T/SZIOT 025-2025 生理信号数据交换技术规范 ,该文件为pdf格式 ,请用户放心下载!
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资源简介
以下是《生理信号数据交换技术规范》（T/SZIOT 025-2025）的详细内容总结：
一、核心目标
规定生理信号数据的通用数据格式（GDF）、传输流程及加密要求，实现流式/静态数据的统一存储、传输与安全交换，覆盖医疗监测、AI训练、人机交互等场景。
二、适用范围
- 数据类型：脑电（EEG）、心电（ECG）、肌电（EMG）、呼吸、血压、血糖、体温、治疗干预（如深部脑刺激）等生物信号。
- 场景分类：
- 流式传输（如远程心电监护）
- AI应用（如多中心联合训练癫痫识别模型）
- 双向人机交互（如闭环式脑刺激系统）
三、通用数据格式（GDF）
1. 文件结构
| 组成部分 | 内容说明 | 格式 | 关键字段 |
|---|---|---|---|
| 文件头 | 元数据 | JSON字符串（以\0结尾） |
包含：场景元（Header） + 信号元（SignalMeta） |
| 数据区 | 生理信号数据 | 二进制分段 | 多个数据段（DataSection）拼接 |
2. 场景元（Header）
- 必选字段：
Version（版本）、PatientID（患者标识）、StartTime（起始时间）IsEncrypted（是否加密）、ReaderVersion（阅读器最低版本）
- 可选字段：
GatewayID（网关标识）、EncryptionAlgo（加密算法版本）、EncryptionCert（证书索引）
3. 信号元（SignalMeta）
- 核心定义：
SignalID（信号标识）、DeviceType（设备类型）、SignalDirection（流向：采集0/刺激1）DataType（数据格式：INT8~INT64、FLOAT）、SampleRate（采样率）PhysiMin/Max（物理量程）、DigiMin/Max（数字量程）FECMode（前向纠错方法：CRC-16/32等）
- 示例：
- 脑电信号：
SignalLabel="EEG Fpz-Cz",PhysiDim="uV",Prefiltering="HP:0.1Hz, LP:75Hz"
- 脑电信号：
4. 数据区（DataSection）
- 字段结构：
SignalID（关联信号元）、NumSampleDR（样本数）、SeqSampleDR（样本序号）Data（二进制数据）、Label（标签，如睡眠分期["Wake","N1"]）FEC（校验值，按信号元的FECMode计算）
- 分段规则：
NumSampleDR=0表示信号结束；SeqSampleDR需连续递增（如0→100→200）。
四、数据传输
1. 流程
graph LR
A[密钥交换] --> B[发送场景元] --> C[发送信号元] --> D[发送数据段] --> E{结束？} --否--> C - 密钥交换：仅当
IsEncrypted=1时触发，通过证书公钥加密传输密钥。 - 信号元可动态更新：相同
SignalID的新定义会覆盖旧值。
2. 接口规范
| 功能 | HTTP方法 | URL格式 | 请求体 |
|---|---|---|---|
| 传输场景元 | POST | /device/<device_id>/header |
Header的JSON |
| 传输信号元 | POST | /device/<device_id>/signalmeta |
SignalMeta数组的JSON |
| 传输数据区 | POST | /device/<device_id>/signaldata |
二进制DataSection |
五、数据加密
1. 要求
- 加解密由GDF阅读器/编辑器内嵌实现，支持密钥生命周期管理（硬件安全模块保护）。
- 通过
ReaderVersion协商算法，EncryptionCert索引证书。
2. 算法标准
| 类型 | 算法 | 依据标准 |
|---|---|---|
| 国际通用 | AES-256, ECC | ISO/IEC 18033-3, 15946-5 |
| 国内商用密码 | SM2（非对称）、SM3（杂凑）、SM4（分组） | GB/T 32918, 32905, 32907 |
六、关键创新点
- 统一流式与静态数据：通过GDF格式兼容实时传输与离线存储。
- 支持AI场景：允许自定义标签（如
DataLabel）、模型参数（AIModel）的标准化交换。 - 双向交互控制：
- 用
PriorityID标识指令优先级，SignalDirection区分刺激/采集信号。 - 时间同步协议确保刺激-反馈数据对齐。
- 用
- 安全机制：
- 加密算法可扩展（AES/SM系列）
- 数据完整性校验（FEC）
- 水印注入（
IsSigned字段）
七、附录与引用
- 规范性引用：包括GB/T国标、ISO/IEC国际标准（如SM系列密码算法）。
- 参考文献：涵盖HTTP协议、JSON格式、EDF+生理数据规范等。
该标准通过结构化数据定义、标准化传输接口及分级安全策略，为多源生理信号的互联互通与医疗AI应用提供了技术基础，尤其注重国产密码体系与国际标准的兼容性。
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