基于5G网络和wifi的移动医疗物联网系统设计与测试

基于5G wifi的移动医疗物联网系统

设计与测试

摘 要

随着信息与通信技术的高速发展，移动智能终端、无线通信网络、生物医疗传感器等技术的兴起，给移动医疗行业带来了前所未有的发展机遇，并已经成为交叉学科应用的研究热点。当前社会正面临着医疗资源紧缺、人口老龄化、慢性疾病困扰、传统医疗流程繁琐等几大难题，使得高质量的长期护理与医疗保健成为了社会关注的焦点。在此背景下，本系统结合了5G wifi和5G网络、移动通信设备和医疗业务中间件，形成一个智能化、移动化的物联网系统。

本文旨在建立一个具有区域性的物联网系统，该系统由病患者+客户终端、医院医生或护士+服务终端、手机软件终端管理维护者三方组成。该系统所用传递信号为5G信号，能满足在几秒钟内传输几个G的流量数据，可以很大程度上缩短病患和医生护士的交流时间。系统的硬件设计主要包括时下应用最广的安卓系统手机、平板电脑；iOS系统的手机、平板电脑等；系统的软件设计则涵盖了安卓的软件支撑系统和和苹果的软件支撑系统以及两者对应的移动医疗终端应用软件。为了检测该系统的实际效用，文章对该系统进行了5G wifi（5G网络已经被三星电子检测通过，因此不必测试）传输数据的检测和病患使用该服务终端后效果的调查，并且针对调查数据反映出的问题进行了对策分析。

关键字：5Gwifi；移动医疗；物联网；5G网络；系统

I

Abstract

II

目 录

摘 要............................................................................................................................. I Abstract ......................................................................................................................... II 目 录.......................................................................................................................... III 第一章 绪论................................................................................................................ 1

1.1 研究背景......................................................................................................... 1 1.2 研究目的与意义............................................................................................. 2 1.3 国内外文献综述............................................................................................. 3 1.4 研究方法......................................................................................................... 5 1.5 研究内容......................................................................................................... 5 第二章 选题的相关原理综述.................................................................................... 7

2.1 5G wifi的介绍 ................................................................................................ 7

2.1.1 5G wifi的优点 ..................................................................................... 7 2.1.2 5G wifi的缺点 ..................................................................................... 7 2.2 5G网络 ............................................................................................................ 8 2.3 移动医疗信息系统简介................................................................................. 8

2.3.1 基本定义.............................................................................................. 8 2.3.2 需求分析.............................................................................................. 8 2.3.3 国内发展历程...................................................................................... 9 2.4 物联网介绍..................................................................................................... 9 第三章 基于5G wifi的移动医疗物联网整体系统设计 ....................................... 11

3.1 系统应用技术分析....................................................................................... 11

3.1.1 5GWiFi芯片系列 ............................................................................... 11 3.1.2 Android开发技术 .............................................................................. 12 3.1.3 iOS开发技术 ..................................................................................... 15 3.1.4 传感技术............................................................................................ 16 3.1.5 通信技术............................................................................................ 17 3.2 硬件系统分析............................................................................................... 17

3.2.1 医疗机构硬件系统............................................................................ 17 3.2.2 5G路由器 ........................................................................................... 19

III

3.2.3 医疗业务中间平台硬件.................................................................... 21 3.2.4 5 G网络层的硬件 .............................................................................. 21 3.2.5 病患终端硬件.................................................................................... 22 3.3 软件系统分析............................................................................................... 24

3.3.1 开发工具............................................................................................ 24 3.3.2 软件系统描述.................................................................................... 25 3.3.3 软件系统概要.................................................................................... 25 3.3.4 软件系统业务流程............................................................................ 27 3.3.5 医生客户端的实现............................................................................ 31 3.3.6 护士端的实现.................................................................................... 38 3.3.7 病人客户端实现................................................................................ 41

第四章 基于5G wifi的移动医疗物联网系统测试 ............................................... 44

4.1 5G wifi信号传递测试 .................................................................................. 44

4.1.1 应用工具............................................................................................ 44 4.1.2 方法.................................................................................................... 44 4.1.3 统计分析............................................................................................ 44 4.1.4 小结.................................................................................................... 45 4.2 病患者试用移动医疗满意度调查............................................................... 46

4.2.1 研究对象............................................................................................ 46 4.2.2 研究工具............................................................................................ 46 4.2.3 研究步骤............................................................................................ 46 4.2.4 统计分析............................................................................................ 46 4.2.5 总结出的移动医疗系统实施阻碍.................................................... 48 4.2.6 根据问卷总结的问题进行完善........................................................ 49

第五章 总结与展望.................................................................................................. 51

5.1 总结............................................................................................................... 51 5.2 展望............................................................................................................... 51 参考文献...................................................................................................................... 52 致谢.............................................................................................................................. 56 附录.............................................................................................................................. 57

IV

Qq一八三二五九零八二七 第一章 绪论

1.1 研究背景

近些年来，由于人类预期寿命的提高和出生率的下降，使得地球上很多国家都呈现出老龄化的状态。预计到2040年，全球65岁以上的老年人口比例将超过总人口数的20%，中国的老龄化比例或将超过30%。[1]与年轻人相比，老年人患病的几率更高，这意味着他们必须做好早期的预防和保健措施。迄今为止，人类60%以上的死亡来源于心脏病、癌症、慢性呼吸系统和糖尿病等慢性疾病。然而，偏远地区的医疗资源缺乏、医疗预约的费时、路途的遥远及诊疗流程的相对复杂等状况都可能导致普通群众不能及时获得有效的医疗保健服务。[2]IEEE美国医疗技术政策委员会指出：采用现有的和新兴的技术相结合可以提升医疗保健服务的效率和质量，并且可以抑制成本的增加，更重要的是，能够提高大众群体的健康生活质量。[3]因此，针对广大群体，研究为其提供一个低成本、高效率、高质量的医疗保健服务有着十分重要的社会意义。

随着社会的发展，医疗保健及预防医学受到了人们的普遍关注和重视，我国的医疗卫生体系提出了移动医疗信息化的解决方案，开始高度重视医疗模式的转

[4]变。即由治病为主向预防为主方向的转变；由服务病患向服务全体居民的转变。

人口老龄化加速、慢性疾病困扰及医疗资源紧缺等社会难题的出现，促使着我国的医疗卫生体系不再仅限于疾病的治疗，更加关注疾病预防、医疗保健等服务内容。[5]以“早期干预，早期诊断，鼓励与维持健康，提高生活质量”为中心思想，逐步控制慢性疾病的蔓延和加强疾病的检测与预防控制。针对各类疾病的控制与预防，通常需要对人体的生理数据的进行实时记录与监测，通过早期分析与干预才能达到良好的控制效果。[6]传感器技术为生物医疗监护提供了一个重要的机遇，譬如在医疗场所或者在家，可以进行长期连续性的医疗监测。例如，近期应用较为广泛的穿戴式医疗传感器设备具有自动采集体征数据和传输数据的功能，在一定程度上降低了医疗护理成本，成为了家庭和社区医疗中的保健工具。

随着信息与通信技术的高速发展，移动智能设备、无线通信网络、智能生物传感器等技术的兴起，给移动医疗行业带来了前所未有的发展机遇。在中国，移动医疗市场蕴含着巨大机会，源于中国拥有世界上最大的移动网络市场及当前医疗资源紧张这两大背景。随着移动互联网和智能终端的普及和发展，基于已有的

