基于智能手機的健康晴雨表的設計

張虎軍，張楠楠，蔡 峰，唐 植

基于智能手機的健康晴雨表的設計

張虎軍，張楠楠，蔡 峰，唐 植

目的：設計一種基于智能手機的健康監測系統，該系統可以實現持有人健康狀況的實時評估、健康建議、健康處方。方法：通過錄入個人的健康基礎信息，并通過GPRS接入遠端服務器，服務器上有個人在健康體檢機構體檢詳細數據和專家的分析結果，系統可以實時通過無線網絡向手機同步歷次健康體檢的健康指標變化趨勢，個人的健康隱患和異常指標，以及健康專家對持有人健康指導建議，包括飲食建議、運動建議、疾病預防等，從而實現對個人健康作出跟蹤、指導服務。結果：在基于Windows CE操作系統、Symbian S60操作系統的智能手機上實現健康晴雨表，可以獲得個人的基本信息、健康狀況、體質指數、健康隱患、飲食處方、運動建議等信息，系統同醫院的個人健康數據庫相連接，可以及時把醫院健康管理中心專家的健康建議實時更新到持有人手機上，實現健康提醒服務。結論：個人健康監控、跟蹤、提醒是個性化健康管理的基礎，也是預防慢性疾病，實現健康普及的重要方法，通過最常用的個人手機實現健康管理是一種新型服務模式。

智能手機；GPRS；健康管理；健康處方；健康晴雨表

AbstractObjectiveTo design a software based on smart phone,which can realize the health assessment,health advice and health prescription.MethodsBy inputting individual basic health information,and accessing to the remote servers which contained the personal medical institutions and detailed data analysis by expert through GPRS,the system could realize the transmission of physical examination data,indicator trends,personal health risks and abnormal indicators and health guidance by health experts through the real-time synchronization via wireless network,which involved in the dietary advice,exercise recommendations and disease prevention.Finally the track of individual health and timely guidance were implemented.ResultsBased on Windows CE operating system and Symbian S60 smart phone operating system,the health barometer could be realized.Such data could be obtained as the basic personal information,health status,body mass index,health risks,prescription diet,exercise recommendations and other information through the health barometer.The system would be connected to the hospital personal health database,which could update the information of experts'advice timely in smart phones,to achieve the purpose of health alerts.ConclusionThe monitoring,tracking and reminder of personal health are the basis of personalized health management,as well as an important way to prevent chronic disease and make healthy universal.It's a new service model to achieve personal health management through the most commonly used smart phone.[Chinese Medical Equipment Journal，2011，32（2）：11-13，16]

Key wordssmart phone；GPRS；health management；health prescription；health barometer

1 引言

人體慢性疾病的發生是個逐步發展的過程。有一些健康指標對慢性病發生的可能性有直接的關聯，例如：體質指數（BMI）與冠心病、高血壓呈顯著正相關；肥胖是糖尿病、冠心病、高血壓、高脂血癥等慢性疾病的危險因素[1]；心率變化可反映糖尿病心臟植物神經病變的程度，與預測糖尿病慢性并發癥及病程、病情控制有關[2]。研究顯示，C-反應蛋白（CRP）與代謝綜合征（MS）的相關變量收縮壓、甘油三酯（TG）、胰島素敏感性簡易參數呈顯著正相關，提示CRP的升高與MS的發生具有一定的相關性，利用CRP指標可以預測患者心腦血管疾病的發生[3]。每次的健康體檢可以獲得很多檢驗的參數，但是所能獲得的結果只有此次檢查是否在正常范圍內的提示，缺少前后的對比與趨勢的分析。人體的體質指數（BMI）在時刻發生著變化，比如：我們的腰圍在一點點變化，但是這些變化常被忽略，表面原因是個體很少去關注這種變化趨勢，但是根本原因卻在于缺乏變化的獲得方式。如果研發出一種類似于天氣預報的方法，能夠根據身體參數的變化趨勢來對健康作出提醒，那么將極大地改變人群對身體變化的關注程度。本課題就是研制一種基于智能手機的軟件，可以通過GPRS無線網絡同遠端服務器進行健康數據同步，實現對個體歷次健康體檢獲得參數進行前后對比分析，進而提供疾病趨勢的預測，以及健康管理專家對健康數據的總體分析結論和對個人作出的健康指導建議、飲食處方、運動建議等[4-5]。

