物聯(lián)網(wǎng)背景下社區(qū)健康跟蹤系統(tǒng)的研發(fā)與應(yīng)用

耿美玲 田祥章 趙姝穎

（東北大學(xué)人工智能與機器人研究所，沈陽，110819）

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展給人們生活帶來了極大便利和可觀的經(jīng)濟效益，互聯(lián)網(wǎng)成為人們生活中不可或缺的一部分，同時也成為科研人員的重要研究方向。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)運而生，并逐漸走入尋常社區(qū)居民家中，未來，物聯(lián)網(wǎng)在社區(qū)醫(yī)療健康中有很大發(fā)展前景，能夠提高社區(qū)醫(yī)療服務(wù)中心的服務(wù)水平和服務(wù)能力。

2012 年，中國科協(xié)開始面向全國社區(qū)實施科普“益民計劃”，即在全國范圍內(nèi)建立科普示范社區(qū)，讓科普走進社區(qū)，更加貼近百姓。

這無疑是一項具有長遠意義的利民工程。但是由于社區(qū)觀眾多為常住人群，走進社區(qū)的科普展品與科技館、流動科普大篷車和臨時展覽中的科普展品相比，在形式和內(nèi)容需求上都應(yīng)該有很大區(qū)別。這是因為，在科技館里生動有趣的展品通常讓觀眾第一次看到會十分好奇、也非常喜歡，這些展品所傳播的相關(guān)科技知識和科學(xué)觀念會潛移默化地影響觀眾。經(jīng)過幾次瀏覽學(xué)習(xí)，觀眾了解相關(guān)知識后，好奇心就會逐漸減淡消失。因此，科技館的展品放在社區(qū)，如果其展示的內(nèi)容與參與者的關(guān)注點不相關(guān)，難以發(fā)揮長效的益民作用，轉(zhuǎn)而成為一種擺設(shè)。

社區(qū)科普需要挖掘一種符合大眾需求的長效方式，將百姓關(guān)心的問題與科普展示相結(jié)合。因此，科普展品的設(shè)計應(yīng)該建立服務(wù)型科普理念，將服務(wù)融合在科普展品里，讓百姓通過不斷體驗展品獲得長期服務(wù)，感受國家關(guān)懷。這種服務(wù)型科普展品的作用不僅有利于百姓，也有利于政府和基層組織開展工作。

物聯(lián)網(wǎng)背景下的社區(qū)健康體測跟蹤系統(tǒng)是一種典型的服務(wù)型科普展品和網(wǎng)絡(luò)科普模型。該系統(tǒng)通過對人體常規(guī)健康信息的采集、傳輸、存儲、分析和長期的個性化信息記錄與統(tǒng)計分析，實現(xiàn)對信息技術(shù)和健康知識的科普展示，同時為百姓健康狀況評估、分析及養(yǎng)生建議提供長期服務(wù)，并可以在實現(xiàn)科普益民服務(wù)的同時，為國民素質(zhì)調(diào)查提供數(shù)據(jù)來源。

1 系統(tǒng)設(shè)計思想和設(shè)計原則

1.1 設(shè)計思想

隨著社會的發(fā)展，人們越來越重視自身的身體健康，我國由于人口眾多，醫(yī)療資源緊張，社區(qū)醫(yī)療服務(wù)體系因此成為國家發(fā)展的重點。對社區(qū)居民進行健康監(jiān)測往往會產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對這些數(shù)據(jù)的收集處理尤為重要，因此需要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢，建立運營管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化的醫(yī)療服務(wù)體系。

實 現(xiàn) 科普產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

為實現(xiàn)上述構(gòu)想，我們做了很多前期工作，包括開發(fā)社區(qū)健康體測跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)的整體外觀如圖2 所示。

圖1 社區(qū)健康體測系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化整體結(jié)構(gòu)

圖2 社區(qū)健康體測跟蹤系統(tǒng)外觀

社區(qū)健康體測跟蹤系統(tǒng)針對百姓關(guān)注的健康狀況，利用信息技術(shù)實現(xiàn)長期跟蹤服務(wù)，充分調(diào)動居民參與科普工作的積極性和主動性，為推動居民提升科學(xué)素質(zhì)提供科普資源。同時，通過對居民身體各項指標的日常檢測，社區(qū)居民可以更多了解健康知識和養(yǎng)生知識，成為科普工作的直接受益者。

該系統(tǒng)的設(shè)計是一個集科研與科普、科普與服務(wù)于一體的綜合性的實踐過程，系統(tǒng)的設(shè)計思想如下：

1）服務(wù)型科普體系結(jié)構(gòu)：在傳播科普知識的同時，側(cè)重對用戶的服務(wù)，集科普與服務(wù)為一體。

2）學(xué)科交叉融合的思想：把先進技術(shù)和實用方法融合在展品里，普及科學(xué)知識，傳遞科學(xué)思想，傳播科學(xué)方法，促進素質(zhì)提升。

3）模塊化設(shè)計思想：自頂向下，劃分模塊，細分功能，逐步求精。軟件、硬件進行模塊劃分設(shè)計，便于提升和改進。

4）個性化的設(shè)計思想：基于信息技術(shù)實現(xiàn)個性化信息檢測和記錄，基于智能技術(shù)實現(xiàn)個性化信息分析與建議，提升展品的吸引力和持續(xù)生命力。

