基于C#社區(qū)智能醫(yī)療監(jiān)護(hù)軟件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

武 一，丁 涵，張圣鵬

（河北工業(yè)大學(xué) 天津300401）

基于C#社區(qū)智能醫(yī)療監(jiān)護(hù)軟件的設(shè)計與實(shí)現(xiàn)

武 一，丁 涵，張圣鵬

（河北工業(yè)大學(xué) 天津300401）

基于物聯(lián)網(wǎng)的迅速發(fā)展和獨(dú)居老人的增多的情況，本文開發(fā)了一款基于社區(qū)智能醫(yī)療服務(wù)的監(jiān)護(hù)軟件。本系統(tǒng)采用C#和SQL Server 2008數(shù)據(jù)庫技術(shù)完成軟件部分的編程，實(shí)現(xiàn)對信息的顯示、管理與查看。系統(tǒng)中還增加了視頻會診功能，采用OMCS網(wǎng)絡(luò)多媒體框架實(shí)現(xiàn)視頻語音功能。軟件測試結(jié)果表明，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)健康參數(shù)的實(shí)時顯示，能夠?qū)崿F(xiàn)視頻和歷史數(shù)據(jù)查詢的功能，完成信息的管理與查看。系統(tǒng)極大的方便了對老人健康情況的監(jiān)護(hù)，居家老人可以足不出戶與社區(qū)醫(yī)院的醫(yī)護(hù)人員進(jìn)行視頻會診，并且社區(qū)醫(yī)院可以隨時查看老人健康信息，關(guān)注老人健康。

智能醫(yī)療；C#；數(shù)據(jù)庫；SQL Server 2008；OMCS

“互聯(lián)網(wǎng)+”行動計劃的推出，推動了社會生活的各方面與互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用結(jié)合起來，實(shí)現(xiàn)社會生活的更加信息化，更加智能化?！爸腔鄢鞘小钡奶岢黾涌炝宋锫?lián)網(wǎng)的發(fā)展速度，作為城市的重要組成部分——社區(qū)實(shí)現(xiàn)“智慧”，是實(shí)現(xiàn)“智慧城市”的基礎(chǔ)?！爸腔凵鐓^(qū)”充分利用新一代的信息技術(shù)，如物聯(lián)網(wǎng)，互聯(lián)網(wǎng)等實(shí)現(xiàn)社區(qū)的智能管理和智能服務(wù)，為社區(qū)居民提供信息化服務(wù)，方便社區(qū)人民生活。

近幾年，隨著人們健康意識和生活時評的提高和人口老齡化的加速，醫(yī)療需求持續(xù)上升，導(dǎo)致社會的醫(yī)療資源嚴(yán)重緊缺，醫(yī)護(hù)人員數(shù)量嚴(yán)重不足。在有限的醫(yī)療資源的基礎(chǔ)上，如何優(yōu)化醫(yī)療資源配置，提升醫(yī)療資源的利用率，成為亟待解決的問題。再加上慢性病患者和獨(dú)居老人數(shù)量的增加，對這些人的監(jiān)護(hù)也成為必須面對的問題。開發(fā)一套設(shè)計合理，技術(shù)先進(jìn)，經(jīng)濟(jì)，實(shí)用，方便，可靠，價格低廉的智能醫(yī)療系統(tǒng)成為解決這些問題的最佳方案。文中所設(shè)計的監(jiān)護(hù)軟件是智能醫(yī)療系統(tǒng)的一部分，用于對采集數(shù)據(jù)的顯示，記錄與查詢，信息的查詢與管理，視頻會診。

1　系統(tǒng)構(gòu)成

本系統(tǒng)主要由3部分構(gòu)成：參數(shù)采集模塊、無線傳輸模塊和本上位機(jī)軟件系統(tǒng)模塊。參數(shù)采集模塊通過傳感器對被監(jiān)護(hù)者的健康參數(shù)，如脈搏、血壓、體溫等數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，各采集節(jié)點(diǎn)將采集到的數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳送到協(xié)調(diào)器，協(xié)調(diào)器對數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，通過RS232發(fā)送給上位機(jī)串口。上位機(jī)軟件系統(tǒng)將串口接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行顯示和存儲。同時，上位機(jī)軟件系統(tǒng)還具有健康參數(shù)歷史數(shù)據(jù)查詢，信息的查詢與管理，視頻會診等功能。系統(tǒng)整體框架圖如圖1所示。

