物聯(lián)網的醫(yī)院病房智能監(jiān)護系統(tǒng)設計分析

劉芳　王芳　楚智慧

摘 要：物聯(lián)網技術的飛速發(fā)展下，ZIGBEE、RFID技術也被廣泛應用，醫(yī)院病房智能監(jiān)護系統(tǒng)設計提出了兩種解決方案—物聯(lián)網技術及Android技術。此系統(tǒng)的硬件由SDA、A10平臺、ZIGBEE模塊服務器等部分組成，其中的醫(yī)護人員可通過SDA移動智能終端的記錄看到病患的診斷信息，并根據預定好的診療流程進入到下一個環(huán)節(jié)診療操作。同時可以通過Web系統(tǒng)端及時了解到病房內部的環(huán)境相關信息及病患的診療信息。實踐結果說明，該系統(tǒng)可實現出病患診療信息的實時記錄和查詢，同時還可方便監(jiān)測到病房內的環(huán)境情況，此設計方案具有相對可靠的使用價值。

關鍵詞：物聯(lián)網；智能監(jiān)護；系統(tǒng)

隨著信息化時代不斷的發(fā)展，醫(yī)院內部理念和服務也隨之做出了改變，其應用到計算機網絡技術等先進的科研成果，對一些傳統(tǒng)病房內實時監(jiān)測系統(tǒng)的改造勢在必得，實施醫(yī)院病房監(jiān)護系統(tǒng)對住院的患者及危重病人的康復更加有效、安全、可靠[1]。醫(yī)院對病人進行會診的方式可通過病房監(jiān)護系統(tǒng)，加快醫(yī)院運作的現代化管理提上日程，更好地改善醫(yī)院病房的環(huán)境服務，此系統(tǒng)在RFID技術及ZIGBEE技術的基礎上進行研究分析，并設計出基于物聯(lián)網的醫(yī)院病房智能監(jiān)護系統(tǒng)[2]。

1 病房監(jiān)護系統(tǒng)的硬件設計

1.1 總體構架

系統(tǒng)構架是由Android的A10平臺、ZIGBEE模塊設計、SDA移動智能終端、服務器等部分組成，SDA移動智能終端主要負責將采集到的醫(yī)護人員和病患信息經過精心處理后上傳到服務器，ZIGBEE模塊終端節(jié)點是采集醫(yī)院內部多個病房內的環(huán)境信息等，ZIGBEE協(xié)調器將通過采集的數據采納USB方式傳輸到A10平臺后經處理上傳到網絡服務器內。醫(yī)護人員身份驗證后，可通過SDA查詢病患的診療信息，同時，可根據當前診斷信息方式進行下一步的處置方式，也可在Web終端應用程序上對病房內及病患的材料信息進行實時監(jiān)控。具體構架如圖1所示。

1.2 A10平臺

目前系統(tǒng)硬件核心部分是A10處理器，外圍部分有十分充足的電路擴展。此平臺作為病房環(huán)境內的中間轉運站流通，主要負責上傳及數據處理部分。此平臺系統(tǒng)設計運用到了Android系統(tǒng)，通過USB傳輸方式獲得病房內環(huán)境監(jiān)測的一部分信息，并且通過解析再將其數據拼湊成JSON的方法上傳至服務器端。

1.3 ZIGBEE模塊設計板塊

ZIGBEE模塊包括協(xié)調器和終端節(jié)點兩部分，采用基于CC2530的開發(fā)模塊，終端節(jié)點可以同時搭載溫濕度傳感器、煙霧傳感器、紅外傳感器和繼電器模塊等。其中，終端節(jié)點放置于醫(yī)院的不同病房內，用于實現多個病房的環(huán)境監(jiān)測。該模塊的功能包含兩點：（1）ZIGBEE終端節(jié)點以輪詢方式實時采集病房內環(huán)境信息。（2）ZIGBEE協(xié)調器在成功組網的情況下將采集到的數據通過USB傳送到A10硬件平臺。