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Qq一八三二五九零八二七 移动信息需求也开始渗透到应用领域的各行业。近几年，越来越多的医疗机构和企业借助于新兴技术的发展势头，对移动医疗与健康服务领域进行了深入的研究和探索，这势必会为社会开启一种新型医疗保健模式。这一点也证明了移动医疗服务行业即将成为无线通信网络、生物医学传感器和移动智能设备发展的新兴产物。

现如今移动智能设备被认为是非常有前景的医疗保健工具，借助于人们对它的依赖，让它成为人们健康生活的“护航护士”，通过早期干预及鼓励，以此来提高人们的生活质量。结合Wi-Fi、蓝牙等移动无线通信技术，让人们可以拥有一种交互式的医疗服务（如自我诊断和预防保健、远程康复和治疗）。[7]很明显，无线通信技术正为医疗领域的运作方式带来重要改变，并升级了目前的医疗模式，让移动医疗成为一种时尚趋势。[8-9]这种新型医疗服务模式只是对传统医疗体系的一种补充和促进，能够有效地降低了现有医疗资源的消耗，提高了居民的健康水平，方便了用户与医疗机构或企业之间的信息共享与交互。由于智能终端的移动性、便携性、可靠性等诸多特点，为各种医疗应用软件及嵌入式设备在终端上的实现提供了应用平台。结合无线通信网络的覆盖性广和智能终端的移动性，使得广大群众可以不再受到时间和地点的限制。

1.2 研究目的与意义

基于上述背景，本系统将要综合5G wifi和5G网络、移动通信设备和医疗业务中间件，形成一个智能化、移动化的物联网系统。其中5G wifi是为了满足医生护士通讯的及时性，5G网络是为了满足病患端的及时性，即使在信号较差的地区也会短时间传输大量数据；移动通讯设备包括以Android、iOS系统的手机、iPad等；医疗设备的功能包括体征检查报告、在线诊疗、健康指南及个性化保健监督等。

研究与实现现代化移动医疗的意义主要包括以下几点：

（1）借助无线通信网络、移动智能设备及传感器等技术，提高医疗效率和降低医疗成本，实现医疗服务信息的共享和技术的创新。[10]

（2）为居家养老提供了优良保障。通过移动医疗系统，可以提高空巢老人的生活质量和健康水平，为那些工作繁忙，无暇照看父母的子女，提供了便捷。

（3）通过实时监测与在线诊疗，可以有效地管理各种慢性疾病和预防疾病。

2

Qq一八三二五九零八二七 （4）让原本那些医疗资源缺乏的偏远地方，不再被疾病困扰，享受基本的

通过早期干预、鼓励与维持健康，可以避免严重情况的发生。

医疗卫生服务。

（5）改善目前国内医疗资源紧张的状态，缓解日益增长的移动化需求，促进医疗保健服务行业的发展。通过移动医疗保健，可以提高居民的生活质量和降低医疗资源的消耗。

1.3 国内外文献综述

移动医疗是一种通过将传感器技术和移动计算，无线通信技术集成到一体的新兴的医疗保健模式。研究表明，到2015年，将会有超过5亿人群使用移动医疗应用[11]。在早些时候，美国最先提出将通信技术和电子技术融合到医学科学领域的移动医疗想法，到目前为止，全球50%以上的移动医疗服务都应用在美国。继美国之后，墨西哥和欧盟等国家也开始进行移动医疗方面的研究与应用[12]。早在20世界70年代，NASA就运用了远程监护技术实现了宇航员的生理参数监测。随后，把人体状态监护的微型设备应用于士兵身上，用来监控携带者的各项生理数据。西班牙Asadullah Shaikh等人设计了一种无线监护系统，该系统软件平台是基于嵌入式Linux，用于定量测量脉冲血氧[13]。法国Eric Page等人将低功耗实时嵌入式传感器运用于移动医疗中，设计了一种可移植系统[14]。这个系统设计通过双向传感器对病人重要的生理指标变化进行实时检测，并且可以储存三个月时间内采集到的数据及生理记录。巴西J.S.Dias等人研究了一种新的移动医疗系统，能够提高病人的监测和护理能力[15]。在医院建立系统的服务器端，用于存储和分析数据，而客户端是用来收集数据并进行监控。通过TCP/IP和UDP协议，将生理数据信号转换成数据包发送到医疗数据库的服务器。Seto等人对移动医疗进行综合研究之后，提出了一个关于心脏衰竭的远程监护系统，此系统可以及时的进行自我保护和临床反馈[16-17]。

慢性疾病、人口老龄化、医疗保健及医疗资源紧缺等问题已经成为社会各界非常关注的问题。为解决这些问题，当今社会的迫切需要是要设计实现一种高效的医疗保健服务工具。[18]像著名的苹果公司就推出了一种基于iHealth的移动血压检测系统，通过此系统，用户可以查看自身的血压数据，记录数据变化情况并作成报告。同时，还可以通过电子邮件将报告结果与医护人员共享。[19]WellDoc

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Qq一八三二五九零八二七 致力于创造一个终端加云计算的糖尿病管理平台，患者可以用移动终端方便地记录和存储血糖数据。对于传送到云端的血糖数据，可以利用云算法对其进行计算分析，从而为患者提供反馈信息，还可以及时提醒医生和护士。[20]ZEO公司通过向用户销售腕带和头贴医疗仪器，可以通过蓝牙与终端相连，记录睡眠周期，并给出质量评分。

相比于国外，国内的移动医疗系统还处于研究与探索阶段，实际部署还是较少。但是我国政府对移动医疗持着大力支持的态度，相关部门也制定相应的政策来支持和鼓励移动医疗行业的发展。工业部、科技等部门分别将个人医疗监护，远程诊断列入了“十二五”规划的发展重点，并提供适当的资金资助。卫生部还赞助了在合作医疗服务示范工程中的一些移动健康示范项目，包括医疗记录、疾病和健康监测数据质量、其他移动医疗解决方案等。最近，广东乐心医疗公司就推出了一款远程血压计，通过蓝牙传输和支持智能设备的终端应用，方便居民在家进行血压的测量，并即时地把数据自动通过网络传输到家人的手机里面，方便家人借助智能终端远程监测血压变化。[21]目前国内的许多医疗机构、企业和一些高校对移动医疗的应用做出了许多研究，也获得了很多成就。由于国内市场的移动医疗应用发展还不够稳定，尽可能的选择知名医疗机构推出的应用软件，而目前国内被推出的较为出名的医疗应用有“春雨掌上医生”、“快速问医生”、“家庭用药助手”、“5U家庭医生”和“全科医生”。“春雨掌上医生”主要采用以自查和在线文字描述病情为技术手段，主要提供疾病的诊断服务，用户可以按科室和病状来获得专业的医疗诊断意见。[22]此外，用户还可以用文字描述病情向医生进行在线咨询，相应的会得到公立二甲医院主治以上医生提供参考意见。此款医疗软件免费的向用户提供了诊疗服务，盈利模式不够清晰。“快速问医生”主要采用在线咨询为技术手段，以6万名经资质认证的专业医生资源作为医疗服务基础，用户可以使用它来向医生进行随时随地的在线咨询，通常在几分钟之内就可以得到答复。此款软件主要以轻度问诊为主，为用户提供医疗咨询服务。“家庭用药助手”主要采用为每个家庭提供专业用药服务的技术手段。[23]为用户提供对药物的真伪查询及保健食品的查询功能。同时它还利用LBS提供了快速查找周围药店的功能，以此方便用户在身边就能买到需要的药物。“5U家庭医生”是用来提供私人家庭医生服务的技术，主要面向中高收入用户，给予优质私人家庭医生介绍，

