大学生创新训练计划 - 图文

江苏省高等学校

大学生实践创新训练计划项目申报表

推荐学校： 项目名称： 项目类型： 所属一级学科名称： 项目负责人： 联系电话： 指导教师： 联系电话： 申报日期：

（盖章）

基于VOIP技术的医院呼叫中心的

设计与实现

√ 重点项目 □□ 一般项目 □ 指导项目 工科 卞水荣 15205217733 赵强 13952111182 2012年6月9号

江苏省教育厅 制 二○一二年五月

项目名称 项目所属 一级学科 项目类型 项目实施时间 基于VOIP技术的医院呼叫中心的设计与实现 工学 （ ? ）重点项目 （ ）一般项目 （ ）指导项目 起始时间： 2012 年 6 月 完成时间： 2013 年 6 月 年级 学号 所在院系 /专业 医学影像学院/生物医学工程 姓名 联系电话 E-mail bianshuirong73 @163.com 卞水荣 09级 0913161050 申请人或申请团队主 持 人 雷燕琴 10级 1013161011 15205217733 医学影像学院/生物医学工程 医学影像学院/生物医学工程 18994908025 gutianleiyanqin @163.com pengcheng00 @163.com wenxueyun009 @163.com zhangli00 @163.com 彭程 10级 1013161038 13813294352 成 员 翁雪云 10级 1013161022 医学影像学院15996957273 生物医学工程/ 医学影像学院/生物医学工程 张立 11级 1110371006 13814449852 指导教师第一指导教师 姓名 赵强 单位 徐州医学院 年龄 53 1、项目及成果 专业技术职务 教授 主要成果 2、论文及专著 第二指导教师 姓名 张颖 单位 徐州医学院医学信息学院 年龄 37 专业技术职务 辅导员/讲师 近年来发表论文六篇，其中核心期刊两篇；参与省级课题两项（其中一项已于2011年结题）；2010年获得校级“优秀辅导员”：2011年校“就业优秀指导老师”称号；参与主编校学工处自办刊物《学工四级》工作；辅导学生参加2008年省“K-挑战杯”创业大赛获三等奖：指导学生参加徐州市2011年创业大赛获优秀奖：指导校“super口语社”，2011年获“社团优秀指导老师”称号。 主要成果

