基于sip传输协议的移动心电采集会诊系统说明书

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1、申请人：全体发明人： 第一发明人身份证号码：说明书摘要本发明属于物联网技术领域，具体为一种基于SIP传输协议的移动心电采集会诊系统。 本发明系统包括心电采集工作站、心电会诊工作站、心电数据服务模块、心电信息管理系统。是基于通讯SIP传输协议的集心电图采集、查看、会诊及管理为一体的平台；通过业务系统事件触发集成整个过程，系统可与HIS系统及其他第三方系统对接，实现数据交换。心电数据的传输使用SIP会话初始协议，用于建立、控制和释放会话，该协议采用询问、应答机制的方式实现实时心电数据的传输，包括：在移动心电采集工作站、心电会诊工作站、心电服务器之间的数据传输。本发明可用于医疗物联网，系统技术成熟、

2、安全可信、部署快速便捷、有助于推动移动医疗的发展，拥有广阔的应用前景。权利要求书（由我们撰写）说 明 书基于SIP传输协议的移动心电采集会诊系统技术领域本发明属于物联网技术领域，具体涉及基于SIP通讯协议传输数据的移动心电采集会诊系统。背景技术SIP（Session Initiation Protocol会话初始协议）是一个在IP网络上进行多媒体通信的应用层控制协议，它被用来创建、控制、结束一个或多个参加者参加的会话进程。这些会话包括文本、视频、语音、远程医疗等。即所有的因特网上交互式两方或多方多媒体通信活动，统称为多媒体会话。SIP 协议是Internet制定设计的协议，采用UTF-8 字符

3、集来进行编码的文本协议，采用询问与应答机制，参加会话的成员可以通过组播方式、单播联网方式或者两者结合的方式进行通信。它是一种应用层协议，独立于传输层协议，可以承载在不同的传输协议上。如图1所示。1、SIP协议支持终端用户能够在任何地方、任何时间请求和获得服务会话启动协议， SIP协议功能实体，如下几种，定位服务（Location Service）：SIP重定位服务器或代理服务器用来获得被叫位置的一种服务，可由定位服务器提供，但SIP协议不规定SIP服务器如何请求定位服务。代理，代理服务器（Proxy、Proxy sever）：用于代表其他用户发出请求的中间程序。它既是客户机也是服务器。用户请求

4、可以直接被代理服务器处理或被转发给别的代理服务器。代理服务器在转发之前要对消息进行解析 ，必要时还会改写请求。重定向服务器（Redirect server）：用来接收SIP请求，将其地址映射成零个或多个新地址，并把结果返回给客户。与代理服务器（Proxy Server）不同，它不发出自己的SIP请求；与用户助理服务器（User Agent Server）不同，它不接受呼叫。注册员（Registrar）：用来接收 REGISTER 请求消息的服务器，常与代理或重定向服务器在同一位置，可以提供定位服务。用户助理客户（User Agent Client）：用来发起SIP请求的客户程序。用户助理服务器

5、（User Agent Server): 收到SIP请求后负责与用户联系并代表用户回送响应的服务程序。该响应可以表示接受、拒绝或重定向请求消息。SIP 设计采用客户端/服务器架构，如图2所示2、SIP协议其结构化的层次关系，如图3所示。SIP 消息采用文本方式编码，消息包括两类：请求消息和响应消息。消息（Message）是SIP协议的基本单位，客户端和服务器端的基本交互单元，如图4所示。请求消息：用于客户端为了激活按特定操作而发给服务器的SIP 消息。请求消息类型包括： INVITE，ACK，OPTIONS，BYE，CANCEL 和 REGISTER 消息等，见表1。表1请求消息消息含义INV

6、ITE发起会话请求，邀请用户加入一个会话，会话描述含于消息体中。对于两方呼叫来说，主叫方在会话描述中指示其能够接受的媒体类型及其参数。被叫方必需在成功响应消息的消息体中指明其希望接受哪些媒体，还可以指示其行将发送的媒体。如果收到的是关于参加会议的邀请，被叫方可以根据Call-ID或者会话描述中的标识确定用户已经加入该会议，并返回成功响应消息。ACK证实已收到对于INVITE请求的最终响应。该消息仅和INVITE消息配套使用。BYE结束会话CANCEL取消尚未完成的请求，对于已完成的请求（即已收到最终响应的请求）则没有影响REGISTER注册OPTIONS查询服务器的能力响应消息：用于对请求消息

7、进行响应，指示呼叫的成功或失败状态。响应消息由状态码来区分,状态码包含三位整数，状态码的第一位用于定义响应类型，另外两位用于进一步对响应进行更加详细的说明，包括：1xx,2xx,3xx,4xx,5xx,6xx，见表2。 表2序号状态码消息功能1xx信息响应（呼叫进展响应）表示已经接收到请求消息，正在对其进行处理100试呼叫180振铃181呼叫正在前转182排队2xx成功响应表示请求已经被成功接受、处理200OK3xx重定向响应表示需要采取进一步动作，以完成该请求300多重选择301永久迁移302临时迁移303见其它305使用代理380代换服务4xx客户出错表示请求消息中包含语法错误或者SIP服