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Qq一八三二五九零八二七 并提供专业的医疗资讯、预约和临床服务，借此收取适当费用。在用户注册入会的同时将配对一位家庭医生，并在未来一段时间内保持长期稳定的服务关系，目前健康专家团队是由北京协和医院打造，主要面向母婴群体。

鉴于以上现状及形势，国内外都越来越重视移动医疗服务行业的发展。移动医疗的现状优势分析主要概括为以下几点：

1、移动医疗改变了人们的生活方式。用户根据自身的状况，进行在线确诊，自行去药店购买相应的商品。为工作繁忙的人群节省了大量的时间，免去了医院排队诊疗的苦恼，同时，节约了很多不必要的开支。

2、移动医疗有利于慢性疾病的管理和疾病的预防。伴随着生活质量的提高，工作节奏的加快，也导致了各类慢性病的发病率增加，如糖尿病、高血压、高血脂等。尤其是可穿戴式医疗设备的出现，使得慢性病患者能够很好的管理自身的健康，对于大众群体，也能实现健康的实时监控，降低了医疗资源的消耗。同时也降低了医疗服务成本。

3、提高了医院的工作效率。通过具有数据传输功能的穿戴式生物医疗仪器，居民可以自行佩戴，完成生理数据的测量。传统医疗的流程可以节省了，极大地方便了医生和患者。

1.4 研究方法

此文常用的研究方法为理论分析法、文献分析法、实证研究法和问卷调查法。 首先是理论分析法。第一章选题相关原理综述，包括了5G wifi的介绍、移动医疗信息系统简介和物联网介绍等。

其次是文献分析法。利用互联网等途径在网络与图书馆资料中实施搜寻与整合，对相关资料展开研究，认知相应原理，整合与总结出移动医疗物联网目前所处的状态。

再次是实证研究法。本文在进行5Gwifi信号测试的时候，在笔者实习的公司进行的测试；移动医疗软件服务满意度调查，使用的是“武汉市第五医院”的“移动护士工作站”软件。

最后是问卷调查法。为了调查病患使用移动医疗的满意度，对病患终端的使用者进行了问卷调查。

1.5 研究内容

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Qq一八三二五九零八二七 1、以课题的研究背景、目的与意义和国内外研究现状为基础；

2、5G wifi的介绍、5G网络、移动医疗信息系统简介和物联网介绍等理论

知识为辅助；

3、深入研究了基于5G wifi的移动医疗物联网整体系统设计，包括系统应用技术分析、硬件系统分析和软件系统分析等；

4、最后通过调查问卷对系统的运用进行了测试。

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Qq一八三二五九零八二七 第二章 选题的相关原理综述

2.1 5G wifi的介绍

5G Wi-Fi（802.11ac）是指第五代Wi-Fi传输技术，并且运行在5Ghz无线电波频段（这里有个误区，并不是运行在5Ghz频段的Wi-Fi就是5G Wi-Fi了，运行在5Ghz频段的Wi-Fi协议标准包括802.11a（第一代）、802.11n（第四代，同时运行在2.4Ghz和5Ghz双频段）和802.11ac（第五代），而只有采用802.11ac协议的Wi-Fi才是真正5G Wi-Fi）。更高的无线传输速度是5G Wi-Fi的最大特征。业界认为，5G Wi-Fi的入门级速度是433Mbps，这至少是现在Wi-Fi速率的三倍，一些高性能的5G Wi-Fi还能达到1Gbps以上。

2.1.1 5G wifi的优点

Wi-Fi这个高速公路正变得拥挤不堪。目前全球最快的Wi-Fi传输速WiFi度仅为300Mbps（少数可以达到600Mbps），相当于每秒只能传输约36MB的内容。[24]在人们只利用它来看网站、处理邮件的年代，这没什么问题。但到了今天，面对越来越复杂的使用需求，旧的技术标准变得捉襟见肘。

5G Wi-Fi要解决的就是这样的问题。视频流量的爆发性成长以及与日俱增的无线装置，加重了Wi-Fi网络负担，导致用户消费者在观看影片时很容易遇到播放不顺畅、影片下载时间冗长等问题。[25]5G Wi-Fi每秒传输速度可达125M，让每秒下载速度约为30~45M的高清电影传输不成问题。5G Wi-Fi另一大优点是节能--由于同一时间传送的内容更多，设备也能更快地进入低功率的省电模式。比如博通的 5G Wi-Fi 技术可让行动装置降低83%的耗电率，因此可延长装置的使用时间。目前2.4GHz频段Wi-Fi网络上“奔跑”的不仅仅有手机、平板、笔记本电脑、掌上游戏机，还有各种各样的移动设备。大量设备堆积在一个狭小的频段中很容易彼此干扰。国内5G频段使用较少，无线电干扰大为降低，信号品质有极大提升。

2.1.2 5G wifi的缺点

同许多技术进步一样，802.11ac是非常复杂的。这肯定是非常糟糕的事情，特别是对于通用消费者市场的技术来说更是如此。到目前为止，厂商以及Wi-Fi联盟等行业协会在向最终用户隐藏复杂性方面做了许多工作。[26]因此，这里还

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Qq一八三二五九零八二七 有希望。然而，802.11ac增加了传输设备和接收设备之间的设置和选择数量。因此，设置用户对于每一台设备的功能的预期是很困难的。

我们刚刚把电源形容为好事之一。但是，电源在802.11ac中仍然是一个挑战，特别是对于那些作为高带宽数据源的设备来说更是如此。[27]要实现802.11ac中最高的可用带宽最多需要使用8台RD传输设备。相比之下，目前的802.11n最多允许4个传输流，但是，具有4个传输流的能力的设备很少，这主要是由于电源和其它RF的挑战。802.11ac功能的全部实现可能还需要很长时间。

传输设备的数量和驱动这些设备的电源并不是唯一的实施的挑战。802.11n到目前为止还没有提供的一个功能Beamforming（波束形成）也是802.11ac的一部分。这只是这个复杂的技术的一个例子。这个技术需要实施以实现最大的数据速率，因为这个技术是在文件中说明的，这并不意味着这个技术很容易实施。

2.2 5G网络

5G网络作为下一代移动通信网络，其最高理论传输速度可达每秒数十Gb，这比现行4G网络的传输速度快数百倍，整部超高画质电影可在1秒之内下载完成。

2014年5月13日，三星电子宣布，其已率先开发出了首个基于5G核心技术的移动传输网络，并表示将在2020年之前进行5G网络的商业推广。

三星电子通过研究和试验表明，在28GHz的超高频段，以每秒1Gb以上的速度，成功实现了传送距离在2Km范围内的数据传输。此前，世界上没有一个企业或机构开发出在6GHz以上的超高频段实现每秒Gb级以上的数据传输技术，这是因为难以解决超高频波长短带来的数据损失大，传送距离短等难题。