2　軟件功能設(shè)計

軟件采用C#語言編寫，在Microsoft Visual Studio 2010環(huán)境下開發(fā)的。軟件部分屬于上位機(jī)，主要負(fù)責(zé)與下位機(jī)進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的接收；數(shù)據(jù)的實(shí)時顯示；存儲數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)驗(yàn)證用戶登錄信息和歷史數(shù)據(jù)及異常數(shù)據(jù)的查詢；視頻會診功能。上位機(jī)軟件主要包括：串口模塊、登錄模塊、數(shù)據(jù)實(shí)時顯示模塊、信息查詢與管理模塊和視頻會診模塊。

圖1　系統(tǒng)整體框架圖

軟件設(shè)計的關(guān)鍵在串口接收數(shù)據(jù)的實(shí)現(xiàn)，遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫的連接以及將OMCS架構(gòu)嵌入到軟件系統(tǒng)中。

2.1串口模塊

串口模塊主要是負(fù)責(zé)串口參數(shù)的配置，串口的初始化，打開串口，關(guān)閉串口。

本系統(tǒng)采用Microsoft Visual Studio 2010自帶的串口通信控件SerialPort控件，此控件提供的功能可以滿足本系統(tǒng)的要求。對SerialPort類里的屬性進(jìn)行設(shè)置即對串口參數(shù)的設(shè)置。

通信參數(shù)設(shè)置的部分程序：

2.2軟件登錄模塊

該模塊主要負(fù)責(zé)驗(yàn)證登錄用戶的用戶名和密碼是否正確，若是已經(jīng)注冊過的用戶并且密碼正確，即可登錄系統(tǒng)，若未注冊或者密碼錯誤，則不能登錄系統(tǒng)。同時有新用戶注冊功能，當(dāng)有新注冊的用戶時，將把注冊名和密碼存入數(shù)據(jù)庫中。當(dāng)用戶登錄系統(tǒng)時，上位機(jī)遠(yuǎn)程訪問數(shù)據(jù)庫，查詢數(shù)據(jù)庫里存儲的用戶信息進(jìn)行驗(yàn)證。設(shè)定一個變量來標(biāo)定用戶信息，如若用戶名存在于數(shù)據(jù)庫且輸入信息正確，變量為true，則允許用戶登錄系統(tǒng)；若用戶不存在或者用戶信息不正確，變量為false，則拒絕用戶登錄系統(tǒng)。用戶登錄流程如圖2所示。

圖2　系統(tǒng)登錄流程圖

2.3數(shù)據(jù)實(shí)時顯示模塊

數(shù)據(jù)顯示模塊負(fù)責(zé)將實(shí)時采集的參數(shù)數(shù)據(jù)顯示到上位機(jī)界面上。上位機(jī)接收到數(shù)據(jù)后，根據(jù)系統(tǒng)設(shè)置中設(shè)置的上下限數(shù)值對數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如若超出上下限，則會標(biāo)紅顯示，異常數(shù)據(jù)存儲到遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫上。

2.4信息查詢與管理模塊

2.4.1歷史數(shù)據(jù)查詢

用戶分為醫(yī)護(hù)人員和被監(jiān)護(hù)人員，醫(yī)護(hù)人員登錄系統(tǒng)后，可以查詢所有被監(jiān)護(hù)人員的健康檔案；被監(jiān)護(hù)人員登錄系統(tǒng)后，只可以查詢自身的健康檔案。進(jìn)入健康參數(shù)查詢界面后，連接遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)庫，用SQL語言查詢相應(yīng)數(shù)據(jù)庫表，從數(shù)據(jù)庫讀取用戶信息，將參數(shù)數(shù)據(jù)和異常數(shù)據(jù)綁定到Listview上，進(jìn)行顯示。

2.4.2信息查詢與管理

當(dāng)被監(jiān)護(hù)人員登錄系統(tǒng)后，可以查詢社區(qū)醫(yī)院醫(yī)生信息，例如醫(yī)生聯(lián)系方式，所在科室，主治疾病等，也可更新或者修改自己的個人資料，還可在健康知識模塊查看基本的醫(yī)學(xué)常識和醫(yī)藥知識。醫(yī)護(hù)人員登錄系統(tǒng)后，可以查詢自己主治病人的個人資料和健康記錄，也可更新或者修改自己的個人資料。

2.5視頻會診模塊

上位機(jī)視頻模塊采用的是OMCS網(wǎng)絡(luò)語音視框架，框架為程序的二次開發(fā)提供了簡單而強(qiáng)大的接口，集成語音、視頻等多媒體于一體，將底層、復(fù)雜的程序的編寫封裝在了內(nèi)部。采用OMCS框架可以快速地開發(fā)基于網(wǎng)絡(luò)多媒體的應(yīng)用系統(tǒng)，如：視頻聊天系統(tǒng)，視頻監(jiān)控系統(tǒng)，遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)等。