8、务器不能完成对该请求消息的处理400错误请求401无权402要求付款403禁止404没有发现405不允许的方法406不接受407要求代理权408请求超时410消失413请求实体太大414请求URI太大415 不支持的媒体类型416不支持的URI方案420分机无人接听421要求转机423间隔太短480暂时无人接听481呼叫腿/事务不存在482相环探测483跳频太高484地址不完整485不清楚486线路忙487终止请求488此处不接受491代处理请求493难以辨认5xx服务器出错表示SIP服务器故障不能完成对正确消息的处理500内部服务器错误501没实现的502无效网关503不提供此服务504服务

9、器超时505SIP版本不支持513消息太长6xx全局故障表示请求不能在任何SIP服务器上实现600全忙603拒绝604都不存在606不接受3、SIP消息：SIP消息（Message）采用文本方式编码，任一SIP消息都由起始行、头域和消息体组成，头域都必须以CRLF（回车换行）结尾。如图5所示。（1）SIP起始行分请求行（Request-Line）和状态行（Status-Line）两种，其中请求行是请求消息的起始行，状态行是响应消息的起始行。如：请求行：REGISTER sip： SIP/2.0状态行：SIP/2.0 200 OK （2）头域(SIP Header)携带SIP实体的属性、消息体的

10、属性等。头域必须以CRLF结尾，头域的基本结构，如：头域名：头域值；头域参数说明：头域参数不是必备的，有些头域不存在头域参数举例：From: sip:；tag=1234567890To: sip:test ;Call-ID: 头域单值与多值:单值：消息里面只能出现一次，如From，To等多值：消息里面可以多次出现，如Via，Route等头域域值的顺序顺序有关的： Via， Route，Record-Route顺序无关的： Allow，Require重要的头域: 如下的5个头域必须包含在每个SIP消息中。Via ：用于表示请求经过的SIP实体和路由响应；例如：Via：SIP/2.0/UDP ;b

11、ranch=z9hG4bKkjshdyff From：用于标识请求的发起者；以呼叫为例，可能是主叫也可能是被叫；格式为：From：显示名 ;tag= To：用于表示请求的接收者；格式为：To：显示名 ;tag=Call-ID ：用于唯一标识一次邀请或者一次注册；格式为：Call-ID：本地标识主机 CSeq：用于表示请求的顺序号；例如：CSeq：4711 INVITE（3）消息体(SIP Body)MIME类型的消息体，可以支持任何类型的消息体（文本/二进制）和复合消息体（包含多个单消息体）消息体的属性通过Content头域来描述：Content-Type：消息体的类型，可以是SDP/Text

12、或者其他Content-Length ：消息体的长度，对于UDP不是必须，对于TCP则是必须Content-Language：消息体的语言类型Content-Encoding：消息体的编码类型，如是否进行了zip压缩Content-Disposition：对于消息体的处理方法。发明内容本发明的目的在于提供一种基于SIP传输协议的集心电实时采集、传输、显示、远程会诊为一体的移动心电采集会诊系统。本发明提供的移动心电采集会诊系统，使用SIP协议传输数据，通过业务系统事件触发集成过程，将采集系统的心电图数据实时传输至心电会诊工作站，在采集端和会诊端实时查看心电图，进行心电诊断，并统一将业务数据存储至

13、数据库。一、SIP事务定义一个SIP事务（ Transaction ）包含：一个请求消息， 零个或者多个临时响应，一个最终响应 ACK（非必须）；一个事务由唯一的 branch （Via头域的一个参数）来标识，事务可以分为两大类：1、INVITE事务：三次握手，对于INVITE的成功响应，ACK不属于INVITE事务，而是单独的事务。如图6所示。 2、非INVITE事务：两次握手 （如BYE）对于非INVITE事务，一般不存在临时响应，对于最终响应的处理也是一样的。如图7所示。 3、特殊的事务ACK事务：对于200 of INVITE的确认（ACK）事务，是一个单独的事务。也就是说一个消息就是

14、一个事务。CANCEL事务：CANEL事务只能用于CANCEL INVITE事务，而不能用于CANCEL 非INVITE事务；CANCEL事务的 branch 参数和 INVITE是相同的，CANCEL事务只能在收到INVITE的临时响应后（包括100），最终响应之前发送。如图8所示。4、事务的可靠性消息重传可靠传输上的请求/响应消息不会重传。SIP协议可以承载在非可靠的UDP传输协议之上，所以在SIP协议中引入了超时重传机制来保证可靠性，对于INVITE事务和非INVITE事务，定义了不同的重传方法：INVITE事务：默认以500ms、1s、2s、4s、8s、16s的时间间隔重传。非INVITE事务：默认以500ms、1s、2s、4s、4s、4s的时间间隔重传。二、通信流程1、SIP注册用户每次开机时都需要向服务器注册，当SIP Client的地址发生改变时需要重新注册，注册信息必须定期刷新，通常Register将注册信息保存到Location Ser