2.3 移动医疗信息系统简介

2.3.1 基本定义

通过使用移动通信技术——例如Pad、移动电话和卫星通信来提供医疗服务和信息。它为发展中国家的医疗卫生服务提供了一种有效方法，在医疗人力资源短缺的情况下，通过移动医疗可解决发展中国家的医疗问题。[28]

2.3.2 需求分析

政府对医疗行业信息化发展高度重视的同时，对医院等医疗单位在医疗响应

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Qq一八三二五九零八二七 速度、医疗服务水平方面也提出了一定的要求。基于PC的医疗系统信息化系统带动着医院的管理水平大幅提升，然而仍然无法满足当今高效、移动化的办公环境需求。[29]这些需求具体如下：

（1）医生在巡查病房过程中，无法随时查询病人诊断记录、用药信息； （2）护士日常事务繁杂，对于病人的用药记录，测量记录仍以手动记录为主，往往导致笔误的出现。同时，无法实时查询医生药方和检查用药记录，需要频繁奔走于病房和办公区之间，花费大量的时间，真正花在病人护理上的时间相应减少；

（3）社区医生到居民家中拜访病人，无法实时通过移动终端录入拜访信息； （4）医护人员不能实时查询和采集患者信息；

（5）医院领导在外开会或出差期间，无法随时随地查询所需的医疗，财务和行政信息，往往导致信息滞后，影响决策。

2.3.3 国内发展历程

国内的移动医疗概念基本是在2011年被引入的；2011年3月， 好大夫发布其iphone版app；2011年11月，春雨掌上医生上线；2011年12月，丁香园健康互联频道开始发布相应的专题文章；2012年上半年一大批移动医疗初创企业产品开始上线；2012年下半年针对单科领域的移动医疗产品开始逐渐出现；2013年该领域开始成为投资热点，各种会议和学术探讨非常频繁；2013年7月，康康在线上线；2014年开始不断有重量级企业浮出水面，包括BAT开始跨领域出击，进入移动医疗。

2.4 物联网介绍

“物联网”是基于特定的终端，以有线或无线（IP/CDMA）等为接入手段，为集团和家庭客户提供机器到机器，机器到人的解决方案，满足客户对生产过程、家居生活监控、指挥调度、远程数据采集和测量、远程诊断等信息化方面的需求。

[30]

物联网三个重要特征：

（1）全面感知，利用RFID、传感器、二维码随时随地获取物体的信息。 （2）可靠传递，通过各种电信网络与互联网的融合，将物体的信息实时准

确地传递出去。

（3）智能处理，利用云计算，模糊识别等各种智能计算技术，对海量的数

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Qq一八三二五九零八二七 本系统所使用的物联网技术主要是利用“心电传感器”、“运动传感器”等获取

据和信息进行分析处理，对物体实施智能化的控制。

病患的相关信息，通过无线网络传输到处理中心，处理中心对各种信息进行识别处理，反馈结果到数据采集终端及病患的健康档案。

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Qq一八三二五九零八二七 第三章 基于5G wifi的移动医疗物联网整体系统设

计

移动医疗物联网系统结合了数个系统。系统的核心是医疗业务中间件，它基于Microsoft.NET Framework 3.5的技术架构设计，主要采用了WCF、WWF两个基础组件，处理医院移动信息应用业务协同所必需的业务流程、业务规则，并通过平台的资源适配器，访问医院信息资源。医院移动信息应用终端系统通过标准化的医院移动信息应用功能中间件，实现面向角色的应用功能组合及应用界面表示层展示。[31]医院移动信息应用系统终端通过5Gwifi提供医院移动信息应用终端的远程移动访问。医疗业务协同工作平台还包括平台系统管理基础功能，保证医院信息资源的统一性、标准化，以及平台的可维护性、可管理性、及可扩展性，适应不同医院客户的个性化适配。

移动医疗信息系统总体架构如图2.1所示。

图 2.1 “移动医疗信息系统”总体架构图

3.1 系统应用技术分析

3.1.1 5GWiFi芯片系列

Broadcom公司推出802.11ac（5GWFi）芯片系列，该系列芯片为广泛的产品市场而设计。新的IEEE802.11ac芯片与其对应的802.11n解决方案相比，速率

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Qq一八三二五九零八二七 Broadcom的所有5GWiFi解决方案均支持以下功能：80MHz信道带宽，该

提高3倍，电源效率提高达6倍。

带宽是现有802.11n解决方案的2倍；256-QAM，这种更高级的调制方式可提高数据传输效率；发送和接收波束成形；低密度奇偶校验（LDPC）编码；空时分组编码（STBC）。

BCM4360支持PCIe接口，并采用了3码流802.11ac规范，达到了高达1.3Gbps的速率。BCM4352和BCM43526采用了双码流802.11ac规范，以达到867Mbps的速率。[32-33]BCM4352支持PCIe接口；BCM43526支持USB接口。BCM43516支持USB接口，采用了单码流802.11ac规范，达到了433Mbps的速率。用PCIe接口的芯片适用于接入点、路由器、DSL/有线网关和PC产品；采用USB接口的芯片适用于消费类电子产品，包括电视机、机顶盒和蓝光盘播放器等。

3.1.2 Android开发技术

Android是一个完整的移动智能终端系统软件平台，包含了丰富的内容，本文主要从以下两个方面介绍：Android操作系统概述，面向Android的开发编程环境及其编程语言。

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Qq一八三二五九零八二七

图2.2 Android体系结构图

（1）Android操作系统概述

Android操作系统包括了从底层系统软件到应用软件的全部层次，采用了软件栈（（SoftwareStack）形式的分层架构模式，从底层向上依次可以分为四个层次。依次为应用程序层、应用程序框架层、系统运行库、Linux内核层。

1、应用程序层

应用程序层是用户通过应用程序与Android进行直接交互的层次。用户在Android系统中看到的各种视图和信息以及用户进行的各种手势操作都是属于应

[34-35]

用程序层。一般系统自带的应用程序有网页浏览器、电子邮件、视频播放器、

日历、备忘录等等。这些程序都是用Java语言编写的，不同于其他操作系统，Android作为一个全开放性的平台，系统自带的这些应用程序是允许被开发人员

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Qq一八三二五九零八二七 2、应用程序框架层

应用程序框架层为应用开发者提供接口和支持。该层提供了多种可以用于

用其他应用所替代的。

Android应用开发的API，形成了不同的组件。应用开发者通过对该层API的调用，来实现应用层面的复杂应用功能。[36]在既有组件的基础上，应用开发者可以快速的进行应用程序的设计与开发，并以此为基础来进行应用程序的扩展，实现具有个性化和定制化的设计及其实现。在应用程序框架层中的主要组件包括Service组件、Activity组件、多媒体组件等，实现了活动管理、窗口管理、通知管理、包管理、资源管理、位置管理、电话管理等功能。

