隨著我國(guó)醫(yī)療體制改革的快速發(fā)展，以及信息科技的更新?lián)Q代，遠(yuǎn)程健康管理逐步成為醫(yī)療衛(wèi)生健康服務(wù)的發(fā)展趨勢(shì)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)著醫(yī)療健康服務(wù)體系發(fā)生重大改變，傳統(tǒng)的定期至社區(qū)醫(yī)院?jiǎn)栐\的保健模式，被遠(yuǎn)程健康服務(wù)模式所取代。開(kāi)發(fā)遠(yuǎn)程健康信息管理系統(tǒng)，符合現(xiàn)代人群重視養(yǎng)生的消費(fèi)理念，符合中國(guó)人群進(jìn)入老齡化的社會(huì)背景，能帶動(dòng)信息產(chǎn)業(yè)發(fā)展，產(chǎn)生理想的社會(huì)效益和經(jīng)濟(jì)效益，研究意義重大。

1系統(tǒng)架構(gòu)

本公司設(shè)計(jì)了一種基于藍(lán)牙物聯(lián)網(wǎng)三層架構(gòu)的遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)，成熟的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)通常劃分為三個(gè)層次：感知層、網(wǎng)絡(luò)層、應(yīng)用層。

感知層解決的是物體狀態(tài)的識(shí)別及信息采集問(wèn)題，由各種傳感器及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成。用戶成為會(huì)員后，以租用的形式,獲得一套小型化的便捷檢測(cè)終端,包含了體溫計(jì)、血壓計(jì)、心電儀、血糖儀、血氧儀等傳感器模塊。這些設(shè)備采集到個(gè)人的健康指標(biāo)后，以藍(lán)牙通信的形式發(fā)送給智能手機(jī)上的“個(gè)人健康專家”軟件。

網(wǎng)絡(luò)層解決了數(shù)據(jù)傳輸?shù)膯?wèn)題，網(wǎng)絡(luò)層建立于個(gè)人手機(jī)之上。手機(jī)選擇智能操作系統(tǒng)，開(kāi)發(fā)“個(gè)人健康專家”軟件，接受各傳感器模塊發(fā)送的健康指標(biāo)。同時(shí)利用手機(jī)自帶的重力傳感器，計(jì)算用戶每日的運(yùn)動(dòng)步數(shù),估算其能耗。并采用 3G 通信的方式，把個(gè)人當(dāng)日的健康指標(biāo)打包發(fā)送給公司設(shè)立的固定IP 地址特定端口上。即使用戶在出差移動(dòng)中，網(wǎng)絡(luò)層也能夠通過(guò)3G漫游的方式來(lái)支撐了數(shù)據(jù)遠(yuǎn)程通信不會(huì)中斷系統(tǒng)服務(wù)。

應(yīng)用層解決了智慧計(jì)算的問(wèn)題，應(yīng)用層建立于公司集團(tuán)的云計(jì)算中心闖。通過(guò)固定 IP 地址接收全國(guó)用戶發(fā)來(lái)的每日健康指標(biāo)，結(jié)合用戶的歲數(shù)、性別、病歷、職業(yè)、每日運(yùn)動(dòng)量,采用智能算法計(jì)算用戶的實(shí)時(shí)健康狀態(tài)。判定用戶健康狀態(tài)惡化后，發(fā)出警報(bào)。處于網(wǎng)絡(luò)層的個(gè)人手機(jī)將收到云計(jì)算中心發(fā)出的警報(bào)信息，能夠指導(dǎo)用戶就診，幫助用戶預(yù)約掛號(hào)，指導(dǎo)用戶定時(shí)進(jìn)行康復(fù)鍛練。

一般用戶通常不知手機(jī)提供的保健方案來(lái)自于遠(yuǎn)程的云計(jì)算中心，而是認(rèn)為手機(jī)具有優(yōu)良的智慧性，體會(huì)到手機(jī)上的健康專家正在無(wú)微不至地關(guān)心自己的健康狀態(tài)。因此，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)推動(dòng)了個(gè)人終端的智能化，即便個(gè)人終端的硬件配置很低，不能承擔(dān)復(fù)雜的智能運(yùn)算同，但是在后臺(tái)云計(jì)算技術(shù)的支撐下，卻能表現(xiàn)出非凡的智慧性。

2手機(jī)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)