1.2 設(shè)計原則

社區(qū)健康體測跟蹤系統(tǒng)是科普系統(tǒng)，同時也是一個服務(wù)系統(tǒng)，其設(shè)計原則如下：

1）科學(xué)性：科學(xué)性是首要原則。展品所傳播的科普知識、數(shù)據(jù)測量方法及評估算法都要避免錯誤信息。

2）實用性：實用性是社區(qū)科普展品符合百姓關(guān)注點的具體體現(xiàn)，也是社區(qū)科普展品的特色和生命力。

3）可靠性：可靠性支持社區(qū)科普展品的長效性，這是社區(qū)展品產(chǎn)業(yè)化的前提。

4）可擴展性：科普水平要不斷提升，要求社區(qū)科普展品服務(wù)能力不斷提升，包括內(nèi)容更新和先進技術(shù)更新等?？蓴U展性是一種面向長遠的設(shè)計。

2 系統(tǒng)功能

2.1 系統(tǒng)簡介

本系統(tǒng)提供人體身高、體重、血壓、脈搏等常規(guī)體檢功能，特別是可以為兒童提供成長過程中健康信息的長期記錄，也可以為老年人提供血壓、脈搏等信息檢測記錄，適用于所有年齡階段的人群。

該系統(tǒng)共分四部分：建立個性化電子信息檔案、健康檢測、信息記錄和個人信息有償打印等。

具體功能包括：身高體重測量模塊、血壓脈搏測量模塊、歷史曲線繪制模塊和有償打印模塊等。系統(tǒng)上位機結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)上位機結(jié)構(gòu)圖

2.2 模塊功能

身高體重測量模塊：實現(xiàn)身高體重的自動測量，并與被測者個人信息關(guān)聯(lián)起來，自動建立個性化信息庫，長期跟蹤并進行統(tǒng)計分析，為被測者健康生活提供針對性的建議和意見。該系統(tǒng)提供了與個性信息管理系統(tǒng)通信的軟硬件接口。

血壓脈搏測量模塊：實現(xiàn)血壓脈搏的自動測量，并與被測者個人信息關(guān)聯(lián)起來，自動建立個性化信息庫，長期跟蹤并進行統(tǒng)計分析，為被測者健康生活提供針對性的建議和意見。該系統(tǒng)提供了與個性信息管理系統(tǒng)通信的軟硬件接口。

歷史曲線繪制模塊：居民用戶配備個性信息卡，刷卡之后，系統(tǒng)可以利用以往的測量數(shù)據(jù)，繪制出該用戶的身高、體重、血壓、脈搏等歷史曲線，用戶可以清楚地看到近段時間自己身體狀況的變化趨勢，從而實現(xiàn)系統(tǒng)對用戶信息的長期跟蹤。

有償打印模塊：該部分功能是實現(xiàn)測量數(shù)據(jù)的打印以及所繪制的歷史曲線的打印。

整個系統(tǒng)的設(shè)計依賴于硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫和通信技術(shù)的支持，如圖4 所示。

圖4 系統(tǒng)的技術(shù)支持

本系統(tǒng)在VS2010 平臺環(huán)境下，利用先進的編程技術(shù)作為實現(xiàn)手段，為廣大群眾提供了一個對自身體質(zhì)測定、評價的服務(wù)平臺，通過RFID 技術(shù)對用戶身份信息進行識別采集，利用串口通信技術(shù)實現(xiàn)體測設(shè)備與主機的通信，并在MFC 對話框上設(shè)計用戶界面，設(shè)計上位機程序控制整個系統(tǒng)的運行，采用ADO 技術(shù)調(diào)用SQL Server 數(shù)據(jù)庫實現(xiàn)信息的存儲與讀取。

3 系統(tǒng)的社會實踐

現(xiàn)代的科普工作已不是單向的灌輸，而是一種雙向互動。圖5 所示為互動式的科技傳播模式。

圖5 科技傳播新模式

社區(qū)健康體測跟蹤系統(tǒng)基于服務(wù)型科普理念設(shè)計，在實現(xiàn)科普及服務(wù)的同時，也能獲得百姓的健康信息，提供給政府作為百姓健康素質(zhì)調(diào)查的數(shù)據(jù)來源。這種通過科普展品實現(xiàn)的信息在受傳播者和傳播者之間的雙向傳遞，是一種互動式的科普方式。

服務(wù)型科普體系結(jié)構(gòu)的提出，為未來科普展品的發(fā)展提供了良好的契機，這種體系結(jié)構(gòu)將側(cè)重以人文本，注重人的需求，充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢，實現(xiàn)科普產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化。

圖6 服務(wù)型科普體系

該系統(tǒng)由全國科普創(chuàng)作與產(chǎn)品研發(fā)示范團隊——東北大學(xué)人工智能與機器人研究所NEW NEU 創(chuàng)新團隊完成研制工作，并進行了一系列應(yīng)用實踐。通過在遼寧省內(nèi)四個社區(qū)的初步推廣和參加2014 年科技部組織的科技周大型科普博覽會公開展示，驗證了基于人工智能技術(shù)建立的服務(wù)型科普展品的社會需求以及科普展品網(wǎng)絡(luò)化的巨大優(yōu)勢。

4 展望

物聯(lián)網(wǎng)作為一項新興的前沿技術(shù)，其在社區(qū)醫(yī)療中的應(yīng)用必將推動服務(wù)型科普體系的發(fā)展，給我國的基層社區(qū)醫(yī)療領(lǐng)域帶來一場新的革命。面向未來，在實現(xiàn)對居民健康狀況實時監(jiān)測的同時，東北大學(xué)NEW NEU 創(chuàng)新團隊還將引進數(shù)據(jù)挖掘機制，進一步分析誘發(fā)居民疾病的因素，為居民做好疾病預(yù)防工作。

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