一、申请理由（包括自身具备的知识条件、自己的特长、兴趣、已有的实践创新成果等） 1、自身具备的知识条件、特长及兴趣 项目主持人在本科学习阶段，基础知识扎实、成绩优异。对网络相关知识具备浓厚的兴趣，在大二时参加徐州医学院学生团体飞囿创作室，在创作室多位老师的指导下制定学习计划，坚持自主学习，取得一定成绩。项目团队各成员均为飞囿创作室成员，均在创作室老师的指导下系统学习过网络相关知识，并且按照团队成员学习任务的不同，研究不同的方向，例如：网站制作、AE视频制作、PS、VOIP、Asterisk语音服务器、Android开发、C#编程、SQL数据库应用等，具备较好的知识理论基础。 项目成员均具有较强的独立思考能力以及解决问题的能力，遇到问题可以充分利用现有资源加以解决。团队成员在飞囿创作室中曾经参加过多个项目的研发工作，具备良好的团队协作精神。在过去的项目合作过程中，对于一些模块化的问题采取分工的方式由成员独立解决；对于一些技术难点采取协作的方式，通过共同的努力集体解决，形成了优良的合作机制。 项目成员对语音服务器都较感兴趣，曾有相关功能设计或者小应用开发的经验，因此对于语音服务器相关开发可以熟练地应用。 2、已有的实践创新成果 徐州医学院飞囿创作室成立于2009年，成立宗旨为提高徐州医学院大学生计算机实践水平，因此具备多位专业教师指导学生进行相关学习。自2009年以来飞囿创作室曾经承担过多项计算机相关工作，本项目团队为飞囿创作室优秀研发团队，曾经参与过多项项目研发工作。例如：制作过学校飞囿创作室网站、学生在线网站并投入使用；协助老师完成徐州医学院新生报到系统的设计以及多次改版工作，该系统用于每年新生报到工作中，节省大量人力物力，获得学校多方认可；自主拍摄并制作全国计算机二级考试培训视频，承担其中的演员扮演、前期拍摄、后期制作等工作；协助老师参与2012年江苏省现代教育技术研究课题的相关工作，该课题已获得重点立项。 本项目的选定基于本团队各成员对于语音服务器方面知识的兴趣，项目团队在指导老师的带领下，了解医院组成结构和语音服务器各方面的功能以及两者结合的可行性，查阅相关信息，逐步认识到两者相结合的便利性，自主设计完成语音呼叫系统。 综上所述，结合我们团队掌握的知识、自身的能力，充分发挥团队合作精神，我们会站在研发者的角度设计一个安全性能好、扩展性能强、移植性较好、通用性较强的软件；同时我们会站在使用者的角度设计一个尽量标准化、简单化、通俗化、而且能够更加人性化的软件。整个项目的设计和准备过程中，指导老师将给予我们充足的空间和指导，使得项目团队可以发挥主观能动性，从而按时高质的完成整个项目。 二、项目方案 1、项目研究背景（国内外的研究现状及研究意义、项目已有的基础，与本项目有关的研究积累和已取得的成绩，已具备的条件，尚缺少的条件及方法等） （1）国内外的研究现状及研究意义 自1876年贝尔和他的同事们发明第一台电话至今，电话的发展已经历经了100多年的历史：从人工交换、机电交换到程控交换，交换技术得到了迅速的发展，网络规模也不断扩大。到本世纪20年代后期，随着计算机和宽带网络技术日新月异的发展，以多媒体通讯为主体的信息网络己成为世界关注的热点。自从1995年以色列的Voea1Tec公司开发出第一套网络电话 (Internet Phone)软件以来，VOIP电话(基于IP传输技术的电话，Voice over IP)概念已提出十几年了。IP网络电话泛指在以IP(Internet Protcol)为网络层协议的计算机网络中进行语音通信的系统，它所采用的技术统称为VOIP(Voice over IP)，即IP上传送语音。Internet的巨大成功使IP成为未来信息网络的支柱技术，以IP为核心的分组化和以移动通信为核心的无线化已成为电信网络演进的主流方向。IP网络电话的成功开发和应用预示了以IP为基础的新一代信息网络的出现，基于TCP/IP的网络技术无可争辩地成为数据领域的主导技术，目前已开始进入电信领域，并得到普遍认可和越来越广泛地应用。 