基于IOS的慢性病跟蹤采集系統(tǒng)研究

全艷

【關(guān)鍵詞】IOS;慢性病;跟蹤采集

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，慢性病發(fā)病率持續(xù)增長(zhǎng)，現(xiàn)已成為影響人們生活質(zhì)量和健康水平的重要因素。據(jù)衛(wèi)計(jì)委發(fā)布的《中國居民營養(yǎng)與慢性病狀況報(bào)告（2015年）》數(shù)據(jù)顯示，18歲以上成年人高血壓、糖尿病、慢行阻塞性肺病患病率分別為25.2%、9.7%和9.9%，吸煙、過量飲酒、運(yùn)動(dòng)量不足、高鹽高脂、不良飲食等是導(dǎo)致慢性病高發(fā)的主要原因。在此背景下，借助信息技術(shù)手段對(duì)慢性病信息進(jìn)行采集、分析和處理，能夠提高慢性病防治的針對(duì)性和有效性?；诖耍疚奶岢鲆环N基于IOS平臺(tái)的慢性病采集系統(tǒng)，用戶可在智能終端輸入個(gè)人健康數(shù)據(jù)、個(gè)人信息，并通過傳感器自動(dòng)采集運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，將各項(xiàng)數(shù)據(jù)上傳至云端平臺(tái)，經(jīng)云計(jì)算平臺(tái)綜合計(jì)算用戶運(yùn)動(dòng)處方，由移動(dòng)設(shè)備或可穿戴設(shè)備對(duì)用戶運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行強(qiáng)度和進(jìn)度情況進(jìn)行跟蹤和采集，構(gòu)建基于云端與終端交互的慢性病信息采集系統(tǒng)，將慢性病防治由醫(yī)院診治轉(zhuǎn)移至用戶智能穿戴設(shè)備，確保慢性病管理的針對(duì)性、靈活性和安全性。

一、基于IOS的慢性病跟蹤采集系統(tǒng)組成及原理

（一）系統(tǒng)組成

1、終端設(shè)備系統(tǒng)

基于IOS的慢性病跟蹤采集系統(tǒng)由4層組成，包括：操作系統(tǒng)層、服務(wù)層、媒體層和可觸摸層。底層操作系統(tǒng)層主要功能為：內(nèi)存管理、電源管理、文件系統(tǒng)及操作系統(tǒng)任務(wù)，主要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用于硬件設(shè)備的交互;服務(wù)層主要實(shí)現(xiàn)應(yīng)用與IOS的服務(wù)交互;媒體層主要是實(shí)現(xiàn)與媒體文件的交互操作，包括音頻、視頻的錄制和圖形的繪制等;觸摸層主要是實(shí)現(xiàn)用戶操作交互。本系統(tǒng)基于IOS系統(tǒng)Core Motion框架獲取用戶基礎(chǔ)運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，通過藍(lán)牙獲取用戶可穿戴設(shè)備心率數(shù)據(jù)。

2、服務(wù)端系統(tǒng)

本系統(tǒng)中，服務(wù)端部署在云端，借助云端服務(wù)器彈性計(jì)算能力，為用戶端數(shù)據(jù)傳輸、運(yùn)動(dòng)處方生成、用戶基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)提供保障?？蛻舳伺c服務(wù)端通信基于JSON數(shù)據(jù)交換格式，基于RESTful API（表現(xiàn)層狀態(tài)轉(zhuǎn)換）技術(shù)構(gòu)建的Web Service提供界面交互，由URI作為唯一標(biāo)識(shí)，用戶在登陸后可通過瀏覽器或應(yīng)用訪問服務(wù)器數(shù)據(jù)，確保不同情況下數(shù)據(jù)狀態(tài)呈現(xiàn)的一致性。

3、系統(tǒng)架構(gòu)

本系統(tǒng)由云服務(wù)端、健康云服務(wù)和IOS智能移動(dòng)設(shè)備組成。云服務(wù)端將用戶個(gè)人數(shù)據(jù)、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)在MySQL數(shù)據(jù)庫中，并基于數(shù)據(jù)庫邏輯關(guān)系，作為用戶運(yùn)動(dòng)處方計(jì)算數(shù)據(jù)源。

健康云服務(wù)基于用戶個(gè)人數(shù)據(jù)和運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)生成用戶運(yùn)動(dòng)處方，并存儲(chǔ)于云服務(wù)端數(shù)據(jù)庫。健康云服務(wù)與用戶終端通過Web Service交換數(shù)據(jù)，將用戶數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到相應(yīng)數(shù)據(jù)表中，實(shí)現(xiàn)客戶端數(shù)據(jù)與服務(wù)器端數(shù)據(jù)的耦合連接。

用戶端設(shè)備向健康云服務(wù)發(fā)出請(qǐng)求，健康云服務(wù)在接收到用戶情況后，經(jīng)數(shù)據(jù)處理自動(dòng)生成運(yùn)動(dòng)處方，并將運(yùn)動(dòng)處方發(fā)送至用戶端設(shè)備，對(duì)用戶運(yùn)動(dòng)狀況、運(yùn)動(dòng)計(jì)劃進(jìn)行管理。在運(yùn)動(dòng)管理過程中，根據(jù)用戶端設(shè)備采集到的實(shí)時(shí)心率、運(yùn)動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度等數(shù)據(jù)，對(duì)用戶運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行情況進(jìn)行綜合性評(píng)估，并定期將運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行情況上傳至健康云服務(wù)端，完成用戶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的收集，為用戶查看和醫(yī)生分析用戶信息提供有效的數(shù)據(jù)支持。