2 系統的設計思路

作者單位：610083 成都 成都軍區總醫院醫務部（張虎軍、張楠楠、蔡 峰、唐 植）

2.1 系統技術介紹

本系統在研發過程中始終貫徹如何及時、有效、全面、隨時隨地實現個人健康數據信息管理和監控的宗旨。利用現代信息通訊技術的最新成果（移動無線通訊3G技術），建立既符合用戶使用習慣又能充分滿足客戶特點與特色需求的動態數據信息管理模式，從而完成個人健康數據的動態管理。

該系統是建立在第三代通訊科技的技術上，利用第三代通訊技術的優勢，為用戶提供養生保健相關的視頻、語音、文本和數據服務。與現有的通訊技術相比，主要優點是擺脫了傳統互聯網的束縛、實現了凡是有無線通訊覆蓋的地方就能為用戶提供服務，系統效率較高。此外，利用在不同網絡間的無縫漫游技術，可將無線通信系統和Internet連接起來，從而可對用戶提供更多更高級的服務。如圖1所示，其中，Video：系統采用了的視頻解碼技術；Sound：系統采用音頻解碼技術；Data：系統采用數據壓縮傳送技術；Extend：系統采用了功能端擴展技術。

圖1 健康預報系統結構框圖

2.2 系統的架構

系統完全基于面向對象設計模式實現所有業務管理功能，在系統架構設計中采用表現層、業務處理層和數據層3層模式實現，這樣既能使表現層不能與數據層直接交換數據，保證了數據的安全，又使得系統的業務數據處理都集中在業務處理層中進行，確保了系統在多用戶連接下仍能高效地處理數據。健康預報系統（健康晴雨表）系統拓撲圖如圖2所示。

圖2 健康預報系統拓撲圖

2.3 系統核心設計思想

健康預報（健康晴雨表）系統是建立在無線通訊技術上，利用無線終端進行數據傳輸和處理的個人健康數據，其核心技術是利用無線網絡為核心的第三代通訊技術的成果，使健康數據管理系統更加趨于完善和成熟，能夠把過去的有線網絡所支撐的數據系統完美地結合到先進的無線網絡技術中，并擴展出大量的新興應用領域，從而徹底改變了固有的模式，讓隨時隨地獲得健康信息服務成為可能。

2.4 系統的核心硬件

（1）健康預報（健康晴雨表）系統由服務器、數據庫、編解碼工作站、監控系統、通訊介質等硬件系統組成。

（2）無線終端：手機、PDA、移動 PC 等。

2.5 系統軟件

健康預報（健康晴雨表）系統完全基于面向對象設計模式實現所有業務管理功能，在系統架構設計中采用應用層、平臺層和物理層3層模式實現，這樣即使應用層不能與平臺層直接交換數據，也能保證了數據的安全，又使得系統的業務數據處理都集中在業務平臺層中進行，確保了系統在多用戶連接下仍能高效地處理數據。

健康預報（健康晴雨表）系統采用分層次、組件式設計，可靈活架構和部署，系統功能選擇和升級方便，并且十分方便進行應用定制或者和現有的業務系統進行整合。

2.5.1 物理層

物理層主要是信息（信號）的傳輸介質，包含RF射頻基站，通訊衛星、光纜、光纖以及天線等。

2.5.2 平臺層

（1）健康預報（健康晴雨表）系統軟件平臺：①包括信息交換中心、信息控制中心、數據處理程序、應用服務程序及無線服務等子系統；②平臺程序完成控制硬件設備、業務流程、管理用戶信息、無線信息收發以及同步接口等功能；③平臺軟件特點：業務處理數據能力強，動態增加節點，適應高并發高效率業務能力需求，并有很強的擴展能力。

