基于安卓平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)的構建*

薛 方 王 麗

[文章編號] 1672-8270(2015)09-0017-04 [中圖分類號] R197.324 [文獻標識碼] A

基于安卓平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)的構建*

薛 方①王 麗①

[文章編號] 1672-8270(2015)09-0017-04 [中圖分類號] R197.324 [文獻標識碼] A

目的：在社會人口老齡化問題日益嚴重的背景下，為了解居家老年人的健康監(jiān)控和管理問題，構建基于安卓(Android)平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)。方法：在分析系統(tǒng)需求和構建系統(tǒng)框架的基礎上，采用客戶機服務器模式，實現(xiàn)基于Android平臺的用戶健康數(shù)據的采集、分析、管理及健康咨詢服務。結果：構建基于Android平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)，便于用戶及時了解健康狀態(tài)、獲取健康指導，同時為醫(yī)生掌握患者歷史信息提供幫助。結論：基于Android平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)，可為數(shù)字化醫(yī)療中健康管理問題的解決提供思路和方案，具有廣闊的應用前景。

健康管理；老年人；安卓平臺；遠程醫(yī)學

[First-author’s address] Department of Computer, Xi’an Medical University, Xi’an 710021, China.

健康管理是指對人群或個人健康和亞健康的監(jiān)測、分析、評估以及健康維護和健康促進[1]。根據我國第六次全國人口普查，60歲及以上人口占全國人口的13.26%，是世界上唯一老年人口過億的國家[2-3]。在我國老齡化問題日益嚴重的社會背景下，居家老年人的健康管理成為相關醫(yī)療部門棘手的問題[4]。

新一代智能手機的普及和可穿戴醫(yī)療設備的成熟應用，以及移動互聯(lián)網技術的不斷發(fā)展，使老年人采用便捷和精確的方式分析、管理自身健康狀況成為可能。為此，本研究構建基于安卓(Android)平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)，旨在為智能手機用戶建立一個集健康數(shù)據采集、分析、管理及遠程健康咨詢和緊急救助的綜合系統(tǒng)，方便老年人及親屬實時了解自身健康狀況，幫助醫(yī)生獲取更多歷史健康記錄。

1 健康管理系統(tǒng)開發(fā)平臺

1.1 Android系統(tǒng)

Android是Google公司于2007年11月宣布的基于Linux平臺的開源手機操作系統(tǒng)，該平臺由操作系統(tǒng)、中間件、用戶界面及應用軟件組成，搭載Android系統(tǒng)的智能終端擁有先進的硬件和軟件架構，提供極其豐富的應用程序編程接口(application programming interface，API)，支持多種無線通信方式和強大的硬件配置，并且源碼開放[5-6]。同時，Android系統(tǒng)支持多項第三方軟件，便于安裝如脈搏、血壓及心電圖采集等輔助系統(tǒng)，故本系統(tǒng)采用Android作為開發(fā)平臺[7]。

1.2 基于Android平臺的系統(tǒng)開發(fā)

Android開發(fā)平臺采用4層架構模式，依次為：應用程序層、框架層、系統(tǒng)運行庫層及Linux內核層。其中Linux內核是系統(tǒng)的核心；系統(tǒng)運行庫層會通過C/C++庫支持用戶對各個組件的使用；應用程序框架層通過提供豐富的Java類支持程序開發(fā)。

1.3 應用程序的生成

將Java源代碼編譯成Dalvik Bytecode，再同資源文件相打包，形成安卓組件(Android package，APK)；然后經Android Code Libraries同上層Java程序相互溝通，利用Dalvik虛擬機對dex文件進行準確解讀，與Linux函數(shù)庫完成相互間的溝通，由內核層生成相應的進程用以對程序進行執(zhí)行。

2 健康管理系統(tǒng)需求與總體架構

2.1 健康管理系統(tǒng)

基于Android平臺的健康管理系統(tǒng)是移動醫(yī)療系統(tǒng)的重要組成部分，參考現(xiàn)有醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system，HIS)，結合用戶實際需求，系統(tǒng)需要實現(xiàn)用戶信息采集、用戶數(shù)據分析、用戶健康指導以及緊急救助等主要功能。該系統(tǒng)不僅能滿足用戶日常健康狀況的監(jiān)管，還能作為就醫(yī)時患者歷史健康信息的來源(如圖1所示)。

2.2 用戶分類

圖1 居家老年人健康管理系統(tǒng)需求分析圖

基于Android平臺系統(tǒng)的用戶分為3類，分別為居家老年人、老年人親屬和社區(qū)醫(yī)生；用戶可在各自的權限內使用系統(tǒng)功能，實現(xiàn)對居家老年人健康狀況監(jiān)管、指導及幫助。為滿足以上系統(tǒng)需求，設計系統(tǒng)架構如圖2所示。

圖2 居家老年人健康管理系統(tǒng)框架圖

2.3 服務器架構

系統(tǒng)采用客戶機服務器模式架構，服務器端主要完成實時通訊、用戶數(shù)據管理、健康數(shù)據分析及系統(tǒng)安全維護。客戶端即基于Android平臺的移動終端，主要實現(xiàn)生理數(shù)據的采集、與服務器端的實時通訊及向服務器端發(fā)起健康數(shù)據查閱請求等功能。