2 系統(tǒng)軟件設計

2.1 數據庫設計與實現

數據庫主要是為系統(tǒng)提供數據和存儲數據，可以使用戶清楚地知道系統(tǒng)的當前狀況和歷史狀態(tài)。本系統(tǒng)中主要的醫(yī)護人員信息表、病患信息表、操作記錄表，如表1所示。

2.2 服務器配置與實現

采用MVC架構的方法編寫Web代碼，在VIEW層利用Web動態(tài)地顯示病患就診流程、狀態(tài)與結果。醫(yī)護人員登錄后可查詢病患的診療信息與病房環(huán)境狀態(tài)，包括溫度、濕度等，其中，溫度和濕度使用曲線圖顯示。醫(yī)護人員通過查詢可以看到門診中所有病患的診療信息，并且可以對病患的診療信息進行修改。Control層對數據庫中每個表需要的操作編寫SQL語句和接口供Model層調用。Model層為每個Rest文件所需要的邏輯處理和數據提供方法。

3 病房監(jiān)控系統(tǒng)功能分析

病房內部的監(jiān)控系統(tǒng)主要功能都是根據病房需求設計出的，其主要幾點功能如下：（1）及時采集和處理到心率傳采集到的信號?？刂谱R的發(fā)射，通過心率測量的末班，進行輸出模擬信號機的心率波形，采集到信號使用單片機上的AD，通過OLED播放屏展示出通過模塊上輸出的電路將心率值的大小和心率波形狀。如報警信號發(fā)出報警就是心率偏低或者是偏高。使得病患在出現突發(fā)情況時醫(yī)護人員能盡早發(fā)現。（2）實時采集及處理呼吸信號，采用到熱電阻式的傳感器，將熱敏器件采用膠帶粘黏在患者鼻腔或者是口腔下方，方便檢測患者呼吸出的氣體溫度，在使用熱敏器件時患者在檢測的過程中不會感到不舒服，也不影響正常的睡眠休息，主要原因是其體積較小且簡單易用。利用信號濾波電路提取有效的信號采集，在通過處理器將采集到的呼吸模擬信號轉換成信號數字使用，屆時就會實現出技術和顯示功能，如警報器發(fā)出警報信號，則檢測到采集信號停止在大于10 s會發(fā)出故警報[3]。（3）能夠快速得到實時消息技術處理信號，壓力傳感器的膜片在受到外界的壓力后會發(fā)出相應得變化，并傳遞出電阻變片，當變片進行檢測后感到變化則電橋四邊的電阻也會之所發(fā)生變化，經測量電路會轉變成外界力量成正比的模擬信號，A/D膜片的轉換，在進行通過控制系統(tǒng)，屆時血壓值的大小就會出現在OLED顯示器上。

4 結語

本系統(tǒng)在充分研究RFID、ZIGBEE等技術的基礎上，設計了基于物聯(lián)網的醫(yī)院病房智能監(jiān)護系統(tǒng)[4]。實際運行結果表明，本系統(tǒng)能夠實現對病患診療信息的實時記錄和查詢，同時能夠實現對病房環(huán)境的實時監(jiān)測，設計方案切實有效，具有較高的實用價值。則通過無線方式將輸出的數據轉達到另一端的分析處，這樣方便患者充分發(fā)揮的自主能力，也可讓醫(yī)護人員進行實時監(jiān)護，使用以上方式不僅減輕了醫(yī)護人員的勞動強度也提高了醫(yī)院的醫(yī)療管理效率。

[參考文獻]

[1]張麗.關于醫(yī)院病房樓的人性化設計理念分析[J].價值工程，2019（3）：157-159.

[2]張晴，陳世棟.醫(yī)院病房輔助換水機器人研究[J].工業(yè)設計研究，2018（3）：248-253.

[3]何偉，張德軍，王秀榮.縣級醫(yī)院病房智能輸液管控系統(tǒng)應用效果研究[J].中國衛(wèi)生產業(yè)，2018（13）：165-167，172.

[4]許建國，張佳，郭麥成.基于物聯(lián)網的醫(yī)院病房智能監(jiān)護系統(tǒng)設計與實現[J].現代電子技術，2018（8）：83-86，91.