基于Windows CE的網(wǎng)絡(luò)化人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)研究

黃敬濤

摘 要：針對目前心血管疾病嚴(yán)重威脅人類健康，研制了一種基于Windows CE操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。通過實(shí)時(shí)采集人體生理參數(shù)，并通過GPRS/Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，對人體各生理參數(shù)進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)心血管疾病的診斷和預(yù)防。該系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了一種面向社區(qū)和家庭的網(wǎng)絡(luò)化健康監(jiān)護(hù)儀器，在市場上將會(huì)有良好的應(yīng)用前景。

關(guān)鍵詞：Windows CE C# GPRS 生理參數(shù)

中圖分類號(hào)：TH789 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2014）11（a）-0004-02

心血管疾病是當(dāng)前威脅人類健康和生命安全的主要疾病之一，具有病情隱蔽，突發(fā)性強(qiáng)和快速惡化的特點(diǎn)。心血管疾病的診斷主要通過心電、血壓等人體生理參數(shù)來衡量，在健康狀況下，人體各生理參數(shù)會(huì)在一定范圍內(nèi)保持動(dòng)態(tài)平衡，但在人體發(fā)生心血管類疾病時(shí)，這些生理參數(shù)會(huì)受到影響從而超出正常范圍[1]。對人體生理參數(shù)進(jìn)行快速直觀的監(jiān)護(hù)，是對心血管疾病提早發(fā)現(xiàn)和治療的有效手段，面向社區(qū)和家庭的網(wǎng)絡(luò)化人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，已經(jīng)成為國內(nèi)外研究人員關(guān)注的熱點(diǎn)。研究有關(guān)生理參數(shù)監(jiān)護(hù)的關(guān)鍵技術(shù)，將大大提高人們的健康水平[2]。

目前，市場上有關(guān)人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)設(shè)備主要應(yīng)用于醫(yī)院，并且其操作復(fù)雜、價(jià)格昂貴，無法達(dá)到心血管疾病早期診斷和預(yù)防的目的[3]。并且隨著心血管病人的逐年增加，在醫(yī)院的生理參數(shù)監(jiān)護(hù)已滿足不了不斷增加的病人，所以使病人能夠在家里就能得到醫(yī)療監(jiān)護(hù)的網(wǎng)絡(luò)化設(shè)備是目前的迫切需求[4]。

該文針對以上所述的生理參數(shù)監(jiān)護(hù)設(shè)備的現(xiàn)狀及市場需求，研究了一種基于Windows CE操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)以集成有Windows CE操作系統(tǒng)的智能手機(jī)為核心，將人體生理參數(shù)信息通過GPRS/Internet傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心對各生理參數(shù)進(jìn)行分析，若發(fā)現(xiàn)異常數(shù)據(jù)則進(jìn)行報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)心血管疾病的早期診斷和預(yù)防[5]。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

基于Windows CE操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)由穿戴式測量儀器，手持終端，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心三部分組成，圖1為系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)示意圖。其中穿戴式測量儀器以穿戴衣為載體，直接采集人體心電、血壓和心率等生理參數(shù)信息，并通過無線藍(lán)牙通信方式將生理參數(shù)信息實(shí)時(shí)傳輸?shù)绞殖纸K端；手持終端由集成有Windows CE操作系統(tǒng)的智能手機(jī)組成，其功能是暫存生理參數(shù)數(shù)據(jù)并將其通過GPRS/Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心；遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心由帶有固定IP的服務(wù)器組成，負(fù)責(zé)分析生理參數(shù)并給出分析意見。

2 人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)手持終端軟件設(shè)計(jì)

手持終端智能手機(jī)的操作系統(tǒng)為Windows CE，它是微軟公司專門針對移動(dòng)平臺(tái)開發(fā)提出的解決方案，是一個(gè)開放的操作系統(tǒng)，開發(fā)者可以基于Windows CE平臺(tái)開發(fā)自己的應(yīng)用程序。

人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)手持終端軟件是用Visual C#語言在Visual Studio 2008平臺(tái)上開發(fā)的，軟件包括兩個(gè)模塊，各模塊的操作界面如圖2所示。

