行工作，各Agent主动引导各工作站按照工作流程和进度计划推进工作，受理并评价各工作站工作进展情况的报告以及集中管理各类数据，所述各Agent间通过Agent协议性语言ACL(Agent Communication Language)进行多Agent数据共享和数据交换。

本发明进一步公开了一种电子装置，其特征在于，包括：

处理器；以及，

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行上述的健康看护方法。

本发明进一步一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现上述的健康看护方法。

附图说明

从以下结合附图的描述可以进一步理解本发明。图中的部件不一定按比例绘制，而是将重点放在示出实施例的原理上。在图中，在不同的视图中，相同的附图标记指定对应的部分。

图1是本发明一实施例中的Agent具有的功能模块图；

图2是本发明一实施例中的Agent基于分类代理与情境感知相结合结构图；

图3是本发明一实施例中的基于多Agent看护平台模型图；

图4是本发明基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法的流程图。

具体实施方式

实施例一

通过多Agent技术将物联网收集到的被监护人身体特征数据进行分析和处理。Agent的概念来自于分布式人工智能(Distributed Artificial Intelligent)，其定义如下：Agent是存在于某一环境中的实体，能够感知环境，接收来自环境的消息，并且做出反应，进而能够反作用于环境。从最终用户角度看，Agent是用户的代理和助手，代表和帮助用户实现其意图、完成某些任务。从***角度看，Agent作为一个抽象实体，实现形式可以是软件，也可以是硬件。

利用多Agent技术可以改善物联网的应用，根据接受和搜寻用户所要的相关信息,主动通知用户谁能够提供其所需信息,或主动通知信息提供者谁目前需要其所能提供的信息。例如：当Agent接收到被监护者出现感冒的身体特征时，会搜索适合被监护者的看护措施以及看护人员，并推荐给被监护者及其家属。

利用多Agent技术实现并行工程的思想，主动引导各工作站按照工作流程和进度计划推进工作,受理并评价各工作站工作进展情况的报告,以及集中管理各类数据。

1)Agent的优点：

自主性(autonomy)：Agent专属的资源(数据)和行为控制机制(处理过程)，可以在没有人或其它Agent直接干预的情况下运作。而且根据其内部状态和感知到的环境信息，对自己的行为和内部状态有某种控制能力。

社交性(sociability)：Agent与Agent和Agent与人之间可以通过某种交流语言来进行交互，以获得协调和合作的能力。

反应性(reactivity):：Agent能够观察其所处周围的环境，该环境可以是物理世界、图形世界、一系列其它Agent Internet等，并在一定时间内在做出反应，以改变所处环境。

主动性(pro-activity)：Agent不仅能够对环境做出反应，而且能够接受某些提示信息，采取主动行动，体现出面向目标的行为。

智能性(intelligence)：Agent具有一定程度的智能，能完成包括推理到自学习等一系列的智能行为。

通信性(Communicability)：Agents之间、Agent与人都可以交换信息。

2)Agent之间的通信机制：

当多个Agent组成Multi-Agent***时，Agent之间就出现了相互通信与协调问题。Agent之间的通信所传递的不能仅仅是字符流或二进制数流，因为Agent是有一定智能和自主性的实体，它们之间的通信更应该在知识层上进行表述、理解和交流。因此Agent通信语言ACL(Agent Communication Language)就应运而生了，它是Agent之间进行知识共享和知识交换的协议性语言，也是Multi-Agent***的重要组成部分。

Agent具有的功能模块可以分成3组：表达模块、通信模块和其他的应用模块。如图1所示。

本发明使用的Agent基于分类代理与情境感知相结合，如图2所示，代理根据其位置和职责被设计为协商代理或反应代理。数据与求助信号处理Agent被设置为反应代理，负责监视和收集被监视者的传感器数据，求助信号，监视环境服务并检查连接到***的设备的状态。监护人身体特征数据同步Agent也是反应代理，它负责封装老人的身体特征数据，活动数据，将数据存储到监护人表中，进行增加、删除和更新操作。监护人状态分析Agent，设置为协商代理，它能够根据先前经验中获得的偏好和知识并向相关护理人员和被监护人的家属提供被监护人的身体状态报告与建议，通过讨论和研究选择最佳看护方案。监护人状态处理Agent，设置为协商处理,它负责建模和对基于之前处理案例的相关信息，进行分析，推荐处理方案，如果有多个处理方案可以采用，则代理会选择最佳方案。每个代理都具有特定的角色，功能和特征。这为架构提供了合并新代理的灵活性，各个Agent之间通过交互机制，智能地适应被监护人身体状态的变化和所处环境的变化。