一個OMCS的Client有Owner和Guest兩種身份。當(dāng)一個Client連接到OMCS服務(wù)器后，可以作為Guest隨時訪問任何一個在線用戶的攝像頭、話筒多媒體設(shè)備。一個Client作為Owner時，當(dāng)其他的Client訪問時，為其提供本地的攝像頭、話筒等多媒體設(shè)備。

2.5.1多媒體服務(wù)器

OMCS多媒體服務(wù)器主要負(fù)責(zé)管理在線的OMCS客戶端，在客戶端之間創(chuàng)建P2P通道。當(dāng)OMCS與應(yīng)用集成時，OMCS服務(wù)器是獨(dú)立的，單獨(dú)運(yùn)行，只需將OMCS的客戶端dll嵌入到應(yīng)用中即可。

OMCS服務(wù)端開發(fā)的關(guān)鍵就是實(shí)現(xiàn)IMultimediaServer接口，實(shí)際上主要是實(shí)現(xiàn)用戶驗(yàn)證這個接口。通過IMultimediaServer接口，可以獲取當(dāng)前服務(wù)器所監(jiān)聽的端口，當(dāng)前在線用戶數(shù)量，在線用戶等信息。

port參數(shù)用于指定當(dāng)前OMCS服務(wù)器通過哪個端口提供服務(wù)（使用TCP協(xié)議）。

userVerifier用于驗(yàn)證登錄OMCS服務(wù)器的用戶的帳號和密碼。如果帳戶密碼不正確或者不存在，客戶端多媒體設(shè)備管理器在進(jìn)行初始化時將拋出錯誤提示。

2.5.2多媒體連接器

多媒體連接器主要負(fù)責(zé)連接到目標(biāo)OMCS客戶端的多媒體設(shè)備，身份相當(dāng)于一個Client的Guest。

當(dāng)連接器想要與目標(biāo)用戶的多媒體設(shè)備進(jìn)行連接時，調(diào)用BeginConnect方法，然后根據(jù)該方法中的ConnectEnded事件返回的結(jié)果ConnectResult來判斷連接結(jié)果。ConnectResult返回結(jié)果包括Succeed與目標(biāo)用戶連接成功，Timeout等待回復(fù)超時，TargetUserOffline目標(biāo)用戶不在線，Denied目標(biāo)用戶拒絕連接請求，DeviceInvalid請求連接設(shè)備不存在，MultimediaManagerNotInitialized目標(biāo)用戶的設(shè)備管理器還未完成初始化，ExceptionOccured出現(xiàn)異常。

當(dāng)連接器想要斷開與目標(biāo)用戶多媒體設(shè)備的連接時，調(diào)用Disconnect方法。

This.camera1.Disconnect（）；//斷開攝像頭的連接

2.5.3多媒體設(shè)備管理器

多媒體設(shè)備管理器主要負(fù)責(zé)管理本地所有的多媒體設(shè)備，身份相當(dāng)于一個Client的Owner；負(fù)責(zé)與OMCS服務(wù)器進(jìn)行通信，管理與服務(wù)器的連接情況；創(chuàng)建Guest到目標(biāo)Owner的雙向P2P通道；根據(jù)Guest發(fā)送的訪問請求連接或斷開所管理的目標(biāo)多媒體設(shè)備。

在使用多媒體管理器之前要先對其進(jìn)行初始化，初始化需完成以下幾個任務(wù)：

1）連接到目標(biāo)服務(wù)器。

2）使用參數(shù)傳入的帳號密碼登錄目標(biāo)服務(wù)器。

3）登錄成功后，對多媒體設(shè)備進(jìn)行初始化。

multimediaManager.Initialize（loadname.user，""，Configuration Manager.AppSettings["ServerIP"]，int.Parse（Configuration Manager.AppSettings["ServerPort"]））；

初始化成功后，Initialize方法成功返回，表示成功登錄。當(dāng)多媒體管理器初始化后，與OMCS服務(wù)器成功建立長連接。當(dāng)客戶端斷開與OMCS服務(wù)器的連接時，觸發(fā)ConnectionInterrupted事件，多媒體設(shè)備都停止工作。

IMultimidiaGateway接口用來控制Guest對多媒體設(shè)備的訪問。當(dāng)有Guest請求連接目標(biāo)客戶端的多媒體設(shè)備時，根據(jù)IMultimidiaGateway接口的AllowConnect方法返回的結(jié)果來控制連接結(jié)果。如果允許連接則返回true；若拒絕連接，則返回false，對方將會提示連接失敗。