3、系统运行库

系统运行库包括了两个部分，分别是系统库和Android运行时。作为系统框架中的第三层，由于它与底层相关，所以在开发一般的应用程序中不需要用到此层。系统库包括基于PacketVideoOpenCore的多媒体库，跨平台的轻巧型关系数据库SQLite，开放的图形程序接口OpenGL等。其中多媒体库支持多种常见图片、音频以及视频格式的录制和播放；SQLite支持多种开发语言，比如C、C#、PHP、Java等；OpenGL具有很高的可移植性，在不同的平台上移植较为容易实现，因此己被广泛接受。[37]Android运行时则包括了两个部分即核心库与Dalvik虚拟机，其中核心库包含了Java语言的基础支持，以及为Android开发所提供的API支持；而Dalvik虚拟机为.dex格式的Java应用程序运行提供支持。

4、Linux内核层

Android的底层操作系统部分以Linux为内核，在Linux所具有的内存管理和进程管理方案基础上，进行了优化，并为之增加了相应的模块，用以提升系统的性能，强化系统的功能。由于Linux所具有的开源性，更多的开发者可以从底层对Android系统进行深入的了解，并可以在此基础上进行定制。

（2）Android开发环境与编程语言

Android开发语言为Java。目前搭建面向Android系统的开发环境可以采用

[38]如下的两种方式。一种是传统的Android搭建环境，另一种是使用谷歌Android

官方提供的ADT-BundleforWindows。本系统采用了第二种方式来进行相应开发环境的安装和配置。

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Qq一八三二五九零八二七 3.1.3 iOS开发技术

iOS开发技术相关内容比较多，主要从以下两个方面介绍：iOS操作系统概

述，面向Android的开发编程环境及其编程语言。

图2.3 iOS体系构架

（1）iOS操作系统概述

iOS操作系统是苹果公司开发的面向移动智能终端的嵌入式操作系统，由苹果公司于2007年1月首次对外发布该操作系统。

iOS操作系统的系统架构分为四个层次，自底向上依次分别是处于最底层的核心操作系统层、核心服务层、媒体层、可触摸层，提供不同的功能和服务。

核心操作系统层是iOS的基础，提供了整个iOS的基本功能支撑，包括了硬件驱动、线程管理、内存管理、文件管理、电源管理、以及标准输入输出等。核心操作系统层作为最底层提供硬件和系统框架之间的接口，然后以接口为媒介为系统框架提供访问内核和驱动的能力。[39]出于对系统安全性的考虑，在iOS的设计中，系统框架中只有部分能够支持对内核和驱动进行访问的权利。

核心服务层为应用开发提供了良好的支持。它包括Foundation框架和CoreFoundation框架。该层为应用开发提供处理字符串、时间、日历等一系列基本功能。其中，Foundation是以Object-C语言为基础提供的API，CoreFoundation是以C语言为基础提供的API。此外还包含了用来处理认证，密码管理的Security框架，用来处理GPS定位的CoreLocation框架和用来处理电话薄的AddressBook等一系列框架。

iOS通过媒体层来提供图像与音视频等相关的多媒体处理功能。图像处理是iOS所提供的应用开发支持中的重要组成部分。以UIKit框架提供了视图功能和预定义的图像。该层还提供了CoreGraphics框架、QuartzCore框架、OpenGLES框架，应用开发者可以进行扩展开发。其中CoreGraphics框架包含了Quartz2D

15

Qq一八三二五九零八二七 画图使用的API；QuartzCore提供了CoreAnimation接口；OpenGLES框架提供了能够用来绘制2D与3D图像的工具。音频处理支持提供了包括音频播放、高质量录音、触摸设备时发出的振动等与音频相关的接口。[40]核心音频框架有CoreAudio框架、AudioUnit框架、AudioToolbox框架。

可触摸层处于框架中的最顶层，可触摸层不仅可以处理设备应用上的各种控件、视图，还可以处理文字的输出，图片和网页的显示，以及相机、文件的读取和屏幕上的手势触摸等。[41]可触摸层最核心的部分是UIKit框架，包括了窗口和视图这两个重要部分。每个应用只包含一个窗口，窗口本身也是视图，而每个应用包含多个视图，根据视图的层次可以分为容器、控件、显示视图、导航视图、警告视图和动作表单、文本和WEB视图、窗口。

（2）iOS编程环境与编程语言

iOS应用以MACOSX系统中所提供的xcode环境进行开发。OSX是由苹果公司基于UNIX所设计和开发的桌面操作系统，用于该公司的桌面系列计算机。Xcode也是苹果公司开发的，目的是为了给开发者提供开发MACOS、iOS应用提供开发环境。[42]从苹果公司最初2003年发布1.0版本以来，到2015年3月发布的6.2版本，几乎每年都发出了不同的Xcode版本，表现出顽强的生命力。Xcode是从2008年7月发布xcode3.1开始作为iOS开发环境的。它支持C、C++、Objective-C等。

3.1.4 传感技术

传感器是一种物理检测装置或器件，能够感受（或探测）到被测量的信息，并将探测到的信息按照一定的数学函数法则转换成为可用电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。[43]传感器的测量主要表现在信息的探测、信息数据的变换、控制信息的采集。传感器通常由敏感器件、转换器件和电子线路三部分组成。传感器的结构如图2.4所示。传感器的物理定义是指能将各种非电量转换成电信号的器件，原因为电信号是最易于处理、传输、转换和定量运算。从作用上讲，传感器可以被看成为代替人的5种感觉器官的装置，即视、听、触、嗅、味。如图2.4所示：

被测量信息 敏感器件 敏感器件 敏感器件 电信号 16

Qq一八三二五九零八二七 图2.4 传感器结构

本系统利用到的传感器都是嵌入在穿戴式医疗仪器中，对人体的生物信号进

行实时检测。这些医学传感器不仅要完成检测任务，还应当要具备以下的性能指标：

（1）抗干扰能力强。由于生物信号特点是微弱、低频、背景噪声大，需要抗干扰能力强才能提取到有用的生理数据信息。

（2）传感器材料无毒，必须无近期和远期的致癌效应，同时在结构和性能上便于消毒，防止感染。

（3）灵敏度高。要对微弱的生物信号感知度高。

（4）电气安全性。传感器要与人体有足够的电绝缘，以保证人体的安全。 （5）传感器本身应具有良好的技术性能。如线性、迟滞、重复性、信噪比等。

（6）精度好。保证数据的准确性和精度是系统有力的保障。

3.1.5 通信技术

IP多播由于源点发送，多点接收的特点，即一对多的通信，广泛应用于实时信息交付（如新闻，股市行情等），软件更新，交互式会议，流媒体传播等等。

单播为一对一的信息传送，对服务质量要求高。

广播为使用子网内的特殊IP地址，IP地址最后一段为255的地址，进行广播，子网内所有电脑均可收到数据报，通信量巨大，智能低，所以并不被允许跨越网段。

组播使用了IP分组的概念，在路由中建立IP组，并在子网中充分利用硬件多播的方式进行信息传送，组播通过路由的传送是允许跨越网段的。[44]而由于在子网中利用了硬件多播的方法，不参加组播组的电脑不会收到组播数据报，所以即实现了广播又有效控制了流量，增大了广播范围。

3.2 硬件系统分析

3.2.1 医疗机构硬件系统

（1）医生应用硬件平台

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Qq一八三二五九零八二七 由于医生需要使用移动智能终端进行医疗信息的查看，尤其是需要对医疗图

像进行查看，通过医疗图像来辅助进行诊断。而医疗图像尽可能的清晰，才能够有效的为医生提供医疗支持。因此，本文选择了iPad（见图2.5）作为医生端的移动智能终端，终端操作系统是iOS9。

