基于ARM網(wǎng)絡(luò)通信智能化病房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究

丁祥鵬　王思雨　眭清麗　李瑞　汪俊

摘 要 物聯(lián)網(wǎng)智能化的快速發(fā)展使得生活變得越來(lái)越智能化、人性化。用戶可足不出戶，便可實(shí)現(xiàn)移動(dòng)互聯(lián)。然而在醫(yī)療領(lǐng)域，智能化病房的設(shè)計(jì)研究還是相對(duì)較少?！盎贏RM網(wǎng)絡(luò)通信智能化病房的設(shè)計(jì)研究”以嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)為核心，通過(guò)攝像頭采集信息，經(jīng)ARM處理器處理后以網(wǎng)絡(luò)通訊的方式上傳到服務(wù)器，用戶可通過(guò)PC端和APP客戶端進(jìn)行訪問(wèn)、視頻圖像查看和遠(yuǎn)程控制。

關(guān)鍵詞 網(wǎng)絡(luò)通信 智能化病房 嵌入式 Linux系統(tǒng)

0引言

智能化病房是一種用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等場(chǎng)所，用來(lái)聯(lián)系溝通醫(yī)護(hù)人員、病人或老人以及家屬的智能化系統(tǒng)，是提高當(dāng)今智能化生活水平的一款必不可缺的系統(tǒng)。目前市場(chǎng)上有著部分醫(yī)院已經(jīng)開(kāi)始使用智能化病房，但是由于此類(lèi)病房造價(jià)成本高、對(duì)設(shè)計(jì)的要求高、對(duì)醫(yī)護(hù)人員的消耗較大，目前此類(lèi)病房并沒(méi)到得到展開(kāi)普及，僅僅應(yīng)用于少數(shù)私人醫(yī)院及貴族養(yǎng)老院等。智能化病房基于網(wǎng)絡(luò)信號(hào)傳輸，整體設(shè)計(jì)以ARM為核心設(shè)計(jì)，以嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)為核心，病人的信息被攝像頭采集，得到圖像信息，在嵌入式處理器下，圖像信息被轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，經(jīng)系統(tǒng)解碼后，電信號(hào)再被轉(zhuǎn)換成圖像信息，這樣使用者在PC端或者APP客戶端看到的就是圖像信息。

基于此病房系統(tǒng)下，用戶可以進(jìn)行登錄訪問(wèn)數(shù)據(jù)、在線及線下查看病房?jī)?nèi)視頻圖像，還可以實(shí)現(xiàn)在線交流，在病房?jī)?nèi)需要進(jìn)行操作時(shí)，在該系統(tǒng)上還可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制。

1國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀研究

對(duì)于智能化病房系統(tǒng)的研究，國(guó)外一家非營(yíng)利的設(shè)計(jì)公司NXT Health推出一個(gè)名為“病房2020”的項(xiàng)目，該計(jì)劃一經(jīng)提出便引起巨大的社會(huì)響應(yīng)，真正將智能化系統(tǒng)帶入醫(yī)療病房行業(yè)，徹底的改變了傳統(tǒng)的就醫(yī)環(huán)境。在此計(jì)劃的影響下，美國(guó)、澳大利亞及歐洲眾多國(guó)家迅速的投入到了研究當(dāng)中，病房的不同部分根據(jù)21世紀(jì)的醫(yī)療經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)重新整合，新的病房看上去很酷。新病房設(shè)計(jì)簡(jiǎn)約，采用白色彎曲弧度面板，鋁合金材料，很有未來(lái)氣息。該病房的原型已經(jīng)在紐約的杜邦克利奈工作室展出。

中國(guó)衛(wèi)生局發(fā)布的2016-2020年中國(guó)智慧醫(yī)療行業(yè)發(fā)展研究分析與市場(chǎng)前景預(yù)測(cè)報(bào)告認(rèn)為：以三醫(yī)聯(lián)動(dòng)、醫(yī)藥分開(kāi)、分級(jí)診療、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療為核心的健康中國(guó)建設(shè)將成為“十三五”期間深化醫(yī)療衛(wèi)生體制改革的重頭戲。以此表面，智能化病房系統(tǒng)的發(fā)展在我國(guó)及國(guó)際市場(chǎng)都有廣闊的發(fā)展前景。

