耿美玲 田祥章 趙姝穎

（東北大學(xué)人工智能與機(jī)器人研究所，沈陽(yáng)，110819）

0 引言

互聯(lián)網(wǎng)的不斷發(fā)展給人們生活帶來(lái)了極大便利和可觀的經(jīng)濟(jì)效益，互聯(lián)網(wǎng)成為人們生活中不可或缺的一部分，同時(shí)也成為科研人員的重要研究方向。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隨著互聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展應(yīng)運(yùn)而生，并逐漸走入尋常社區(qū)居民家中，未來(lái)，物聯(lián)網(wǎng)在社區(qū)醫(yī)療健康中有很大發(fā)展前景，能夠提高社區(qū)醫(yī)療服務(wù)中心的服務(wù)水平和服務(wù)能力。

2012 年，中國(guó)科協(xié)開(kāi)始面向全國(guó)社區(qū)實(shí)施科普“益民計(jì)劃”，即在全國(guó)范圍內(nèi)建立科普示范社區(qū)，讓科普走進(jìn)社區(qū)，更加貼近百姓。

這無(wú)疑是一項(xiàng)具有長(zhǎng)遠(yuǎn)意義的利民工程。但是由于社區(qū)觀眾多為常住人群，走進(jìn)社區(qū)的科普展品與科技館、流動(dòng)科普大篷車(chē)和臨時(shí)展覽中的科普展品相比，在形式和內(nèi)容需求上都應(yīng)該有很大區(qū)別。這是因?yàn)椋诳萍拣^里生動(dòng)有趣的展品通常讓觀眾第一次看到會(huì)十分好奇、也非常喜歡，這些展品所傳播的相關(guān)科技知識(shí)和科學(xué)觀念會(huì)潛移默化地影響觀眾。經(jīng)過(guò)幾次瀏覽學(xué)習(xí)，觀眾了解相關(guān)知識(shí)后，好奇心就會(huì)逐漸減淡消失。因此，科技館的展品放在社區(qū)，如果其展示的內(nèi)容與參與者的關(guān)注點(diǎn)不相關(guān)，難以發(fā)揮長(zhǎng)效的益民作用，轉(zhuǎn)而成為一種擺設(shè)。

社區(qū)科普需要挖掘一種符合大眾需求的長(zhǎng)效方式，將百姓關(guān)心的問(wèn)題與科普展示相結(jié)合。因此，科普展品的設(shè)計(jì)應(yīng)該建立服務(wù)型科普理念，將服務(wù)融合在科普展品里，讓百姓通過(guò)不斷體驗(yàn)展品獲得長(zhǎng)期服務(wù)，感受?chē)?guó)家關(guān)懷。這種服務(wù)型科普展品的作用不僅有利于百姓，也有利于政府和基層組織開(kāi)展工作。

物聯(lián)網(wǎng)背景下的社區(qū)健康體測(cè)跟蹤系統(tǒng)是一種典型的服務(wù)型科普展品和網(wǎng)絡(luò)科普模型。該系統(tǒng)通過(guò)對(duì)人體常規(guī)健康信息的采集、傳輸、存儲(chǔ)、分析和長(zhǎng)期的個(gè)性化信息記錄與統(tǒng)計(jì)分析，實(shí)現(xiàn)對(duì)信息技術(shù)和健康知識(shí)的科普展示，同時(shí)為百姓健康狀況評(píng)估、分析及養(yǎng)生建議提供長(zhǎng)期服務(wù)，并可以在實(shí)現(xiàn)科普益民服務(wù)的同時(shí)，為國(guó)民素質(zhì)調(diào)查提供數(shù)據(jù)來(lái)源。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)思想和設(shè)計(jì)原則

1.1 設(shè)計(jì)思想

隨著社會(huì)的發(fā)展，人們?cè)絹?lái)越重視自身的身體健康，我國(guó)由于人口眾多，醫(yī)療資源緊張，社區(qū)醫(yī)療服務(wù)體系因此成為國(guó)家發(fā)展的重點(diǎn)。對(duì)社區(qū)居民進(jìn)行健康監(jiān)測(cè)往往會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，對(duì)這些數(shù)據(jù)的收集處理尤為重要，因此需要充分發(fā)揮物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)，建立運(yùn)營(yíng)管理信息化、網(wǎng)絡(luò)化、一體化的醫(yī)療服務(wù)體系。

實(shí) 現(xiàn) 科普產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化，其網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)如圖1 所示。

為實(shí)現(xiàn)上述構(gòu)想，我們做了很多前期工作，包括開(kāi)發(fā)社區(qū)健康體測(cè)跟蹤系統(tǒng)，系統(tǒng)的整體外觀如圖2 所示。

圖1 社區(qū)健康體測(cè)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)化整體結(jié)構(gòu)