連接服務(wù)器模塊：主要實(shí)現(xiàn)與遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心建立Socket通信連接。首先輸入服務(wù)器的IP地址和端口號(hào)（這里默認(rèn)為2000），然后創(chuàng)建套接字Socket并調(diào)用其Connect方法來連接服務(wù)器，連接之后通過NetworkStream將用戶名密碼寫入網(wǎng)絡(luò)傳輸給服務(wù)器并調(diào)用NetworkStream.Read方法來讀取服務(wù)器返回的信息，如返回的信息為“ok”則程序進(jìn)入數(shù)據(jù)傳輸模塊。

數(shù)據(jù)傳輸模塊：主要實(shí)現(xiàn)生理參數(shù)數(shù)據(jù)的無線網(wǎng)絡(luò)傳輸功能。首先調(diào)用FileStream方法來打開需要傳輸?shù)膖xt格式的生理參數(shù)文件，然后調(diào)用NetworkStream.write方法將數(shù)據(jù)寫入網(wǎng)絡(luò)流傳送給服務(wù)器，服務(wù)器返回“ok”則發(fā)送成功。

3 人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心端軟件設(shè)計(jì)

遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心端軟件是用Visual C#語言開發(fā)的Windows應(yīng)用程序，主要由網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊和數(shù)據(jù)庫管理模塊組成。其操作界面如圖3所示。

網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊：與手持終端建立無線網(wǎng)絡(luò)連接，接收其發(fā)送的生理參數(shù)數(shù)據(jù)。網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊采用Socket通信，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心與手持終端采用客戶機(jī)/服務(wù)器模型。由于服務(wù)器采用一對多的通信方式，為防止當(dāng)有多個(gè)終端同時(shí)和服務(wù)器進(jìn)行通信時(shí)發(fā)生信息阻塞，以保證通信的實(shí)時(shí)性和可靠性，程序中使用多線程技術(shù)來處理服務(wù)器與每一個(gè)終端的連接[6]。

數(shù)據(jù)庫管理模塊：主要用于存儲(chǔ)不同用戶的生理參數(shù)信息，以便查閱分析。選用SQL Server作為后臺(tái)數(shù)據(jù)庫，采用ADO.NET技術(shù)實(shí)現(xiàn)病人基本信息的保存，新用戶的注冊，病人錯(cuò)誤信息的刪除及病人心電圖的顯示等功能。圖4為數(shù)據(jù)庫管理模塊操作界面。

4 系統(tǒng)測試及結(jié)果分析

系統(tǒng)測試分為兩個(gè)部分：手持終端功能測試和遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心通信功能測試。

4.1 手持終端功能測試

手持終端軟件在Visual Studio 2008平臺(tái)提供的智能設(shè)備仿真管理器中進(jìn)行多次運(yùn)行，結(jié)果完全符合設(shè)計(jì)要求，并通過ActiveSync同步軟件，將軟件安裝到智能手機(jī)中進(jìn)行實(shí)際應(yīng)用，生理參數(shù)顯示界面如圖5所示。

4.2 遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心通信功能測試

手持終端通過GPRS將生理參數(shù)數(shù)據(jù)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心可以同時(shí)接收多個(gè)用戶信息。圖6所示為遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心生理參數(shù)接收界面。

通過以上環(huán)節(jié)的測試，證明了本系統(tǒng)已基本達(dá)到了設(shè)計(jì)時(shí)的功能需求，可以實(shí)現(xiàn)人體生理參數(shù)的實(shí)時(shí)監(jiān)護(hù)。

5 結(jié)語

基于Windows CE操作系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化人體生理參數(shù)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，通過實(shí)時(shí)采集人體生理參數(shù)，并通過GPRS/Internet網(wǎng)絡(luò)傳輸至遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)中心，對人體各生理參數(shù)進(jìn)行分析來實(shí)現(xiàn)心血管疾病的診斷和預(yù)防，為家庭和個(gè)人提供了一種新型的網(wǎng)絡(luò)化健康監(jiān)護(hù)儀器，在市場上將會(huì)有良好的應(yīng)用前景。

參考文獻(xiàn)

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