2.6數(shù)據(jù)庫的設(shè)計

數(shù)據(jù)庫采用的是Microsoft SQL Server 2008，數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)主要是負(fù)責(zé)對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲和處理。用戶的添加和刪除，健康參數(shù)的存儲和查詢，病人資料的添加和修改等。

采用SqlConnection來連接數(shù)據(jù)庫，成功連接數(shù)據(jù)庫后可以通過應(yīng)用程序訪問數(shù)據(jù)庫中所存儲的數(shù)據(jù)。

SqlConnectioncon1=newSqlConnection（"server= 192.168.7.11，1433；Initial Catalog=智能醫(yī)療；User ID=sa；Password=”******”）；//連接數(shù)據(jù)庫

采用SqlCommand創(chuàng)建命令，在SqlConnection連接好數(shù)據(jù)庫后，對數(shù)據(jù)進(jìn)行添加，刪除，查找等命令。

SqlCommand cmd1=new SqlCommand（"select username，password from信息登錄表，con）；//創(chuàng)建命令，利用SQL語言處理數(shù)據(jù)

3　測試結(jié)果及分析

系統(tǒng)采用C/S架構(gòu)，將數(shù)據(jù)庫和多媒體服務(wù)器布置在另一臺PC機(jī)上，作為社區(qū)服務(wù)器。軟件測試結(jié)果如圖3，圖4，圖5所示，軟件可以實(shí)現(xiàn)用戶的登錄，信息的查看與管理，健康參數(shù)的實(shí)時顯示與歷史數(shù)據(jù)的查看，異常數(shù)據(jù)的記錄與查看，能夠與醫(yī)生進(jìn)行視頻會診。

圖3　健康參數(shù)實(shí)時顯示界面

圖4　用戶資料查詢界面

圖5　視頻會診界面

4　結(jié)束語

通過對本系統(tǒng)的測試可以得知，本系統(tǒng)可以方便快捷的監(jiān)護(hù)老年人，慢性病患者的身體健康，為社區(qū)醫(yī)護(hù)人員節(jié)省了大量的時間和資源，通過本系統(tǒng)醫(yī)護(hù)人員可以隨時查詢被監(jiān)護(hù)人的健康參數(shù)，通過分析這些參數(shù)可以給出合適的醫(yī)療意見或者采取相應(yīng)的行動，而不需要再定時定點(diǎn)的去住戶家進(jìn)行基本參數(shù)的采取和檢查。本系統(tǒng)也為就醫(yī)提供了極大的方便，被監(jiān)護(hù)人可以在家實(shí)現(xiàn)視頻會診，與醫(yī)生隨時進(jìn)行視頻溝通，向醫(yī)生詢問各種情況，不需要再因?yàn)橐恍┬〔』蛘呱眢w不便專門去醫(yī)院就診，在一定程度上解決了醫(yī)療資源緊張不足和監(jiān)護(hù)的問題。

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Design and implementation of intelligent health care sofeware in community based on C#

WU Yi，DING Han，ZHANG Sheng-peng
（Hebei University of Technology，Tianjin 300401，China）

Based on the rapid development of IOT and the increasing of the old people who live alone，this paper developed a health care software based on intelligent community health service.This system uses C#and SQL Server 2008 database technology to complete the software part programming，implementation of information display，management and check.The system also includes the function of video consultation adopting the OMCS network multimedia framework for video voice function.The results show that in software testing the system can realize real-time display of health parameters，realize the video function and demand the historical data and accomplish the management and the query of information.This system make the guardianship of the old man's health convenient.Let the old man that occupy the home can never leave home and community hospital medical staff consultation for video and Community hospital can see the old man's health information at any time and pay attention to the old man's health.

smart medical；C#；database；SQL Server 2008；OMCS

SerialPort中的Data事件負(fù)責(zé)接收數(shù)據(jù)，當(dāng)有數(shù)據(jù)傳送到串口時，觸發(fā) Data

事件接收數(shù)據(jù)。Data

事件是在輔線程上被引發(fā)的而不是主線程上，所以需要將處理數(shù)據(jù)的方法封裝在委托（delegate）對象內(nèi)，通過Invoke方法執(zhí)行委托。主線程上負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的顯示，輔線程上負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的接收和處理。

TN99

A

1674－6236（2016）22-0083-04

2015-12-01稿件編號：201512005

武 一（1964—），女，天津人 ，博士，教授 。研究方向：電路與系統(tǒng)，電氣工程，微電子學(xué)與固體電子學(xué)。