圖2 社區(qū)健康體測(cè)跟蹤系統(tǒng)外觀

社區(qū)健康體測(cè)跟蹤系統(tǒng)針對(duì)百姓關(guān)注的健康狀況，利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期跟蹤服務(wù)，充分調(diào)動(dòng)居民參與科普工作的積極性和主動(dòng)性，為推動(dòng)居民提升科學(xué)素質(zhì)提供科普資源。同時(shí)，通過(guò)對(duì)居民身體各項(xiàng)指標(biāo)的日常檢測(cè)，社區(qū)居民可以更多了解健康知識(shí)和養(yǎng)生知識(shí)，成為科普工作的直接受益者。

該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是一個(gè)集科研與科普、科普與服務(wù)于一體的綜合性的實(shí)踐過(guò)程，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)思想如下：

1）服務(wù)型科普體系結(jié)構(gòu)：在傳播科普知識(shí)的同時(shí)，側(cè)重對(duì)用戶(hù)的服務(wù)，集科普與服務(wù)為一體。

2）學(xué)科交叉融合的思想：把先進(jìn)技術(shù)和實(shí)用方法融合在展品里，普及科學(xué)知識(shí)，傳遞科學(xué)思想，傳播科學(xué)方法，促進(jìn)素質(zhì)提升。

3）模塊化設(shè)計(jì)思想：自頂向下，劃分模塊，細(xì)分功能，逐步求精。軟件、硬件進(jìn)行模塊劃分設(shè)計(jì)，便于提升和改進(jìn)。

4）個(gè)性化的設(shè)計(jì)思想：基于信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化信息檢測(cè)和記錄，基于智能技術(shù)實(shí)現(xiàn)個(gè)性化信息分析與建議，提升展品的吸引力和持續(xù)生命力。

1.2 設(shè)計(jì)原則

社區(qū)健康體測(cè)跟蹤系統(tǒng)是科普系統(tǒng)，同時(shí)也是一個(gè)服務(wù)系統(tǒng)，其設(shè)計(jì)原則如下：

1）科學(xué)性：科學(xué)性是首要原則。展品所傳播的科普知識(shí)、數(shù)據(jù)測(cè)量方法及評(píng)估算法都要避免錯(cuò)誤信息。

2）實(shí)用性：實(shí)用性是社區(qū)科普展品符合百姓關(guān)注點(diǎn)的具體體現(xiàn)，也是社區(qū)科普展品的特色和生命力。

3）可靠性：可靠性支持社區(qū)科普展品的長(zhǎng)效性，這是社區(qū)展品產(chǎn)業(yè)化的前提。

4）可擴(kuò)展性：科普水平要不斷提升，要求社區(qū)科普展品服務(wù)能力不斷提升，包括內(nèi)容更新和先進(jìn)技術(shù)更新等?？蓴U(kuò)展性是一種面向長(zhǎng)遠(yuǎn)的設(shè)計(jì)。

2 系統(tǒng)功能

2.1 系統(tǒng)簡(jiǎn)介

本系統(tǒng)提供人體身高、體重、血壓、脈搏等常規(guī)體檢功能，特別是可以為兒童提供成長(zhǎng)過(guò)程中健康信息的長(zhǎng)期記錄，也可以為老年人提供血壓、脈搏等信息檢測(cè)記錄，適用于所有年齡階段的人群。

該系統(tǒng)共分四部分：建立個(gè)性化電子信息檔案、健康檢測(cè)、信息記錄和個(gè)人信息有償打印等。

具體功能包括：身高體重測(cè)量模塊、血壓脈搏測(cè)量模塊、歷史曲線(xiàn)繪制模塊和有償打印模塊等。系統(tǒng)上位機(jī)結(jié)構(gòu)如圖3 所示。

圖3 系統(tǒng)上位機(jī)結(jié)構(gòu)圖

2.2 模塊功能

身高體重測(cè)量模塊：實(shí)現(xiàn)身高體重的自動(dòng)測(cè)量，并與被測(cè)者個(gè)人信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，自動(dòng)建立個(gè)性化信息庫(kù)，長(zhǎng)期跟蹤并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為被測(cè)者健康生活提供針對(duì)性的建議和意見(jiàn)。該系統(tǒng)提供了與個(gè)性信息管理系統(tǒng)通信的軟硬件接口。

血壓脈搏測(cè)量模塊：實(shí)現(xiàn)血壓脈搏的自動(dòng)測(cè)量，并與被測(cè)者個(gè)人信息關(guān)聯(lián)起來(lái)，自動(dòng)建立個(gè)性化信息庫(kù)，長(zhǎng)期跟蹤并進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，為被測(cè)者健康生活提供針對(duì)性的建議和意見(jiàn)。該系統(tǒng)提供了與個(gè)性信息管理系統(tǒng)通信的軟硬件接口。

歷史曲線(xiàn)繪制模塊：居民用戶(hù)配備個(gè)性信息卡，刷卡之后，系統(tǒng)可以利用以往的測(cè)量數(shù)據(jù)，繪制出該用戶(hù)的身高、體重、血壓、脈搏等歷史曲線(xiàn)，用戶(hù)可以清楚地看到近段時(shí)間自己身體狀況的變化趨勢(shì)，從而實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)用戶(hù)信息的長(zhǎng)期跟蹤。