在国际上，呼叫中心的应用在20世纪50年代就己经出现，单具有CTI技术的呼叫中心仅在80年代末90年代初才发展起来。现在，在美国经济中最“热”的乃是电子商务、网上交易。但是很少人知道，每个大的电子商务运营商在它的庞大的Intemet网上交易系统的背后，都有为数可观的规模庞大的呼叫中心。在美国，目前呼叫中心己形成44亿美元的市值，年销售额达到6600亿美元，并以每年20%的速度递增，可以说在国外呼叫中心发展日趋成熟，甚为成功。另外，日本市场也是国际上较为成熟的呼叫中心市场之一，呼叫中心的应用遍布各行各业。在整体呼叫中心行业产生的市场价值中，由呼叫中心外拨直接产生的占1/4，50%的呼叫中心配备了专用外拨设备。这说明呼叫中心已完全脱离了服务窗口的概念，成为了企业营销的有力工具，呼叫中心已高度利润中心化。综观呼叫中心在国际市场的发展历程，不难发现其也是经历了一个从初创、到成长、进而成熟这样一个过程。呼叫中心从以前专用的硬、软件平台开始向网络化的方向发展，从而使以前以电话为服务工具的呼叫中心开始向各种通信方式开放。经过几十年的发展，从最初的基于PSTN，业务代表通过接听电话，为客户提供信息服务的传统的呼叫中心，到引入语一言应答系统IVR及CTI技术以及现今数据、话音和视频传输网络三网合一的结构，被应用于呼叫中心系统并成为特定的功能模块。特别是近年来网络集成技术的不断发展，使呼叫中心从以前专用的硬、软件平台开始向网络化的方向发展。 国内呼叫中心行业从1998年开始，最先建立呼叫中心的是电信和民航部门。经过近十年的发展，己经形成规模，并且己经应用到多个行业，涉及多种业务。1999年，中国呼叫中心行业迎来了第一个发展高峰期。电信和金融行业是这个时期的领头羊。在2002年以后呼叫中心行业进入平稳发展期，更加偏重于运营管理。2004年下半年开始，企业级呼叫中心的建设需求呈放量增长的态势，由此迎来了中国呼叫中心行业的第二个发展高峰。随着市场需求的扩大和新技术的出现，网络通信技术架构起一个高效高能的强大平台，国内的呼叫中心在近年得到了极大的发展。 IP的PBX设备通过基于PC服务器的呼叫控制软件，实现交换功能。对于IP-PBX来说，系统不用单独铺设网络，只需通过局域网共享就可为用户提供语音、传真、数据和视频等多种通信方式，并且通过与网络软硬件的结合，能提高工作效率，节约通信成本。虽然，购买一套IP-PBX的解决方案能够很好的解决企业相关的通信需求，但是随着系统不断升级和升级后购买相应的硬件和维护服务所带来的费用，不是每一个小型企业能够承担的。因此，对于中小型企业来说，实现一套通信方式灵活，成本低廉，升级成本低，维护简单的IP-PBX系统具有十分重要的意义。Asterisk是当今最流行的IP-PBX开源软件，它能够将普通计算机变为一个支持VOIP网关、会议服务器、呼叫中心等多种功能的语音通信服务器。Asterisk支持广泛的的VOIP协议，并且其功能的强大性和免费性，它适用于小企业、大企业、服务商和政府部门。由于Asterisk功能的丰富性和强大的兼容性，功能灵活并且易于配置和管理，Asterisk软交换平台因此成为VOIP呼叫中心的最佳选择。 而当前的医院所实行的管理普遍基于人工层面，这面临着多样问题：比如工作地点的局限，工作分配复杂繁琐；患者就诊也存在各种盲区等。 因此，基于VOIP技术的医院呼叫中心的设计与实现将填补医院这方面的空白，很大程度上提高医护人员工作效率，实现诊疗沟通智能化、自动化、高效化；以往患者就诊时存在各种盲区，该系统的应用将有效的解决此问题，将就诊过程便捷化、舒适化、透明化，有助于构建和谐的医患关系。 （2）项目已有基础、有关的研究积累和已取得的成绩 目前语音服务器以及安卓终端软件的开源使得项目研发具备了良好的基础，全球致力于研究以上两项技术的人群庞大，使得技术问题的交流非常流畅，资源丰富，对项目研发极为有利。 对 “基于VOIP的医院呼叫中心的设计与实现”，项目全体成员围绕着“基于Asterisk的IP-PBX”和“基于java语言的安卓开发”来进行研究与实现。