以安卓手機(jī)開(kāi)發(fā)來(lái)例，主界面用于監(jiān)測(cè)個(gè)人運(yùn)動(dòng)即時(shí)能耗，后臺(tái)開(kāi)啟兩個(gè)進(jìn)程,進(jìn)程1負(fù)責(zé)接收各檢測(cè)傳感器發(fā)來(lái)的指標(biāo)參數(shù)，進(jìn)程2負(fù)責(zé)連接云計(jì)算中心，打包上傳個(gè)人的指標(biāo)參數(shù)，供云計(jì)算中心計(jì)算，并下載云計(jì)算中心的分析結(jié)論。

2.1安卓開(kāi)發(fā)架構(gòu)分析

安卓系統(tǒng)(Android)架構(gòu)分為 4 層從高到底分別是應(yīng)用層、應(yīng)用框架層、系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)層和 Linux 內(nèi)核層。

2.1.1 應(yīng)用層

應(yīng)用程序是用 Java 語(yǔ)言編寫(xiě)的運(yùn)行在虛擬機(jī)上的程序，是 Android 的最高層部分。Google 公司在Android 系統(tǒng)中已事先預(yù)置捆綁了一些核心應(yīng)用，比如 E-mail 客戶端、SMS 短消息程序歷地圖、瀏覽器、聯(lián)系人管理程序。

2.1.2應(yīng)用框架層

應(yīng)用框架指編寫(xiě) Google 發(fā)布的核心應(yīng)用時(shí)所使用的API框架，開(kāi)發(fā)人員可以使用這些框架來(lái)開(kāi)發(fā)自己的應(yīng)用，簡(jiǎn)少了程序開(kāi)發(fā)的難度。常用的組件有6個(gè) ：

1)視圖(View):可以用來(lái)構(gòu)建應(yīng)用序它包括列表(List)、網(wǎng)格(Grid)、文本框(Text Box)按(Button)，以及可嵌入的 Web 瀏覽器。

2)內(nèi)容提供器(Content Providers):讓?xiě)?yīng)用程序訪問(wèn)其它程序的數(shù)據(jù),幫助應(yīng)用程序?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)共享。

3)通知管理器(Notification Manager): 應(yīng)用程序可以在狀態(tài)欄中顯示自定義的提示信息。

4)活動(dòng)管理器(Activity Manager):用來(lái)管理應(yīng)用程序生命周期，并提供常用的導(dǎo)航退回功能。

5)窗口管理器(Window Manager):管理所有的應(yīng)用程序窗口程序。

6)包管理器(Package Manager):Android 系統(tǒng)內(nèi)核的程序管理。

2.1.3系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)層

系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)指 C/C++庫(kù)以及 Android 運(yùn)行庫(kù)，An-droid 系統(tǒng)會(huì)通過(guò)系統(tǒng)運(yùn)行庫(kù)來(lái)支持應(yīng)用程序使用的各個(gè)組件。常用運(yùn)行庫(kù)有 8個(gè)：

1)C 庫(kù)：C 語(yǔ)言標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)，系統(tǒng)最底層的庫(kù),C 庫(kù)通過(guò)Linux系統(tǒng)來(lái)調(diào)用。

2)多媒體庫(kù)(Media Framework)：Android 系統(tǒng)多媒體庫(kù)，基于 PacketVideo OpenCORE,該庫(kù)支持多種常見(jiàn)格式的音頻、視頻的回放和錄制，以及圖片，比如MPEG4、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG等。

3)SGL：2D 圖形引庫(kù)。

4) SSL：位于 TCP/IP 協(xié)議與各種應(yīng)用層協(xié)議之間，為數(shù)據(jù)通信提供支持。

5) OpenGLES 1.0：3D 效果的支持。

6) SQLite：關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)。

7)Webkit：Web 瀏覽器引擎。

8) FreeType：位圖(bitmap)及矢量(vector)。

2.1.4 Linux內(nèi)核層

Android 的核心系統(tǒng)服務(wù)基于 Linux 2.6內(nèi)核如安全性、內(nèi)存管理、進(jìn)程管理、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議棧和驅(qū)動(dòng)模型等都依賴于該內(nèi)核,Linux內(nèi)核同時(shí)也作為硬件和軟件棧之間的抽象層,在應(yīng)用程序開(kāi)發(fā)中需要獲得內(nèi)核層提供的驅(qū)動(dòng)程序的支持。