2系統(tǒng)設(shè)計(jì)

通過(guò)對(duì)基于ARM網(wǎng)絡(luò)通信為媒介的智能化病房的研究，實(shí)現(xiàn)目前病房沒(méi)有的智能化、便利化以及人性化的服務(wù)。它的設(shè)計(jì)研究?jī)?nèi)容主要包括四個(gè)板塊：分別是服務(wù)器端、病房的ARM終端、WEB網(wǎng)頁(yè)客戶端和手機(jī)Android客戶端。在服務(wù)器端，它的主要功能是用來(lái)保存病人的數(shù)據(jù)信息、接收ARM終端上傳上來(lái)的數(shù)據(jù)、處理PC端及APP客戶端的數(shù)據(jù)請(qǐng)求。病房中的ARM終端，主要是用來(lái)采集病房?jī)?nèi)攝像頭的視頻、圖像數(shù)據(jù)，然后上傳到服務(wù)器和采集病房?jī)?nèi)的環(huán)境信息及儀器設(shè)備的信息上傳到服務(wù)器。另外在PC端用戶登錄后可查看實(shí)時(shí)畫(huà)面，醫(yī)生的客戶端還可對(duì)病房?jī)?nèi)的設(shè)備進(jìn)行遠(yuǎn)程的控制，與其他客戶端也同樣配備通訊關(guān)聯(lián)。同樣的，在手機(jī)Android客戶端同樣可以實(shí)現(xiàn)在PC端的功能，在手機(jī)客戶端，用戶使用起來(lái)會(huì)更加方便。其智能病房系統(tǒng)的設(shè)計(jì)框圖如下圖1所示：

3簡(jiǎn)述設(shè)計(jì)特色及創(chuàng)新點(diǎn)

（1）病房?jī)?nèi)視頻圖像的傳輸，家屬或朋友在擁有權(quán)限的情況下通過(guò)PC端或Android客戶端進(jìn)行實(shí)時(shí)或保存圖像查看（運(yùn)用范圍在重癥監(jiān)護(hù)病房、兒童病房、高級(jí)養(yǎng)老院病房等有特殊需求的病房，確保不侵犯病人或家屬的隱私）。

（2）通過(guò)客戶端遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)的采集，以嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)為核心，通過(guò)攝像頭采集信息，經(jīng)ARM處理器處理后以網(wǎng)絡(luò)通訊的方式上傳到服務(wù)器，用戶可通過(guò)PC端遠(yuǎn)程控制。

（3）醫(yī)護(hù)人員可通過(guò)客戶端定時(shí)推送醫(yī)囑及相關(guān)信息，并與患者、老人及家屬進(jìn)行遠(yuǎn)程通訊交流。

4結(jié)語(yǔ)

智能醫(yī)療在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展熱度不斷提升，原因主要有兩個(gè)方面。一是圖像識(shí)別、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、通信網(wǎng)絡(luò)等關(guān)鍵技術(shù)的突破帶來(lái)了人工智能技術(shù)新一輪的發(fā)展，大大推動(dòng)了以數(shù)據(jù)密集、知識(shí)密集、腦力勞動(dòng)密集為特征的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)與人工智能的深度融合。另一方面，隨著社會(huì)進(jìn)步和人們健康意識(shí)的覺(jué)醒，人口老齡化問(wèn)題的不斷加劇，人們對(duì)于提升醫(yī)療技術(shù)、延長(zhǎng)人類(lèi)壽命、增強(qiáng)健康的需求也更加急迫。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國(guó)智能醫(yī)療行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》數(shù)據(jù)顯示，2020年，醫(yī)療行業(yè)人工智能融資額達(dá)到1020百萬(wàn)美元。簡(jiǎn)言之，智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)在未來(lái)有著不可限量的發(fā)展?jié)摿?，如何降低研究成本和保證用戶的滿意度是未來(lái)繼續(xù)深入研究的主要趨勢(shì)。

參考文獻(xiàn)

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