项目全体成员分组进行以下工作，首先在Asterisk方面本文中深入研究了IP-PBX的发展过程与基本原理，探讨了IP-PBX的系统结构以及相关技术；为了与下位机以及能做额外的扩展，学习了Asterisk与php的接口“phpagi”，Asterisk与java的接口“Asterisk-java”；分析了Asterisk与C#进行通信的动态链接库“nAsterisk.dll”，通过整个过程的完成掌握了基于Asterisk的二次开发需要的技术架构和开发方法；研究了基于Asterisk的管理系统所需要的PHP+Mysql网页开发技术，ajax技术贯穿整个流程，对整个系统起着非常重要的作用。对于Asterisk的管理终端进行了定制修改，简化操作流程和冗余功能。另外，在安卓语音客户端方面，我们团队对本地安卓开发环境进行安装配置，对java基础知识进行深入研究，对安卓操作系统的系统框架，以及开发所需的API进行全面学习，现已掌握整个开发流程，能对开源程序实现修改定制，并使用开源软件sipdroid做为手机端通信软件。 （3）尚缺少的条件及方法 由于时间和技术水平的有限，在基于Asterisk的IP-PBX的开发应用上的研究还不是很完善，有很多功能不是很完善，在管理界面的设计和配置方法上还有许多不足。总结本项目的研究工作，还需要对下面几个方向进行研究： ○1丰富媒体接入能力 本系统只采用了IP电话的拨打，信息查询，帐号登录，帐号注销，电子接线员服务，在线挂号以及计费功能等进行了研究，但是基于Asterisk的IP-PBX还可以接入更多的媒体：视频，邮件等此项目中尚未实现。这些功能的开发可以丰富IP-PBX的各项业务。 ○2大用户群的业务服务能力 本设计方案是针对一栋楼或一楼层的护士站设计的呼叫中心，如果在大型医院进行铺设，还需要解决用户群体增大对语音服务器、数据库服务器的资源的消耗以及大范围内的无线网络布控问题本系统是应用于小于1000人的局域网中。但是，业务的需求量和使用人数是随着需求不断上升的，所以这对本系统的负载和执行效率上提出了新的要求。 ○3与下位机的通信以及信息获取 本设计只是为医院呼叫中心提供一种便捷、低成本的解决方案，与下位机的对接方面还没有进行，下一步工作是在基于现有接口的基础上下位机进行通信。 ○4扩展系统功能 客户健康档案管理、客户细分系统、患者病历资料、患者账户管理、患者特殊服务：视频接口、Email接口。 2、项目研究目标及主要内容 （1）项目目标 在医院无线网络环境下实现基于Asterisk语音服务器的呼叫工作。医护人员可通过手持安卓客户端，能够随时随地沟通、交接工作、分配任务并且还能实现病人与护士间的及时沟通，从而提高工作效率提升病人就诊便捷度。患者自助下载安卓客户端，通过呼叫进行病历查询、导医查询、资费查询等，并且将自动收取来自医院信息系统的自动推送信息。以上过程全程无费用产生。 （2）项目内容 本项目旨在开发一种在医院无线网络环境下实现基于Asterisk语音服务器的呼叫中心解决方案，采用C#、PHP、AJAX、Android等作为技术基础，开发过程涉及无线技术、VOIP技术、嵌入式等技术领域，项目主要包含医院呼叫中心的构建与基于安卓的手持终端的开发，具体包含如下内容： ①PBX系统 IP-PBX系统利用高度集成的Asterisk的软件为基础的通信服务器，该IP-PBX能够使用第三方的接口，扩展新功能和整合其他的通信架构和技术。 ②Web服务器 Web服务器为此系统增加了以B/S架构为基础的网页管理系统配置访问功能。当管理员和普通用户远程通过浏览器登录管理系统时，就可以访问本系统的相关信息：添加用户，通话管理等信息。 ③数据库服务器 数据库服务器存储电话处理系统的配置信息和用户信息，供Asterisk的功能模块和网页管理系统调用。 ④手持终端软件 医护人员手持终端采用基于android系统的sipdroid软件，能配合语音服务器实现通话，收发短信等功能。 ⑤下图分别显示了呼叫中心的系统设计及其功能结构： 图1 基于VOIP的医院呼叫中心的系统设计