有償打印模塊：該部分功能是實(shí)現(xiàn)測(cè)量數(shù)據(jù)的打印以及所繪制的歷史曲線(xiàn)的打印。

整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)依賴(lài)于硬件、軟件、數(shù)據(jù)庫(kù)和通信技術(shù)的支持，如圖4 所示。

圖4 系統(tǒng)的技術(shù)支持

本系統(tǒng)在VS2010 平臺(tái)環(huán)境下，利用先進(jìn)的編程技術(shù)作為實(shí)現(xiàn)手段，為廣大群眾提供了一個(gè)對(duì)自身體質(zhì)測(cè)定、評(píng)價(jià)的服務(wù)平臺(tái)，通過(guò)RFID 技術(shù)對(duì)用戶(hù)身份信息進(jìn)行識(shí)別采集，利用串口通信技術(shù)實(shí)現(xiàn)體測(cè)設(shè)備與主機(jī)的通信，并在MFC 對(duì)話(huà)框上設(shè)計(jì)用戶(hù)界面，設(shè)計(jì)上位機(jī)程序控制整個(gè)系統(tǒng)的運(yùn)行，采用ADO 技術(shù)調(diào)用SQL Server 數(shù)據(jù)庫(kù)實(shí)現(xiàn)信息的存儲(chǔ)與讀取。

3 系統(tǒng)的社會(huì)實(shí)踐

現(xiàn)代的科普工作已不是單向的灌輸，而是一種雙向互動(dòng)。圖5 所示為互動(dòng)式的科技傳播模式。

圖5 科技傳播新模式

社區(qū)健康體測(cè)跟蹤系統(tǒng)基于服務(wù)型科普理念設(shè)計(jì)，在實(shí)現(xiàn)科普及服務(wù)的同時(shí)，也能獲得百姓的健康信息，提供給政府作為百姓健康素質(zhì)調(diào)查的數(shù)據(jù)來(lái)源。這種通過(guò)科普展品實(shí)現(xiàn)的信息在受傳播者和傳播者之間的雙向傳遞，是一種互動(dòng)式的科普方式。

服務(wù)型科普體系結(jié)構(gòu)的提出，為未來(lái)科普展品的發(fā)展提供了良好的契機(jī)，這種體系結(jié)構(gòu)將側(cè)重以人文本，注重人的需求，充分利用互聯(lián)網(wǎng)的優(yōu)勢(shì)，實(shí)現(xiàn)科普產(chǎn)品的網(wǎng)絡(luò)化。

圖6 服務(wù)型科普體系

該系統(tǒng)由全國(guó)科普創(chuàng)作與產(chǎn)品研發(fā)示范團(tuán)隊(duì)——東北大學(xué)人工智能與機(jī)器人研究所NEW NEU 創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)完成研制工作，并進(jìn)行了一系列應(yīng)用實(shí)踐。通過(guò)在遼寧省內(nèi)四個(gè)社區(qū)的初步推廣和參加2014 年科技部組織的科技周大型科普博覽會(huì)公開(kāi)展示，驗(yàn)證了基于人工智能技術(shù)建立的服務(wù)型科普展品的社會(huì)需求以及科普展品網(wǎng)絡(luò)化的巨大優(yōu)勢(shì)。

4 展望

物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)新興的前沿技術(shù)，其在社區(qū)醫(yī)療中的應(yīng)用必將推動(dòng)服務(wù)型科普體系的發(fā)展，給我國(guó)的基層社區(qū)醫(yī)療領(lǐng)域帶來(lái)一場(chǎng)新的革命。面向未來(lái)，在實(shí)現(xiàn)對(duì)居民健康狀況實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的同時(shí)，東北大學(xué)NEW NEU 創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)還將引進(jìn)數(shù)據(jù)挖掘機(jī)制，進(jìn)一步分析誘發(fā)居民疾病的因素，為居民做好疾病預(yù)防工作。

[1] 中華人民共和國(guó)科學(xué)技術(shù)普及法[A]. 2007 全國(guó)中醫(yī)藥科普高層論壇文集,2007∶5.

[2] 趙姝穎. 人工智能技術(shù)在科技傳播中的應(yīng)用探索[J]. 機(jī)器人技術(shù)與應(yīng)用,2014（1）∶38-41.

[3] 朱近之. 云計(jì)算為企業(yè)“開(kāi)源”[N]. 計(jì)算機(jī)世界,2012-10-15（15）.

[4] 涂成力. 結(jié)構(gòu)健康監(jiān)測(cè)的物聯(lián)網(wǎng)特征與云計(jì)算的應(yīng)用研究[D].哈爾濱∶哈爾濱工業(yè)大學(xué),2012.

[5] 李余黨. 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與應(yīng)用發(fā)展的探討[J].信息與電腦（理論版）,2010（7）∶123-124.