醫(yī)院住院部護士可穿戴式呼叫系統(tǒng)研究與設計

金光飛 何勝軍 屈峰浩 白炳鋒 錢衛(wèi)明 袁振宏 張君昊 衢州職業(yè)技術(shù)學院

前沿：無線呼叫收發(fā)智能可穿戴式系統(tǒng)是一套對醫(yī)院和一些人們想要第一時間去了解信息，自身又要去別的地方忙的時候。而對于一般的醫(yī)院都是有線呼叫而且地方的局限性很大，特別是3甲醫(yī)院服務要求，要求護士在5分鐘內(nèi)要趕到病人旁邊，如果超過5分鐘則不符合3甲醫(yī)院的服務要求。我國的絕大多數(shù)醫(yī)院還都是有線呼叫，而且受地方的局限線很大。所以要有一快可穿戴上的智能收發(fā)終端變得十分必要。

1. 主要內(nèi)容

本項目是一種基于ARM cotex M3為核心的并且由意法半導體公司生產(chǎn)的stm32rct6芯片控制oled和一個無線發(fā)送模塊的基站和終端的呼叫系統(tǒng)，由一個基站給已有的終端發(fā)送的信號提示有病人要救助，終端收到數(shù)據(jù)給oled發(fā)送數(shù)據(jù)并且有聲音和燈光的提示。等待護士按下按鈕，終端給基站發(fā)送數(shù)據(jù)在由基站給所有的終端發(fā)送要去病床號的護士。系統(tǒng)主要有可穿戴式和基站和無線模塊等組成。

2.項目技術(shù)水平

本項目從技術(shù)層面上，涵蓋了以下的開發(fā)內(nèi)容：

1)oled的顯示實現(xiàn)

2)網(wǎng)絡底層無線通信協(xié)議設計在軟件上的實現(xiàn)；

3)醫(yī)院有線呼叫系統(tǒng)的采集和基站無線模塊的發(fā)送

4)基站的無線調(diào)頻1對多通信的實現(xiàn)；

5）終端的無線接收和發(fā)送

6）電池安全充電解決問題

因此本設計的難度表現(xiàn)在軟、硬件的混合設計，網(wǎng)絡各層協(xié)議的編寫和終端接收發(fā)送的顯示等綜合技能和全面的軟、硬件知識。

3.應用范圍

本項目所研制的系統(tǒng)具有實時化，智能化，終端化、使用方便、性價比高等特點，可廣泛運用于各大醫(yī)院的呼叫系統(tǒng)，市場潛力很大

4.實施該項目所具備的基礎、優(yōu)勢和風險

4.1 項目的基礎和優(yōu)勢

項目組成員均具備一定的實踐能力，已經(jīng)開始了前期的研發(fā)工作，制作了無線收發(fā)模塊和oled的顯示，進展非常順利，為項目的實施奠定了基礎。項目組指導教師由2個校內(nèi)指導教師組成，校內(nèi)指導教師長期從事結(jié)構(gòu)健康、電器智能控制、無線傳感器網(wǎng)絡等方面研究，積累豐富經(jīng)驗，并取得顯著成績。

何勝軍教師具有扎實的科研基礎，擁有4年的企業(yè)工作經(jīng)驗，近兩年來指導大學生參加2016年浙江省“電子產(chǎn)品設計及制作”和2015年全國大學生“嵌入式電子設計競賽”（浙江賽區(qū)），獲得省二等獎。課題團隊具有嚴謹?shù)目蒲袘B(tài)度和扎實的專業(yè)基礎，指導學生參加各類專業(yè)技能競賽并獲得多項省三等獎以上榮譽，申報并完成多項市廳級科研項目多項。本課題研發(fā)團隊主要由應用電子專業(yè)人員組成，團隊研發(fā)任務根據(jù)成員的專業(yè)合理分配，具有扎實的理論基礎與較強的研發(fā)能力。具有較強的教科研能力和指導學生開展創(chuàng)新設計的經(jīng)驗，本項目完全可以將上述的項目經(jīng)驗借鑒到可穿戴式病房呼叫系統(tǒng)的開發(fā)中。

此外，學校有電工電子實驗室、配有開發(fā)裝置和示波器等調(diào)試設備，學校制定相關(guān)政策鼓勵大學生開展創(chuàng)新研究、配備有經(jīng)驗的教師指導項目開發(fā)，為開展項目研究提供了便利條件。

4.2 風險

項目從技術(shù)層面上，涵蓋了硬件設計、無線傳感網(wǎng)絡節(jié)點布置體系設計、安全檢測等諸多內(nèi)容，設計的難度表現(xiàn)在軟、硬件的混合設計、軟件知識，硬件知識，如果一個環(huán)節(jié)有問題則會導致項目失敗。

5.總結(jié)

目前還沒有這樣一款護士可穿戴式設備，它可以完全兼容病房的有線呼叫系統(tǒng)，該產(chǎn)品的成功研制，將有利的保障護士無論何時何地都能收到任意病房的呼叫與請求，完全避免了護士不在護士站或者是在其他病房服務時收不到其它病房的呼叫請求這一問題。

該產(chǎn)品使用ARM cortex M3意法半導體公司的stm32f103芯片自己定義的無線網(wǎng)絡群,每一個終端都有一個獨立的地址和頻道設計，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且和醫(yī)院已有的有線呼叫系統(tǒng)相結(jié)合，在不影響有線呼叫系統(tǒng)的情況下增加一個無線的穿戴設備讓護士及時在別的病房的情況下也知道各病號的呼叫。

這種基于有線呼叫系統(tǒng)的可穿戴式設備在國內(nèi)還是屬于首次開發(fā)，產(chǎn)品的成功開發(fā)將良好的實現(xiàn)了病房無線呼叫系統(tǒng)與有線呼叫系統(tǒng)的完美融合，極大的提高了護士的工作效率，并很大程度上降低了護士工作過程中的人為性出錯概率。

本項目得到衢州思漢電子科技有限公司的大力支持，目前處于產(chǎn)品的軟硬件調(diào)試階段，產(chǎn)品研發(fā)成功之后，將批量投入生產(chǎn)使用。