图2 基于VOIP的呼叫系统功能结构 用户终端，医护人员持基于android系统的手机并配备有sipdroid语音通信软件，能实现无线局域网下的无费用通信；患者自带手机安装软件sipdroid并连入医院无线局域网后，能够拨号查询相关信息且无费用输出。语音服务器主要提供三方面功能：电子接线员服务，当患者拨通指定号码后联通电子接线员服务，能根据电子语音提示进行相关操作；消息推送，为避免患者查询语音信息后遗忘，可以将查询内容以短消息形式发送到手机；人工服务，一改传统的人工呼叫医护人员求助方式，患者可以通过手机终端拨号呼叫人工服务。后台管理方面，主要提供手机端分机号的增加删除，帐号密码管理，以及特色功能语音信箱：当电话接不通时可以选择留言存入语音信箱，接听者事后可以拨号进入提取留言信息。 3、项目创新特色概述 （1）方便快捷地完成医护人员之间的沟通。在医院日常工作中，由于工作需要，医护人员之间需要及时沟通。传统的方式是使用有线电话或者是收费的移动电话，该项目实施后，每个医护人员会有自己独立的用户ID，能够查看到当前在线（即工作中的医护人员），一步拨号，快捷方便。 （2）高效安全地提供患者自助语音查询。包括专家门诊导医查询、患者财务信息查询，药物清单查询等。患者只要输入自己的病例号，就能获取所有相关信息。 （3）数字信息推送：为防止患者通过语音查询信息后遗忘，语音服务器终端能在患者查询完信息后将查询内容以短信形式发送到手机终端。 （4）手持终端客户端二维码扫描自动加：将医院相关网址以二维码标签形式贴在医院大厅，患者持手机终端二维码扫描软件扫描二维码标签自动加载。 （5）电子接线员服务：患者通过手机终端软件拨号连接电子接线员，能够根据语音指示选择相应的服务。比如药费查询，门诊预约等。 （6）人工求助：改变传统的人工呼叫医护人员的方式，患者可以通过手机终端一步拨号连接空闲医护人员，请求帮助。提升患者就医便捷度、舒适度。 （7）科室位置查询：本着解放导医的主旨，患者通过手机终端拨号查询相关科室位置，语音服务器可以根据相应查询指令自动播放语音指示。 （8）系统摆脱了对护士手持终端硬件的依赖性问题，开发的护士手持客户端软件基于Android系统，包括条形码扫描和语音通话功能，摆脱了硬件限制问题。 （9）本项目是在无线局域网环境下实施，全部操作无费用产生。 4、项目研究技术路线 （1）对结合呼叫中心系统的医疗环境进行逻辑抽象建模 手术室儿科门诊输液区现有区域网络架构?...手术室ICU呼叫中心虚拟空间HISLISPACS拨打电话推送虚拟接线员数据库虚拟专家信息患者((手持终端)虚拟转接员医护交流护士（手持终端）医生（手持终端） （2）环境布置，设备配置：呼叫中心调度系统采用VOIP技术，自行开发的基于Android的移动数据终端具有语音通话功能和条形码扫描功能，所有护士均佩戴Android手机，开启WiFi功能，连接到输液室中的AP中，此时所有的通话均通过VOIP的方式，无通话费用。 （3）基于sipdroid的移动数据终端：患者自行安装sipdroid软件或者借助医院自行配备的公用数据终端，以病例号做为个人ID注册语音帐号，后续的信息查询，呼叫人工服务等功能都可以此语音帐号做为患者身份标识。 5、研究进度安排 工作进度 主要工作内容 2012年6月至2012年7月 收集项目相关资料，设计合理软硬件方案，硬件平台搭建完毕。 2012年7月至2013年1月 完成各模块的设计，相关程序的编写及调试，并解决调试过程出现的问题，应用软件编写完毕。编写论文。 2013年1月至2013年3月 同步整合开发，性能测试，软硬件漏洞升级.编写专利。 2013年3月至2013年6月 将测试后的产品在徐州医学院附属医院测试。 6、项目分工 针对本团队各成员的特点以及该课题各方面的需要，各成员的具体分工如下：项目主持人卞水荣首先负责统筹安排各项准备工作，分配各成员从事的具体工作，同时构建整个设计框架以及负责主要研发工作；并且负责解决整个研发过程中遇到的各种问题；项目第二主持人雷燕琴负责项目资金的分配调用，并且辅助卞水荣完成主持工作。此外，项目第二主持人雷燕琴写作方面也比较擅长，因此还负责各项计划书和总结报告的撰写；。项目团队成员张立主要负责语音呼叫计划以及管理终端界面。项目团队成员彭程熟悉WPF，所以负责界面设计制作。项目团队成员定期进行工作总结，交流心得体会，遇到自身不能解决的问题请教导师。 三、学校提供条件（包括项目开展所需的实验实训情况、配套经费、相关扶持政策等） 1、实验实训情况 （1）项目主持人所在院系具备良好的实验室环境，并在本科教育过程中使得团队具备了基本的实验技能基础。 （2）项目团队所在飞囿创作室以现教中心为依托，提供良好的实验实训环境，使得团队掌握了基础的VOIP技术相关知识； （3）项目团队所在飞囿创作室长期组织安排相关专业老师予以针对指导； （4）项目团队具备去医院实地考察的机会。 2、配套经费 徐州医学院一贯重视培养大学生实践创新能力，尽全力解决经费方面存在的问题。 3、扶持政策 （1）项目主管部门徐州医学院教务处高教研办公室具备良好的项目管理经验，一向支持学生在个人实践创新能力等方面的发展。 （2）项目主持人所在院系在项目申报、学生培养、政策方针上给予极大支持和鼓励，学院领导及教师将全力支持项目研发，支持学生发挥主观能动性、自主按时完成项目研发； （3）项目团队所属飞囿创作室及指导教师团队将重点支持并指导该项目的完成，指导项目团队成员攻克各个技术难点； （4）学校方面将提供大量相关书籍及资料供项目团队使用。 四、预期成果 1、呼叫中心系统相关文档 医院呼叫中心系统硬件安装与配置说明书 医院呼叫中心使用说明书 医护人员手持设备软件安装与使用说明书（Android版） 医护人员手持设备程序开发文档 呼叫中心系统产品元器件清单 1份 1份 1份 1份 1份 2、提交研制的软硬件产品 医护人员手持设备软件（Android版） 医院呼叫中心软件服务器端 1个 1个 1个 后台管理端软件 3、论文与专利 本项目拟发表论文1-2篇，申报实用新型专利1项。 五、经费预算 具体包括： 1、相关书籍、软件：1000元 2、论文版面费用：约1400元（700元*2篇） 3、专利申报费用：约2450元（包含前期申报后期审批总费用） 3、资料查询、打印：800元 4、调研费用：1000元 5、车费、差旅费及其它开支：1500元 合计：8150元。 六、导师推荐意见 签名： 年 月 日 七、院系推荐意见 院系负责人签名： 学院盖章： 年 月 日 八、学校推荐意见： 学校负责人签名： 学校公章 年 月 日

六、导师推荐意见 签名： 年 月 日 七、院系推荐意见 院系负责人签名： 学院盖章： 年 月 日 八、学校推荐意见： 学校负责人签名： 学校公章 年 月 日

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