基于文件傳輸協議的康復機器人數據共享系統*

郭鳳仙, 沈麗云

上海電氣集團股份有限公司 中央研究院 上海 200070

近年來,隨著信息技術的不斷發展,信息的交流逐漸增加。在康復醫療領域,對康復機器人設備進行數據分析,可以進一步指導患者的康復方案,為康復醫師制訂康復計劃提供有力依據。

數據分析的前提是數據的可靠傳輸,現有的一些數據進行傳輸時,一般采用存儲介質或電子郵件等方式[1]。存儲介質需要專人去現場操作,導致人力資源浪費,同時不利于遠距離傳輸。電子郵件固然能在一定程度上解決遠距離傳輸問題,但操作煩瑣,尤其不適用于多用戶的操作[2-3]。

基于此,筆者提出了一種基于文件傳輸協議(FTP)的康復機器人數據共享系統,能夠實現數據的可靠傳輸。

1 FTP概述

FTP是因特網上使用最廣泛的一種針對傳輸文件的協議,是對傳輸控制協議/網際協議的應用,工作在開放式通信系統互聯參考模型的第七層,以及傳輸控制協議模型的第四層[4-5]。FTP使用可靠的傳輸控制協議服務,能夠提高數據的可靠性和共享性,消除不同操作系統之間的不兼容問題。

1.1 FTP模型

FTP模型如圖1所示。當用戶通過FTP 客戶端向服務端發起一個會話時,客戶端會通過三次握手,采用端口21與FTP服務端建立控制連接,這一連接用于傳輸客戶端和服務端的請求與響應指令。對于大批量數據,可以通過數據傳輸模塊再建立數據通道進行數據傳輸[6-7]。

圖1 FTP模型

1.2 數據連接模式

在建立數據連接時,為適應不同的網絡環境,支持主動和被動兩種連接模式。這兩種連接模式主要針對數據連接,與控制連接無關[8-9]。

(1) 主動連接模式。在主動連接模式下,FTP客戶端發送PORT命令至服務端,主動連接模式連接過程如圖2所示。

圖2 主動連接模式連接過程

(2) 被動連接模式。在被動連接模式下,FTP客戶端發送PASV命令至服務端,被動連接模式連接過程如圖3所示。

圖3 被動連接模式連接過程

2 系統需求

康復機器人在使用過程中會產生大量數據,這些數據一方面可用于本地實時顯示,另一方面可用于后續科學分析。

為保證數據的可靠傳輸與康復機器人的有效運行,同時輔助康復醫師制訂最佳康復方案,筆者設計的康復機器人數據共享系統,其愿景如圖4所示。

圖4 系統愿景

康復醫師為患者制訂康復方案后,患者使用康復設備進行訓練。訓練過程中的數據一方面用于本地實時顯示,另一方面上傳至服務器,實現遠程存儲,方便患者遠程查看。通過對數據進行分析,可以輔助康復醫師進行康復治療方案的優化。

3 系統實現

康復機器人數據共享系統的實現采用Java語言[10],以下就客戶端和服務端的實現流程進行介紹。

3.1 客戶端

客戶端的處理流程如圖5所示,每觸發一次,會進行如下操作。

(1) 進入數據庫查詢最后一次上傳歷史記錄,如果沒有記錄,則直接上傳前一日的數據。

(2) 如果找到最后上傳的日期,那么獨立打包上傳從該日期開始一直到前一日為止每一天的數據。

(3) 針對上傳記錄中標記上傳出錯的記錄,重新上傳。

圖5 客戶端處理流程

3.2 服務端

服務端的處理流程如圖6所示。系統每隔一定的時間會檢測FTP上傳目錄中是否有新的文件,如果有則開始處理。處理過程如下。

(1) 對檢測到的.zip文件進行MD5校驗。

(2) 解壓所有文件到工作目錄。

(3) 對基礎數據進行入庫操作,每家醫院對應不同的數據庫,需要提前在主數據庫相應表中進行配置。

(4) 刪除工作目錄中的.csv文件。

(5) 將.zip文件移動至備份目錄。

(6) 更新主數據庫中的狀態表,成功則status賦值1,失敗則status賦值0,同時message字段中有失敗原因。

4 結論

隨著互聯網技術的飛速發展,信息共享已經成為趨勢,FTP在實現數據傳輸及信息共享方面有廣泛應用。筆者介紹了一種基于FTP的康復機器人數據共享系統,這一系統能夠實現數據的可靠傳輸及有效存儲。

圖6 服務端處理流程