图2.5 iPad医生终端

医生服务终端iPad的详细参数如表2.1所示：

表 2.1 iPad详细参数

序号 1 2 3 4 5 6 项目 终端操作系统 CPU 主存 外存 显示 网络支持 iOS 9 Apple A6X with 2 processor cores and 4 GPU cores Frequency： 1GHz 4GB DRAM 16GB Flash 大小：9.7 英寸 ；屏幕分辨率：2048*1536 WIFI无线上网，支持IEEE 802.11ac无线；Blutooth 参数描述 （2）护士应用硬件平台

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Qq一八三二五九零八二七 护士的主要工作是采集病人信息，查看病人信息，提交病人信息，比如输液

是否畅通、输液滴速，吸氧方式等。这些信息都是一些文字信息，没有涉及到图像，并且护士需要根据住院病人的条形码来获取病人相关信息，对手持型操作要求高。基于上述原因，本文护士端基于Android系统的PDA作为移动智能终端，如图2.6所示。

图2.6 护士的服务终端

该PDA的详细参数如表2.2所示：

表2.2 PDA的参数

序号 1 2 3 4 5 6 项目 终端操作系统 CPU 主存 外存 显示 网络支持 Android 4.0.4 ARM Cortex-A9 ；Frequency： 1GHz 1GB DRAM 16GB Flash 大小：10.1英寸 ；屏幕分辨率：1280x800 支持IEEE 802.11ac无线 参数描述 3.2.2 5G路由器

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Qq一八三二五九零八二七 5G路由器的整体外型如图2.7所示。

图2.7 5G路由器

此路由器符合医院类大型建筑使用。其覆盖范围广；无线速率最高可以达到1167MBS，可以轻松传输大数据；信道宽为1200Bps；性能稳定，不死机，不掉线；6根天线，穿透力极强；金属钢壳抗干扰，散热快。其中，5Gwifi芯片如图2.8所示。

图2.8 5G芯片

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Qq一八三二五九零八二七 3.2.3 医疗业务中间平台硬件

医院为了实现医院内部可以高效率地与外界病患交流，特地在医院信息管理

部门配置了医疗业务中间件（见图2.9）。

图2.9 医疗业务中间件

其内部主板如图2.10所示：

图2.10 中间件主板

其内部主要还有处理器、存储器和运输器等。

3.2.4 5 G网络层的硬件

5G网络信号塔如图2.11所示。

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图2.11 5G网络信号塔基本设施

3.2.5 病患终端硬件

病患终端的硬件主要是病患者个人配用的手机、平板或者家用电脑等，具体的终端硬件见表2.3Iphone5（32GB）参数、表2.4三星手机GALAXY S4参数和表2.5iPad Air 16G参数。

表2.3 Iphone5（32GB）参数

序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9

项目 终端操作系统 CPU 主存 外存 显示 网络支持 摄像头 视频拍摄 拍照功能 iOS 9 参数描述 Imagination PowerVR SGX543 MP3 Frequency： 1GHz 4GB DRAM 16GB Flash 大小：9.7 英寸 ；屏幕分辨率：2048*1536 WIFI无线上网，支持5G网络；Blutooth 后置800万像素；前置120万像素 1080p（1920×1080，30帧/秒）视频录制 HDR，全景模式，微距，滤镜，场景模式，自动22

Qq一八三二五九零八二七 感应器类型 对焦，数码变焦 重力感应器，加速传感器，光线传感器，距离传感器，陀螺仪 表2.4 三星手机GALAXY S4参数

10 序号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 项目 终端操作系统 CPU 主存 外存 显示 网络支持 摄像头 视频拍摄 拍照功能 感应器类型 Android OS 4.2 参数描述 三星 Exynos 5410； Frequency： 1.6GHz 2GB 16GB 大小：5英寸 ；屏幕分辨率：1920x1080 WIFI无线上网，支持5G网络；3G/4G 后置1300万像素；前置200万像素 1080p（1920×1080，30帧/秒）视频录制 面部检测，感光度（ISO3200），白平衡，HDR，全景模式，美颜，延时自拍，连拍，滤镜，场景模式，自动对焦，动态照片，轨迹拍照，橡皮功能，环绕拍摄 重力感应器，加速传感器，光线传感器，距离传感器 表2.5 iPad Air 16G参数

序号 1 2 3 4 5 6

项目 终端操作系统 Android OS 4.2 CPU 主存 外存 显示 网络支持 苹果 A7； Frequency： 1.6GHz 16GB 不支持容量扩展 参数描述 大小：9.7英寸 ；屏幕分辨率：2048x1536 支持802.11a/b/g/n无线协议，双频（2.4GHz和5GHz） 23

Qq一八三二五九零八二七 摄像头 视频拍摄 拍照功能 感应器类型 后置120万像素；前置500万像素 支持录制1080P视频 面部检测，背照式感光，轻点控制视频或照片曝光，照片和视频地理标记功能，视频防抖动，摄制过程中轻点对焦，3倍视频变焦，自动对焦，5镜式镜头，混合红外线滤镜，?/2.4光圈 加速感应器，环境光线感应，三轴陀螺仪 7 8 9 10 3.3 软件系统分析

3.3.1 开发工具

（1）Eel ipse开发平台

Eclipse是一个开放源代码的、基于Java的可扩展平台，它只是一个框架和一组服务，可以通过添加插件来构建所需要的开发环境。

最早是由IBM开发用于替代Visual Age for Java的下一代IDE开发环境，后来被作为一个开放源代码的项目发布，现在由非营利软件供应商联盟Eclipse基金会管理。[45]

Eclipse开发环境主要由Eclipse项目、Eclipse工具项目和Eclipse技术项目三个项目组成，具体包括四个部分—Eclipse Platform，JDT，CDT和PDE。

Eclipse支持多种开发语言使用，本文软件系统使用Java语一言进行开发。 （2）Oracle数据库

Oracle Database，又名Oracle RDBM S，简称Oracle。是甲骨文公司的一款关系数据库管理系统，在数据库市场上占有主要份额。

Oracle数据主要包含十六个特点：

1、无规范要求，可根据系统的实际需求来构建相应的数据库； 2、采用标准规范的SQL结构化查询语言；

3、具有较为丰富的开发工具，能覆盖到开发的各个阶段；

4、支持大型的数据库，数据类型支持字符、数字、大至4GB的二进制数据，为数据库的面向存储提供了数据支持。

5、具有第四代语言的开发工具（SQL*form，SQL*REPORTS，SQL*MENU等）；

24

Qq一八三二五九零八二七 6、具有字符界面和图形界面两种，开发便利；

7、通过SQL*DBA来控制用户权限，提供数据保护功能，同时能够监控数

据库的运行状态，调整数据缓冲区的大小；

8、分布优化查询功能；

9、具有数据透明、网络透明的特性，支持不同网络、不同结构的数据库系统，其并行处理采用动态数据分片技术：

10、支持客户机/服务器体系结构以及混合的体系结构（集中式、分布式、客户机/服务器）；

11、实现了两阶段提交、多线索查询手段；

12、支持多种系统平台（HPUX，SUNOS，OSF/1，VMS， WINDOWS，WINDOWS/NT，OS/2）；

13、数据安全保护措施：没有读锁，采取快照SNAP方式完全消除了分布读写冲突，同时能够自动检测死锁和冲突；

14、数据安全级别为C2级（最高级）；

15、数据库内模支持多字节码制，支持多种语一言文字编码； 16、具有面向制造系统的管理信息系统和财务系统应用系统。 本文中软件系统使用Oracle 11作为数据库平台进行使用。