二、系統(tǒng)主要功能

本系統(tǒng)主要功能包括：用戶登錄、運(yùn)動(dòng)概況、心率監(jiān)測(cè)、運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)和個(gè)人數(shù)據(jù)等。

（一）用戶登錄

在用戶登錄時(shí)，首先對(duì)用戶端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)連接狀態(tài)進(jìn)行校驗(yàn)，如網(wǎng)絡(luò)連接異常，則提示聯(lián)網(wǎng)異常提示，并指導(dǎo)用戶恢復(fù)網(wǎng)絡(luò)連接。在用戶端設(shè)備網(wǎng)絡(luò)正常的情況下，用戶在正確輸入用戶名、密碼后并發(fā)出登錄申請(qǐng)，經(jīng)健康云數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)校驗(yàn)通過后，用戶端設(shè)備顯示歡迎界面。

（二）運(yùn)動(dòng)概況

用戶端設(shè)備登錄成功后，自動(dòng)顯示當(dāng)前運(yùn)動(dòng)處方目標(biāo)和運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行情況，包括心率監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)和當(dāng)前運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，以便于用戶直觀查看當(dāng)前運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行情況，合理安排運(yùn)動(dòng)時(shí)間和強(qiáng)度。

（三）心率監(jiān)測(cè)

心率監(jiān)測(cè)功能主要通過藍(lán)牙協(xié)議實(shí)現(xiàn)可穿戴設(shè)備與智能收集的連接。實(shí)時(shí)運(yùn)動(dòng)心率主要計(jì)算有效運(yùn)動(dòng)時(shí)間，以此計(jì)算運(yùn)動(dòng)處方執(zhí)行情況，并通過藍(lán)牙協(xié)議實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的交互和采集。智能終端設(shè)備能夠?qū)崟r(shí)顯示心率變化數(shù)據(jù)，并根據(jù)相關(guān)算法，標(biāo)記用戶運(yùn)動(dòng)有效數(shù)據(jù)時(shí)間、運(yùn)動(dòng)量，為用戶規(guī)劃運(yùn)動(dòng)計(jì)劃提供參考。

（四）運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)

運(yùn)動(dòng)統(tǒng)計(jì)模塊主要是采集用戶每天運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)，包括運(yùn)動(dòng)量、運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度和消耗卡路里等用戶數(shù)據(jù)等，并通過請(qǐng)求服務(wù)端數(shù)據(jù)，展示用戶歷史運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)。除運(yùn)動(dòng)處方目標(biāo)外，用戶可自行設(shè)定每天的行走目標(biāo)數(shù)，如用戶運(yùn)動(dòng)強(qiáng)度達(dá)到目標(biāo)要求，客戶端則自動(dòng)向用戶智能終端發(fā)送消息。

（五）個(gè)人數(shù)據(jù)

個(gè)人數(shù)據(jù)目標(biāo)主要由用戶填寫和修改個(gè)人基本信息，包括用戶姓名、性別、生日、體重、身高、體脂率等信息，心臟指數(shù)、骨密度、BMI（身高體重指數(shù)）、肺功能等信息通過體檢方式獲得，經(jīng)用戶填寫后儲(chǔ)存在云服務(wù)端，用戶可通過智能終端查看個(gè)人健康數(shù)據(jù)，及時(shí)了解自身健康狀況與運(yùn)動(dòng)處方目標(biāo)之間的差異，督促用戶執(zhí)行運(yùn)動(dòng)處方。

三、系統(tǒng)功能實(shí)現(xiàn)關(guān)鍵技術(shù)

本系統(tǒng)采用的關(guān)鍵技術(shù)主要包括運(yùn)動(dòng)處方數(shù)據(jù)的調(diào)用、運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)功統(tǒng)計(jì)功能的實(shí)現(xiàn)等，以運(yùn)動(dòng)處方數(shù)據(jù)交互為例，其實(shí)現(xiàn)過程如下：

四、結(jié)語

基于IOS系統(tǒng)平臺(tái)的慢性病跟蹤采集系統(tǒng)，能夠?qū)崿F(xiàn)用戶運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)的自動(dòng)化監(jiān)測(cè)、收集、上傳和分析，并根據(jù)用戶個(gè)人信息和運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)生成運(yùn)動(dòng)處方，幫助用戶制定每日運(yùn)動(dòng)目標(biāo)和強(qiáng)度，為用戶提供個(gè)性化的健康服務(wù)平臺(tái)。同時(shí)，用戶可查看當(dāng)日運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)和歷史數(shù)據(jù)，并通過運(yùn)動(dòng)處方目標(biāo)督促用戶積極參與運(yùn)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)慢性病的干預(yù)和防治，切實(shí)提高慢性病干預(yù)的針對(duì)性和有效性。