【摘 要】
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基于物联网的心脏健康预警系统是指结合以可穿戴设备为代表的物联网技术,通过采集心电、心率等心脏健康相关指标,实现对心脏健康状态的实时监控,并在发现异常时及时预警进而有效干预的系统。借助复杂事件处理技术能够高效地从生理指标事件流中发现潜在风险,检测到满足预设规则的复杂事件则代表异常的出现。目前基于物联网的心脏健康监控系统还存在以下问题:1)现有系统仍以心率监控和心电信号分析方式为主,鲜有利用心率、心电
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基于物联网的心脏健康预警系统是指结合以可穿戴设备为代表的物联网技术,通过采集心电、心率等心脏健康相关指标,实现对心脏健康状态的实时监控,并在发现异常时及时预警进而有效干预的系统。借助复杂事件处理技术能够高效地从生理指标事件流中发现潜在风险,检测到满足预设规则的复杂事件则代表异常的出现。目前基于物联网的心脏健康监控系统还存在以下问题:1)现有系统仍以心率监控和心电信号分析方式为主,鲜有利用心率、心电和反映当前运动状态的加速度数据的融合分析系统。2)面对高速增长的物联网设备带来的海量用户数据,传统的集中式架构复杂事件处理引擎无法完成高效的事件处理。3)分布式实时处理平台中缺乏有效的面向复杂事件处理的规则描述语言,不利于业务人员制定规则的快速落地。针对以上问题,本文结合了可穿戴式设备和分布式实时处理框架,利用复杂事件处理技术,设计并实现了完整的心脏健康预警系统。在系统的研究与实现过程中主要做了以下三部分工作:1)针对基于非确定有限状态机的复杂事件处理过程在匹配前缀模式中可能存在的性能问题,提出了一种针对非关键事件的延迟匹配方案,实验证明该方案带来了内存占用和匹配时间上的有效提升。2)设计了一种便于描述生理指标的DSL语言,用于简明地声明式地描述复杂事件处理规则,并基于ANTLR开源工具实现。3)设计实现了基于复杂事件处理的心脏健康预警系统,系统支持对多种已采集生理指标的联合分析,能够提供全天候的心脏健康监控。基于上述三个关键技术的研究成果,本文系统性的设计并开发实现了一个心脏健康预警系统。该系统提供Web形式管理后台,以支持SQL和自定义DSL方式的声明式异常模式规则下发。实时处理层基于Flink实现,提供高容错、低延时的复杂事件处理能力,能够实现对海量用户生理指标的处理存储以及对心脏风险的近实时预警。
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