（2）數據庫：①平臺完全支持 SQL Server、Oracle 等主流數據庫，高效緩存技術使數據庫的操作更為高效和迅捷；②數據庫涉及視頻、聲音、文字、數據等信息的儲存和處理。

2.5.3 應用層

（1）客戶端軟件。客戶端軟件主要是面向用戶的信息終端系統，該系統可以是手機、PDA、便攜式計算機等。通過安裝相應的客戶端軟件就可以進行遠程的信息管理，而不必再局限于空間和時間的限制。

（2）服務端軟件。服務端軟件可以面向系統管理人員。根據不同載體，如多功能觸摸屏、二維碼掃描機等設備安裝服務端軟件后，就能夠同健康預報（健康晴雨表）系統平臺進行數據的交換和管理。

（3）其他服務軟件。在健康預報（健康晴雨表）系統的發展過程中，根據實際需求進行擴充和延展而采用的服務軟件。

2.6 系統業務功能

健康預報（健康晴雨表）系統功能模塊構架如圖3所示，其主要有10大模塊組成。

圖3 系統功能模塊圖

2.6.1 用戶權限模塊

（1）健康預報（健康晴雨表）系統采用用戶角色權限設計，不同角色的用戶只能看到相應角色的功能模塊，如普通用戶、注冊用戶、管理員等。

（2）用戶權限除了可以采用角色進行權限限制外，還可以采用用戶群。

2.6.2 數據錄入模塊

（1）錄入設備。可以通過PC、移動終端實現，用戶可進行快速的數據錄入。

（2）錄入信息方式。可以使用按鍵輸入、觸摸屏、手寫筆、終端掃描等方式。

（3）錄入信息設置。其包括：①基本信息錄入——用戶名、登陸密碼（手機號、密碼）、驗證碼。②健康數據錄入——第一步，輸入“體重、腰圍、身高、心率”，系統回復“身體基本狀況和健康風險”；第二步，輸入“生活習慣與細節（包括吸煙、飲酒、睡眠、飲食習慣、作息習慣等）”，系統回復“身體存在的健康風險等級和健康指導建議”；第三步，輸入“上一次體檢的關鍵數據（包括血壓、空腹血糖、甘油三酯、尿酸等）”，系統回復“身體存在的健康隱患和發生某些慢性疾病的風險可能和健康處方、運動處方、心理處方。”

輸入模塊示意圖如圖4所示。

圖4 系統終端輸入模塊示意圖

2.6.3 數據統計模塊

根據用戶每次輸入的健康指標，進行統計報表工作。包括：個人信息，如姓名、性別、年齡、手機、工作等；按日、周、月、年周期統計、新增、修改等情況；健康預報（健康晴雨表）系統提供了豐富的健康報表查詢統計功能，其中的指標統計和健康跟蹤能根據個人目前健康數據的動態顯示，統計各個階段的數據，并提示用戶重視健康指標的變化所帶來的疾病威脅，讓用戶及時調整生活作息、營養保健等。

2.6.4 查詢模塊

包括：（1）查詢平臺。通過移動終端設備和PC實現。（2）查詢方式。在PC或終端設備上輸入關鍵字或者關鍵健康指標，系統可以進行模糊匹配，直到用戶找到想要得到的信息，獲得自己的實時健康狀況。

2.6.5 健康提示模塊

包括：健康提醒功能；備忘錄功能；提醒功能實現：SMS、鈴音、震動等。

2.6.6 健康測試模塊

健康測試模塊包括3個子模塊：生理測試模塊；心理測試模塊；其他測試：測試模塊的擴充，在系統中不僅向用戶提供實用很強測試功能，同樣也有緩解壓力、增加娛樂性的其他測試，比如：星座測試、情感測試、職場測試、EQ測試等。