1)顯示驅(qū)動(dòng)(Display Driver)：基于 Linux的緩沖(Frame Buffer)驅(qū)動(dòng)

2)鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)(KeyBoard Driver)：作為輸入設(shè)備的鍵盤(pán)驅(qū)動(dòng)。

3) Flash 內(nèi)存驅(qū)動(dòng)(Flash Memory Driver)：基于MTD的 Flash 驅(qū)動(dòng)序。

4)照相機(jī)驅(qū)動(dòng)(Camera Driver)：常用的基于Linux的v4l2(Video for Linux)驅(qū)動(dòng)。

5)音頻驅(qū)動(dòng)(Audio Driver)：常用的基于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)的高級(jí) Linux聲音體系驅(qū)動(dòng)。

6)藍(lán)牙驅(qū)動(dòng)(Bluetooth Driver)：基于IEEE802.15標(biāo)準(zhǔn)的無(wú)線傳輸技術(shù)

7)WiF 驅(qū)動(dòng)：基于IEEE 80211 驅(qū)動(dòng)程序。

8) Power Management(電源管理)：比如電池電量等。

2.2安卓系統(tǒng)的藍(lán)牙開(kāi)發(fā)

藍(lán)牙(Bluetooth)是智能手機(jī)標(biāo)配的功能，在本系統(tǒng)中，手機(jī)端應(yīng)用程序通過(guò)藍(lán)牙建立與外界多個(gè)傳感器之間的連接。

2.21藍(lán)牙適配器的開(kāi)發(fā)

Bluetooth API開(kāi)發(fā)必須調(diào)用 BluetoothAdapter 類(lèi)的方法，常用方法有7 種。

1)getDefaultAdapter 0：得到本地默認(rèn)的 Blue-toothAdapter,若返回為null 則表示本地不支持藍(lán)牙。

2)isDiscovering0：返回設(shè)備是否正在搜索周?chē){(lán)牙備。

3)cancelDiscovery0：取消正在搜索遠(yuǎn)程藍(lán)牙設(shè)備的過(guò)程。

4)startDiscovery0：開(kāi)始搜索過(guò)程。

5) getScanMode0：得到本地藍(lán)牙設(shè)備地址

6)getBondedDevices0：得到已配對(duì)的設(shè)備。

7)isEnabled0：藍(lán)牙功能是否啟用。

2.22藍(lán)牙功能的啟用

發(fā)現(xiàn)藍(lán)牙功能未啟用時(shí),以下代碼可啟用:

if(! mBluetoothAdapter.isEnabled0)

{Intent enablelntent =

new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);startActivityForResult(enableIntent,

REOUEST_ENABLE BT);}

2.23通信和關(guān)閉

藍(lán)牙功能啟用后,可以應(yīng)用以下類(lèi)和方法。

1)BluetoothDevice 類(lèi)：此為對(duì)應(yīng)的遠(yuǎn)程藍(lán)牙設(shè)備類(lèi)。

createRfcommSocketToServiceRecord()：創(chuàng)建該 Device 的 Socket 通訊。

2) BluetoothSocket 類(lèi),此為 Socket 通訊的操作類(lèi)connect0：請(qǐng)求連接藍(lán)牙。getInputStream0:用于接收遠(yuǎn)程設(shè)備數(shù)據(jù)流。getOutputStream0:發(fā)送給遠(yuǎn)程設(shè)備的數(shù)據(jù)流close0()：關(guān)閉藍(lán)牙連接。

3)InputStream類(lèi),此為通訊過(guò)程中的流操作類(lèi)read(byte[])：以阻塞方式讀取輸入流，接收遠(yuǎn)程設(shè)備發(fā)來(lái)的信息。

4)OutputStream類(lèi)此為通訊過(guò)程中的流操作類(lèi)。write(byteD)：將信息寫(xiě)入該輸出流發(fā)送給遠(yuǎn)程設(shè)備。

出處 福建電腦

原標(biāo)題 基于物聯(lián)網(wǎng)的遠(yuǎn)程健康管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

作者 吳曉焰

參考資料

https://www.hooketech.com/health-management-system.html文章來(lái)源地址http://www.zghlxwxcb.cn/news/detail-773501.html

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