在本实施例中，首先由采集单元中的单片机模块开始工作，进行传感器数据采集，激活GSM/GPRS模块，然后由数据与求助信号处理Agent将数据封装传输到服务器中。服务器从传输层获取到数据后将数据交给监护人身体特征数据同步Agent，完成解码、存储成文件、入库并校验后入库到用户信息数据库中，再对数据进行整合处理，形成数据报表、求助等信息。再将数据报表传给监护人状态分析Agent，来对数据报表进行分析，生成身体状态报告与建议，传输给监护人状态处理Agent，对比处理信息案例备份库，寻找最佳看护方法，基于多Agent看护平台模型如图3所示。

感知层：多个采集传感器分别负责采集人体生理信息数据及地理位置的定位、图像的采集等，感知层软件用于对传感器数据获取以及数据上传发送。感知层软件程序由主程序来调用各模块程序，主程序是MCU主控程序，各模块程序包含传感器数据采集模块程序、GPS定位数据采集模块程序等。传感器数据采集模块程序主要用于传感器信息的采集，通过科学的运算和处理，分析获取到贴近生理参数的监护数据；

GPS定位数据采集子程序主要用户采集GPS定位信息，通过客户的计算和处理，获得用户的真实GPS定位数据；

传输层：负责连接底层感知层设备和应用层服务器，起到无线耦合的作用，底层传感器设备采集的生理信息数据以及应用层服务器传输控制信息都以无线方式传到Interner到基站，再由基站GSM无线到移动设备上。

传输层软件设计中采用监护数据归一化处理，精简传输数据的容量，增加数据传输速度和数据精度，同时节省数据流量的成本。

应用层:由具有存储能力的数据库服务器和顶层应用层使用用户组成。应用程序及客户端是直接面对监护人(例如：医护人员，被监护人家属等用户)，为监护人提供直接可以操作的可控界面。监护人操作手持移动终端设备或PC机，实则通过连接服务器实现数据传递，顶层应用程序和移动终端建立通信时的接口功能，接口建立完成后上层应用程序和移动终端则进一步进行数据的存储、处理、分析、转发以及Web服务等功能，例如可以查看被监护人的实时数据、历史数据查询等操作包括采集数据、发送数据、传输数据、接收数据、入库数据、处理数据、分析数据等过程。

实施例二

如图4所示，本实施例提供了一种基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法，包括以下步骤：构建基于物联网与多Agent看护平台模型，包括感知层、传输层和应用层；设置数据与求助信号处理Agent、监护人身体特征数据同步Agent、监护人状态分析Agent、监护人状态处理Agent；由所述感知层进行数据采集，所述数据与求助信号处理Agent将采集的数据封装传输到服务器中，服务器从所述传输层获取到数据后将数据交给所述监护人身体特征数据同步Agent，完成解码、存储成文件、入库并校验后入库到用户信息数据库中，再对数据进行整合处理，形成数据报表、求助等信息；将所述数据报表传给所述监护人状态分析Agent，来对所述数据报表进行分析，生成身体状态报告与建议；将所述身体状态报告与建议传输给所述监护人状态处理Agent，对比处理信息案例备份库，寻找最佳看护方法。

所述感知层用于采集人体生理信息数据及地理位置的定位、图像的采集；所述传输层用于连接底层感知层设备和应用层服务器，起到无线耦合的作用；所述应用层由具有存储能力的数据库服务器和顶层应用层使用用户组成，用于为监护人提供直接可以操作的可控界面。

所述感知层包括多个采集传感器以及感知层软件程序，所述感知层软件程序由主程序来调用各模块程序，所述各模块程序包含传感器数据采集模块程序以及GPS定位数据采集模块程序，所述传感器数据采集模块程序用于传感器信息的采集，并分析获取到贴近生理参数的监护数据，所述GPS定位数据采集模块程序用于采集用户GPS定位信息，获取用户的真实GPS定位数据。

多个Agent根据其位置和职责被设计为协商代理或反应代理，其中，所述数据与求助信号处理Agent被设置为反应代理，负责监视和收集被监视者的传感器数据，求助信号，监视环境服务并检查连接到***的设备的状态；所述监护人身体特征数据同步Agent被设置为反应代理，负责封装老人的身体特征数据，活动数据，将数据存储到监护人表中，进行增加、删除和更新操作；所述监护人状态分析Agent被设置为协商代理，能够根据先前经验中获得的偏好和知识并向相关护理人员和被监护人的家属提供被监护人的身体状态报告与建议，通过讨论和研究选择最佳看护方案；所述监护人状态处理Agent被设置为协商代理，负责建模和对基于之前处理案例的相关信息，进行分析，推荐处理方案，如果有多个处理方案可以采用，则代理选择最佳方案。