3 健康管理系統(tǒng)基本功能模塊

3.1 系統(tǒng)功能模塊

基于Android平臺的系統(tǒng)為了方便居家老年人快捷實現(xiàn)健康管理，方便親屬第一時間獲得老年人的健康數(shù)據，同時為了社區(qū)醫(yī)生即時取得本社區(qū)老年人歷史健康信息，基于Android平臺的居家老年人健康管理系統(tǒng)基本功能模塊劃分如圖3所示。

圖3 居家老年人健康管理系統(tǒng)功能分解圖

3.2 系統(tǒng)用戶

該系統(tǒng)用戶分為居家老年人、社區(qū)醫(yī)生及老年人親屬3類，所有用戶可以分別使用各自權限內的功能，因此需要用戶管理模塊對用戶注冊信息和用戶權限進行管理，保證用戶正常登錄使用。

3.3 系統(tǒng)應用

實時數(shù)據采集模塊負責通過連接在各類移動終端上的可穿戴設備，采集居家老年人的心率、血壓、血糖、體溫以及心音等基本生理數(shù)據。對采集的生理數(shù)據由健康狀況分析模塊進行匯總并給出分析報告，當用戶需要調取老年人歷史健康數(shù)據時，可通過歷史數(shù)據查詢模塊查閱。使用固定算法對各項生理數(shù)據設置動態(tài)閾值，當采集所得生理數(shù)據偏離閾值范圍時，由健康干預與指導方案模塊為老年人及其家屬發(fā)出警報信號，并給出相應指導方案。當老年人或家屬有疑問時，可通過此模塊與相應社區(qū)醫(yī)生進行實時交流，以獲得幫助。

4 健康管理系統(tǒng)關鍵技術及系統(tǒng)實現(xiàn)

基于Android平臺的系統(tǒng)功能模塊的實現(xiàn)主要使用下述關鍵技術。

4.1 ZigBee技術

ZigBee無線傳輸協(xié)議因其可靠性高、功耗低及時延短而被廣泛用于無線傳感網絡設計[8-9]。本系統(tǒng)中采集好的居家老年人生理數(shù)據使用ZigBee模塊傳輸，通過ZigBee協(xié)議與藍牙協(xié)議的轉換，實現(xiàn)移動終端對生理數(shù)據的獲取。

4.2 基于Android的數(shù)據庫SQLite技術

SQLite數(shù)據庫是一款適合于嵌入式的輕型數(shù)據庫，支持主流操作系統(tǒng)，并且能與諸多程序設計語言結合。SQLite完美的支持SQL語句，并支持事物處理功能。使用Android提供的API可以方便的創(chuàng)建和使用SQLite。如從用戶基本生理狀態(tài)表(PHYDATA)查詢歷史體溫數(shù)據(Tepre)語句如下：

Cursor cursor=db.rawQuery(

"select Tepre from PHYDATA"， null)；

for (cursor.moveToFirst()； !(cursor. isAfterLast())； cursor.moveToNext())

{

//執(zhí)行操作

}

4.3 繪圖插件AChartEngine技術

系統(tǒng)采用AChartEngine[10]作為健康數(shù)據的繪圖工具，該工具為apache公司開發(fā)的開源繪圖引擎，支持折線圖、散點圖、餅圖及柱形圖等多種圖表類型，適合血壓、體溫等生理數(shù)據的描述[11-13]。

4.4 Servlet技術

為了更好的響應客戶端的請求，系統(tǒng)服務器端使用Servlet技術。Servlet是運行在系統(tǒng)服務器端的Java程序，采用請求-響應模式提供Web服務，其工作過程為：客戶端發(fā)送請求至服務器端，服務器調用Servlet，客戶端的請求生成相應內容，并將該內容發(fā)給服務器，由服務器發(fā)送至客戶端如圖4所示。

圖4 血壓管理模塊界面圖

5 結語

在居家老年人的健康管理和健康救助面臨巨大壓力的當今社會，如何有效進行健康風險評估和健康控制是急需解決的問題，開發(fā)高效、便捷的老年人健康管理系統(tǒng)具有巨大的需求和廣闊的前景[14-16]。本研究設計的基于Android居家老年人健康管理系統(tǒng)，為智慧醫(yī)療中健康管理提供了便利條件。

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Construction of elderly people in home health management system based on Android/XUE Fang, WANG Li// China Medical Equipment,2015,12(9)∶17-20.

Objective∶ In the Social background that the increasingly serious problem of ageing population. Tele-home Health Management System(THMS)is constructed for elderly people founded on Android platform. Methods∶ On the basis of analyzing system requirements, establishing system firmaments, utilizing Client/server structure. Results∶ Building an Android-based health management system for old people staying at home to know their health condition and get health guidance on time and for the doctors to get access to patients' medical history. Conclusion∶ Android elderly home-based health management system has broad application prospects for resolving the digital medical problems in health management provides ideas and solutions.

Health management; Elderly people; Android platform; Telemedicine

薛方,女,(1983- ),碩士，講師。西安醫(yī)學院計算機教研室，研究方向：計算機應用。

2015-04-07

陜西省教育廳科學研究計劃(14JK1417)“基于老齡化影響的快速城市化地區(qū)醫(yī)療衛(wèi)生機構交通可達性研究——以西安為例”

①西安醫(yī)學院計算機教研室 陜西 西安 710021

DOI∶ 10.3969/J.ISSN.1672-8270.2015.09.006