3.3.2 软件系统描述

本文软件系统主要是配合物理监测设备接口，实现生理特征数据的接收反馈、数据分析处理、人工诊疗、数据库存储等相关功能，协助软件平台系统对被监护人进行有效的监护；通过软件系统中的服务平台与数据库平台，不仅可以对检测收集到的生理特征数据进行存储、分析、转发、保存，还可以根据分析结果，第一时间通过5Gwifi进行报警或预警；并为被监护人建立起标准的健康档案（电子病历），对被监护人的健康发展状况进行长期跟踪和管理；同时，已保存的数据可以为被监护人未来可能发生的诊疗提供判断数据。[46]

3.3.3 软件系统概要

（1）软件系统图示

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图2.12 软件系统图示

（2）软件系统组成及功能简介

软件系统按照架设地点可以划分为三个部分：本地服务中心，远程服务中心、病人客户端。

本地服务中心可与物理监测设备、病人、本地服务中心管理人员、本地数据库进行交互，主要目标是实现自动化无人值守，正常情况下不需要进行操作，所有工作都由计算机自动执行，只有在必要的时候进行病人信息、录入工作。[47]远程服务中心的交互对象与本地服务中心基本相同，增加了与医生的交互部分，除了管理员工作以及医生的诊疗，其他功能都采取计算机自动处理的形式进行。病人客户端直接与服务中心连接，进行信息交互。

1、本地服务中心

该部分主要包括本地服务平台以及本地医生客户端。

①本地服务平台：将物理监测设备发送来的生命体征数据进行解析、分类、处理、存储操作；对于接收到的警告数据进行实时报警处理；接收来自病人客户端的登录、信息修改、电子病历查询请求，并给予反馈信息；将接收到的需同步数据上传至远程服务中心；接收来自本地医生客户端创建新病人、修改病人信息、修改病人绑定设备、更改监测项目闽值的请求。

②本地医生客户端：向本地服务平台发送信息录入、修改以及电子病历查询请求；电子档案的建立；更改病人绑定的设备以及项目。

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Qq一八三二五九零八二七 2、远程服务中心

①远程服务平台：将物理监测设备发送来的生命体征数据进行解析、分类、

处理、存储操作；对于接收到的警告数据进行实时报警处理；接收来自病人客户端的登录、信息修改、电子病历查询请求，并给予反馈信息；接收来自远程医生客户端创建新病人、修改病人信息、修改病人绑定设备、更改监测项目阂值、创建新医生、检索病人、诊疗病人数据等请求。

②远程医生客户端：向远程服务平台发送信息录入、修改以及电子病历查询请求；电子档案的建立；新医生档案的建立：按条件进行病人检索；根据检索数据为病人进行诊疗；更改病人绑定的设备以及项目。

3、病人客户端

被监护人或家属通过病人客户端进行基本的信息录入以及修改，检索某段时间内一个或者多个监护项目的数据及曲线图，查看医生的诊疗结果。

（3）服务中心说明

在整个软件系统中，服务屮心分为本地服务中心和远R服务屮心，两者功能相似，主要通过部署的单位以及具休需要实现的功能來进行区分，详细功能区别见表2.6。

表2.6 本地服务中心与远程服务中心的区别

比较 与被监护人或者家属直接交互的模块，无诊疗能力；管本地服务中心 理员级别低，仅能注册病人，无法注册医生；部分数据需向 远程服 服务中心 务中心同步。 与被监护人或者家属直接 交互的模块，对病人具有诊疗远程服务中心 能力，可注册管理员、医生、病人等多种权限。 特别说明 远程服务中可独立存在，本地服务中心不可独立存在。如果网络部署分为两级，则需要选择两种服务中心并存的方式；如果为单级布置，则只需设置远程服务中心。 3.3.4 软件系统业务流程

（1）加入网络流程

如图2.13所示为加入网络的流程。首先被监护人需要到服务中心注册ID，

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Qq一八三二五九零八二七 主册完成之后，被监护人可以选择获取设备，也可以选择不获取设备。如果被监护人选择获取设备，可以同时获得病人客户端软件，之后在服务中心进行设备绑定、设置需要选择绑定的项目并由医生根据实际情况设定各项阂值。[48]绑定设备的同时，病人可以选择在服务中心完善个人基本信息的录入，录入完成后，会将所有信息存入数据库中；如果病人由于某种原因暂时不进行信息、完善，这种情况的详细流程见图2.15。

病人如果选择不获取设备，会出现两种情况，一种是选择在服务中心完善个人信息，另一种是选择以后再进行设备获取和信息完善。在第一种情况之下，病人注册完ID之后，可选择完善个人信息，之后可以在需要的时候再获取设备以及病人客户端，但这项步骤仍需在服务中心进行。第二种情况如图2.14所示。

图2.13 流程1

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Qq一八三二五九零八二七 图2.14 流程2

如图2.14所示，被监护人再次来到服务中心进行操作，此时可以分为三种

情况：第一种是选择完善个人信息，之后在需要的时候绑定设备；第二种是进行设备绑定，同时进行个人信息完善：第二种情况是进行设备绑定，但由于某种原因暂时不进行信息完善，这种情况的详细流程见图2.15。

如图2.15所示，在用户绑定设备没有完成信息录入的前提下，用户有两种方式进行言息完善，第一种是通过病人客户端使用个人账号登录进行完善，第二种方法是到服务中心进行信息完善。

图2.15 流程3

（2）物理监测设备与服务平台交互流程

如图2.16所示为物理监测设备与服务平台交互流程。

图2.16 物理监测设备服务平台交互流程

当只存在单级服务平台时，来自物理监测设备的数据发送至所属的服务平台，该服务平台将解析出的生理监测数据存入电子病历中，同时对数据进行分析处理，分析完成后，将分析结果存入电子病历中，对于在分析过程中出现的需报

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Qq一八三二五九零八二七 警内容，通过报警模块进行报警。[49]当本地服务平台和远程服务平台同时存在时，本地服务平台获取的物理监测数据不仅需要在本地平台进行一遍之前的操作，还需要在完成之后发送至远程服务平台进行相似的操作，两次操作的级别不同，分析结果也会有差异。

（3）医生客户端数据请求流程

如图2.17所示为医生客户端数据请求流程，医生通过医生客户端查看病人数据，客户端向服务平台发送请求，服务平台从数据库中提取数据返回给医生客户端，医生根据返回的数据进行分析诊疗，将诊疗结果录入医生客户端中，选择保存，医生客户端将医生的诊疗结果发送至服务平台，服务平台将接收到的数据进行处理，之后存入数据库，其中部分数据可能需要从远程服务平台获取，处理之后同样需要同步至远程服务平台。