多Agent并行工作，各Agent主动引导各工作站按照工作流程和进度计划推进工作，受理并评价各工作站工作进展情况的报告以及集中管理各类数据，所述各Agent间通过Agent协议性语言ACL(Agent Communication Language)进行多Agent数据共享和数据交换。

还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。

本领域技术人员应明白，本申请的实施例可提供为方法、***或计算机程序产品。因此，本申请可采用完全硬件实施例、完全软件实施例或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本申请可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。

虽然上面已经参考各种实施例描述了本发明，但是应当理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可以进行许多改变和修改。因此，其旨在上述详细描述被认为是例示性的而非限制性的，并且应当理解，以下权利要求(包括所有等同物)旨在限定本发明的精神和范围。以上这些实施例应理解为仅用于说明本发明而不用于限制本发明的保护范围。在阅读了本发明的记载的内容之后，技术人员可以对本发明作各种改动或修改，这些等效变化和修饰同样落入本发明权利要求所限定的范围。

Claims (7)

1.一种基于多Agent和物联网结合的健康看护方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、构建基于多Agent和物联网看护平台模型，包括感知层、传输层和应用层；

S2、设置数据与求助信号处理Agent、监护人身体特征数据同步Agent、监护人状态分析Agent、监护人状态处理Agent；

S3、由所述感知层进行数据采集，所述数据与求助信号处理Agent将采集的数据封装传输到服务器中，服务器从所述传输层获取到数据后将数据交给所述监护人身体特征数据同步Agent，完成解码、存储成文件、入库并校验后入库到用户信息数据库中，再对数据进行整合处理，形成数据报表和求助信息；

S4、将所述数据报表传给所述监护人状态分析Agent，来对所述数据报表进行分析，生成身体状态报告与建议；

S5、将所述身体状态报告与建议传输给所述监护人状态处理Agent，对比处理信息案例备份库，寻找最佳看护方法。

2.如权利要求1所述的基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法，其特征在于，所述步骤S1进一步包括，所述感知层用于采集人体生理信息数据及地理位置的定位、图像的采集；所述传输层用于连接底层感知层设备和应用层服务器，起到无线耦合的作用；所述应用层由具有存储能力的数据库服务器和顶层应用层使用用户组成，用于为监护人提供直接可以操作的可控界面。

3.如权利要求2所述的基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法，其特征在于，所述感知层包括多个采集传感器以及感知层软件程序，所述感知层软件程序由主程序来调用各模块程序，所述各模块程序包含传感器数据采集模块程序以及GPS定位数据采集模块程序，所述传感器数据采集模块程序用于传感器信息的采集，并分析获取到贴近生理参数的监护数据，所述GPS定位数据采集模块程序用于采集用户GPS定位信息，获取用户的真实GPS定位数据。

4.如权利要求3所述的基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法，其特征在于，所述步骤S2进一步包括，多个Agent根据其位置和职责被设计为协商代理或反应代理，其中，所述数据与求助信号处理Agent被设置为反应代理，负责监视和收集被监视者的传感器数据，求助信号，监视环境服务并检查连接到***的设备的状态；所述监护人身体特征数据同步Agent被设置为反应代理，负责封装老人的身体特征数据，活动数据，将数据存储到监护人表中，进行增加、删除和更新操作；所述监护人状态分析Agent被设置为协商代理，能够根据先前经验中获得的偏好和知识并向相关护理人员和被监护人的家属提供被监护人的身体状态报告与建议，通过讨论和研究选择最佳看护方案；所述监护人状态处理Agent被设置为协商代理，负责建模和对基于之前处理案例的相关信息，进行分析，推荐处理方案，如果有多个处理方案可以采用，则代理选择最佳方案。

5.如权利要求4所述的基于物联网与多Agent技术结合的健康看护方法，其特征在于，多Agent并行工作，各Agent主动引导各工作站按照工作流程和进度计划推进工作，受理并评价各工作站工作进展情况的报告以及集中管理各类数据，所述各Agent间通过Agent协议性语言ACL(Agent Communication Language)进行多Agent数据共享和数据交换。

6.一种电子装置，其特征在于，包括：

处理器；以及，

存储器，用于存储所述处理器的可执行指令；

其中，所述处理器配置为经由执行所述可执行指令来执行权利要求1-5任一项所述的健康看护方法。

7.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1-5任一项所述的健康看护方法。