2.6.7 養生保健模塊

養生保健模塊主要提供各種養生保健信息，內容包含：（1）日常養生。（2）運動養生。（3）時令養生——針對春、夏、秋、冬以及節假日的養生知識。（4）養生文化——可以結合中華燦爛的文化底蘊，向用戶提供各種修身養性的知識；武術養生、養生宗教、養生詩詞、養生雜談、文化春秋、養生奇趣；兩性養生——女性養生、瘦身、美容等；時尚養生；健康家居；養生旅游；職場養生。

2.6.8 名家談養生模塊（結合搜狐健康博客的名人）

包括：名家談養生；名家養生法；養生人物榜；養生箴言錄。

2.6.9 食補養生模塊

包括：疾病食療方食療特點；食療基本原則；飲食禁忌；食療食物；食療食品類型；食物性能；食物配伍；烹調方法。

2.6.10 擴充模塊

包括：養生游戲；養生論壇；健康引擎；養生視頻；養生音樂。

2.7 系統運行環境

2.7.1 運行環境

（1）系統服務器端硬件環境。CPU：Xeon MP E7420，頻率：2 130 MHz；內存：DDRII 4 GB；硬盤：SAS 548 GB 熱插拔；網絡：局域網，需要遠程處理業務的需要獨立IP地址（ADSL也可以，可以使用第三方免費域名解析軟件，如花生殼)。

（2）系統服務器端軟件環境：操作系統，Windows 2000/2003；數據庫，SQL Server 2000；Web 服務軟件，.NetFrameWork1.1+IIS6.0 及以上；其他軟件，SUSE Enterprise Linux（Se-rver和 Advanced Server）、VMware ESX Server。

（3）系統PC客戶端硬件環境：主流的PC配置、便攜式計算機。

（4）系統PC客戶端軟件環境：IE瀏覽器：IE6，要求按照系統中設置配置IE；要求安裝Excel 2003及以上。

（5）系統移動終端硬件環境：支持 sms、mms，支持 wap，支持無線上網。

（6）系統移動終端軟件環境：Nokia Symbian 6th 3rd；Windows Mobile 6.0；Iphone Os3.0；Android。

3 系統軟件開發

系統的軟件開發主要涉及2大部分：一是后臺服務器的開發；二是前臺終端的軟件開發。前臺終端的軟件開發主要包括以下模塊的開發：系統WEB端管理后臺開發；系統WEB端前臺開發；系統平臺軟件程序組開發；系統內各移動終端業務服務器軟件開發；系統手持終端軟件Android子系統開發；系統手持終端軟件Symbian子系統開發；系統手持終端軟件Window Mobile子系統開發；系統視頻監控流服務器程序開發；系統視頻監控管理員坐席子系統開發。

4 應用前景展望

健康監督提醒是健康管理的重要核心，現代人生活節奏快，無暇顧及自己的健康，雖然有單位的定期體檢，但大多都流于形式，如何根據平時的簡單體質數據監測結合定期體檢的一些參數，通過手機每日向持有者作出健康提醒，是一種有效的健康監督途徑和方法。特別是隨著手機微博的使用、3G網絡的推廣以及智能手機的普及，使利用手機進行健康提醒的可能性大大增加。本系統將手機提醒結合專業化的健康管理系統形成專家對持有者的數據分析、健康處方、健康監督；同時，根據專家經驗形成自動化的健康監督體系，可實現大規模人群的健康管理模式；最后，利用該系統可以實現定制化的慢病管理系統[6-9]，從而實現對老齡化社會慢性病的大規模監督急救治。

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（收稿：2010-09-06 修回：2010-11-20）

Design of Health Barometer Based on Smart Phone

ZHANG Hu-jun,ZHANG Nan-nan,CAI Feng,TANG Zhi
(Medical Administration Department,General Hospital of Chengdu Military Area Command,Chengdu 610083,China)

TP212.6

A

1003-8868（2011）02-0011-04

張虎軍（1971-），男，山西忻州人，碩士，高級工程師，主要從事醫學生物工程、健康管理方面的 研 究 工 作 ，E-mail：1875009@qq.com； 張 楠 楠（1983-），女，四川成都人，助理員，主要從事健康管理、衛生管理等方面的研究工作。

張楠楠，E-mail：ellenznn_06@126.com