图2.17 医生客户端数据诺求流程

（4）病人客户端数据请求流程

如图2.18所示为病人客户端数据请求流程，基本流程同医生客户端相似，病人或者其家属通过病人客户端查看病人信息或者诊疗结果，病人客户端向服务平台发送请求，服务平台从数据库中提取相应的数据返回给病人客户端，病人客户端会根据自身需要做出相应的操作，包括对内容的查看以及对于个人信息的修改。当出现个人信息修改的时候，病人客户端会再次向服务平台发送修改请求，服务平台处理后给予响应。该部分流程与医生客户端不同之处在于，病人客户端可以直接选择连接远程的服务平台，而医生客户端只能连接所属级别的服务平台。

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图2.18 病人客户端数据请求流程

3.3.5 医生客户端的实现

从医生端功能模块分析中得出，医生端由平台登录模块、病人信息管理模块组成。

（1）医生端平台登录模块的实现

医生端平台登录模块由LoginController类来实现，它的主要功能是实现登录模块界面的UI布局和控件的触发相应操作。为了提供更好的用户体验效果，在设置好登录背景图片后，进行添加标题背景图片时，动画的展示方式是自下至上，然后以标题背景为设定，将之设置为动画效果；同时为视图设置委托，设定其重复次数。视图委托判断动画是否停止，如果停止则执行类成员函数：imgViewAnimationStop。[50]在自动登录和记住密码两个选项，由于iOS自带的控件中没有像windows中checkbox那样的控件，而自带的开关控件又感觉不理想，所以将是否登录和是否记住密码这两个设置成在不同的控制状态下显示不同的图片。

iOS系统上所提供的数据请求方式，分别为同步请求、异步请求、GET请求和POST请求。在本文的设计中，如果用户的系统登录没有成功，则系统与用户之间就不会产生交互动作；因此，本文在这里所采用的方式为将同步请求和POST请求进行结合。

由于登录界面的数据、用户名、密码等之类的数据比较简单，所以选择用ios中的轻量级本地数据存储方式存储是否登录和是否记住密码。如果用户选中自动

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Qq一八三二五九零八二七 登录按钮，则用NSUserDefaults将自动登录和记住密码都设置成YES，反之则将自动登录按钮设置为NO。同样，是否记住密码也是采用这样的方式。

为了保证系统的安全性，在后台管理系统中，由系统管理员录入所有设备的UDID号。用户必须在连通内网，并且用户名、密码、UDID号同时匹配成功的前提下，用户才能登录成功。如图2.19所示。

图2.19 医生登录模块

（2）医生端功能模块的实现

在移动端，信息的获取，是通过调用服务器端接口来实现的。定义宏URL作为客户端访问服务器端的接口总地址。在以下的各个模块中，在总地址的基础上，加入相应的地址，来获取对应的信息。

当前比较流行的几种数据交换格式有XML、YAML、JSON。JSON作为一种轻量级的数据交换格式易于人阅读和编写，同时也易于机器解析和生成，相对XML和YAML具有更好的简单性和灵活性。在苹果iOSS及以上的操作系统版本中，系统自带了NSJSONSerialization类用来解析JSON数据，使得JSON解析成为大多数开发者的首选。在病人信息模块，用字典类型变量infoDic来保存解析后的数据。通过接口BaseUrl/GetDepartments_ List来获取所有科室信息，然后遍历每一个科室名称，如果该登录医生的科室名称在科室名称表中存在，那么就将该科室索引保存起来。通过医生用户名、科室编码、得到该医生所有病人信息。

[51]

将该科室该医生下所有病人的信息在UIConllectionView中显示，每条信息包

括姓名、性别、年龄、ID、费别。在类AppDelegate中，用全局变量patientID、patientNO、ksID、patientName分别来表示病人住院号、病人床位号、科室ID和

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Qq一八三二五九零八二七 病人姓名。通过关键字，将每个索引下的对应值分别赋值给全局变量病人住院号、病人床位号、科室ID和病人姓名，以便得到每个病人的住院号、科室编码和姓名。

1、病人信息模块

病人信息模块中的数据是从服务器获取得到的。从服务器获取请求的方式有GET和POST两种方式。由于GET请求是将参数直接写在访问路径上，操作简单，很容易被外界获取，安全性不高，并且地址也最多只能有255字节；而post请求，将参数和地址分离开来，使参数写在body里面，这样不容易被外界捕获，安全性更高。所以，在获取病人信息模块的接口中采用POST请求。由于住院号是病人信息的主键，所以本文将住院号作为接口的参数，在调用接口时，通过传递住院号来获取该病人信息。[52]NSJSONSerialization是TOSS之后苹果提供的API，它是目前非常优秀的JS ON编码/解码框架，本文通过这个框架对JSON格式进行解码，得到字典类型数据_infoDic。如果infoDic不为空，通过遍历字典下的所有关键字，可以看到关键字如ZYH，NAME，SEX，AGE等，将这些关键字用NSARRAY类型的数组封装起来，通过关键字查找得到相应的字段信息。用UITableView控件来存放这些信息，并实现调用UITableView的reloadData来实现UITableView的数据源和委托方法。如果infoDic为空，则表明服务器或网络繁忙，读取数据失败。效果如图2.20所示。

图2.20 病人信息模块

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Qq一八三二五九零八二七 2、信息诊断模块

与病人信息模块一样，诊断信息模块也是采用POST请求从服务器端获取数

据。

在病人诊断信息模块中，由于住院号是病人唯一的ID，所以，在获取病人诊断信息模块的接口中，本文将参数设为住院号。在调用接口时，通过传递住院号来获取该病人信息。对得到的数据，本文通过JSON解析，得到字典类型数据_infoDic。从解析后的字典数据中，可以看到关键字如MZZD、RYZD、ZYZD等，将这些关键字用NSARRAY类型的数组封装起来，通过关键字查找得到相

[53]应的字段信息。用UITableView控件来存放这些信息，并实现调用UITableView

的reloadData来实现UITableView的数据源和委托方法。如果infoDic为空，则表明服务器或网络繁忙，读取数据失败。

由于病人在住院之前，己经经过门诊诊断和入院诊断，而住院诊断、住院副诊断、出院诊断和医保诊断则是发生在住院期间或以后。基于这种情况，在诊断信息模块，将门诊诊断和入院诊断这两项设为只读；将住院诊断、住院副诊断、出院诊断、医保诊断设为可以修改的。单机这四项中的任一项所在行，就会弹出一个框，用来输入修改后的信息，并点击提交按钮，可以更新相应数据信息。效果图分别如图2.21和图2.22所示。

图2.21 诊断信息查询

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图2.22 诊断信息修改

3、医嘱信息模块

医嘱是医生根据病人的病情和需要，对病人在饮食、生活、用药等方面所作出的指示。医嘱根据时效性来分，可以分为长期医嘱和临时医嘱。考虑到部分病人的医嘱信息量比较大，主治医生可能只需要查看病人的某种医嘱。为了更好的方便主治医生，本系统在医嘱信息模块，提供三个UIPickerView来供医生选择。将第一个拾取器的内容设置为当前和全部；将第二个拾取器的内容设置为全部、长期、临时；将第二个拾取器的内容设置为全部、药品、诊疗。当选择不同的拾取器时，表格视图中加载不同的内容。医嘱信息模块按照排列组合思想，一共可以查询十八种不同状态下的医嘱信息，这里可以选择全部医嘱信息、当前医嘱信息、当前全部用药、当前全部诊疗截图，其中全部医嘱信息和当前医嘱信息分别如图2.23和图2.24所示。

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本文来源：https://www.bwwdw.com/article/nif3.html