【摘 要】當(dāng)今移動(dòng)健康服務(wù)方面的理論和應(yīng)用研究已成為社會(huì)熱點(diǎn)，電子顯示終端在給人們帶來便利與樂趣的同時(shí)，也較大傷害我們的眼睛，在越來越多的人群中頻繁發(fā)生“視屏終端綜合征（VDT綜合征）”，本文簡(jiǎn)要概述了“視屏終端綜合征（VDT綜合征）”，深入研究了視力的防治，采用標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力表實(shí)現(xiàn)對(duì)眼睛視力測(cè)試，最后，設(shè)計(jì)并開發(fā)一款基于android操作系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)對(duì)眼睛保健功能的軟件，經(jīng)過測(cè)試，系統(tǒng)功能基本實(shí)現(xiàn)，具有一定的實(shí)用性。

【關(guān)鍵字】移動(dòng)健康 android 視屏終端綜合征 視力測(cè)試眼睛保健

一、緒論

（一）視屏終端綜合征

大多數(shù)長(zhǎng)期在電子顯示終端前面的人，會(huì)感覺眼睛干澀，部分人視力不穩(wěn)定或出現(xiàn)間歇性的視力模糊，嚴(yán)重者會(huì)感覺眼睛的眼皮比較沉重，眼球出現(xiàn)脹痛甚至眼部不適、頭痛、頭暈及全身不適，這是視屏終端綜合征的癥狀。視屏終端（ visual d isplay term ina，l VDT ）綜合征[1]， 又稱電腦視力綜合征或技術(shù)緊張性眼病，是由于長(zhǎng)期操作視屏顯示終端而影響眼睛、生理及心理健康所產(chǎn)生的一種輕微疾病。

VDT對(duì)人的影響是多方面的，在視屏終端前學(xué)習(xí)或工作2h，就會(huì)出現(xiàn)視力疲勞且視力下降；長(zhǎng)時(shí)間用眼使淚液變少并且改變其成分，進(jìn)而致使眼睛發(fā)干發(fā)澀，如果眼睛長(zhǎng)期分泌較少的淚液，眼角膜長(zhǎng)時(shí)間得不到淚液的滋潤(rùn)，眼球的表面就會(huì)變得干燥、眼結(jié)膜充血，致使眼角膜受損，眼睛會(huì)出現(xiàn)燒灼感，異物感，不及時(shí)制止，最后就會(huì)發(fā)展為干眼癥；長(zhǎng)期使用視屏終端還會(huì)使人煩躁不安，還會(huì)出現(xiàn)精神萎靡、思睡、記憶減退、失眠等精神癥狀發(fā)生。

（二）Android的發(fā)展及現(xiàn)狀

Android是一種基于Linux的開源操作系統(tǒng)[2]，2007年11月5日，google公司向全世界發(fā)布了Android的操作系統(tǒng)，同時(shí)google宣布成立一個(gè)全球性的聯(lián)盟組織，該組織由軟件開發(fā)商、手機(jī)制造商、電信運(yùn)營(yíng)商和芯片制造商共34家共同組成。Google在2008年9月正式發(fā)布Android 1.0系統(tǒng)。2011年上半年，Android在智能系統(tǒng)市場(chǎng)份額中排世界首位。 2013年的下半年，Android系統(tǒng)手機(jī)的全世界市場(chǎng)份額超過了75%。2013年09月24日谷歌開發(fā)的Android操作系統(tǒng)剛好發(fā)布五年，據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，全世界有10億臺(tái)電子設(shè)備采用了Android操作系統(tǒng)。迄今為止，在電視、平板電腦、手表等電子科技的領(lǐng)域也有Android操作系統(tǒng)的涉及，Android系統(tǒng)的影響范圍將會(huì)越來越大。

Android開發(fā)有四大組件[3]， Service：是后臺(tái)運(yùn)行服務(wù)。Activity：是一個(gè)顯示窗口，用于表現(xiàn)功能。BroadcastReceiver：廣播接收器。Content Provider：支持多個(gè)應(yīng)用程序的存儲(chǔ)和讀取數(shù)據(jù)。Android系統(tǒng)具有開放性的優(yōu)勢(shì)，Android聯(lián)盟允許任何移動(dòng)終端廠商加入。其開放性平臺(tái)的優(yōu)勢(shì)可以使Android系統(tǒng)的開發(fā)者和用戶越來越多。

二、需求分析

本項(xiàng)目將實(shí)現(xiàn)的是實(shí)現(xiàn)對(duì)眼睛的保健功能。根據(jù)舒爽清新或拉遠(yuǎn)視距的方法減緩用戶使長(zhǎng)期使用電子產(chǎn)品造成的眼疲勞。同時(shí)監(jiān)控用戶手機(jī)的屏幕，給長(zhǎng)時(shí)間使用手機(jī)看小說和視頻的用戶予以友好提醒，同時(shí)提供視力測(cè)試和眼保健操的功能。

（一）功能需求分析

系統(tǒng)采用B/S（Browser/Server簡(jiǎn)稱，瀏覽器/服務(wù)器）網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)模式[4]。

服務(wù)器功能：1用戶管理（用戶注冊(cè)，登錄等）；2保存數(shù)據(jù)；3數(shù)據(jù)備份；4響應(yīng)客戶端的請(qǐng)求；4向客戶端發(fā)送數(shù)據(jù)。

客戶端需求：1登錄服務(wù)器；2發(fā)送請(qǐng)求到服務(wù)器； 3將數(shù)據(jù)顯示到客戶端交互頁(yè)面；4響應(yīng)用戶的操作，為用戶提供眼保健操、視力測(cè)試等服務(wù)。

（二）性能需求分析

1運(yùn)行本軟件的設(shè)備：android手持設(shè)備，系統(tǒng)版本2.2.3或更高，windows操作系統(tǒng)的服務(wù)器；2易用性：系統(tǒng)提供清晰明確的操作菜單及流程指向，用戶一看即明、一看即會(huì)；3安全性：系統(tǒng)提供數(shù)據(jù)備份和恢復(fù)功能；4正確性：保證軟件正常運(yùn)行，客戶端響應(yīng)時(shí)間<5s；5編碼實(shí)現(xiàn)MVC是一個(gè)框架模式，使代碼模塊化，易讀、易改。

三、功能實(shí)現(xiàn)

（一）系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖（圖1）如下：

用戶通過android應(yīng)用程序，向服務(wù)器端發(fā)送請(qǐng)求，如：驗(yàn)證登錄注冊(cè)、請(qǐng)求數(shù)據(jù)。服務(wù)器在得到請(qǐng)求后，及時(shí)正確的響應(yīng)請(qǐng)求，完成一次會(huì)話。數(shù)據(jù)庫(kù)管理員（Database Administrator，簡(jiǎn)稱DBA）的作用是：對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行改進(jìn)和重組重構(gòu)，同時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫(kù)的穩(wěn)定運(yùn)行，確保數(shù)據(jù)安全；。從圖2可以看出，客戶端是本系統(tǒng)的重要組成部分，除了是連接客戶和服務(wù)器的橋梁之外，客戶端還為用戶提供眼睛保健的核心服務(wù)。在無網(wǎng)絡(luò)連接情況下，客戶端也能單機(jī)獨(dú)立運(yùn)行，為用戶提供系統(tǒng)的部分服務(wù)。

（二）服務(wù)器管理員用例圖

對(duì)于服務(wù)器端，系統(tǒng)可對(duì)用戶的基本信息和數(shù)據(jù)信息資源進(jìn)行管理，包括增加、修改、刪除、查詢等，還要求服務(wù)器管理員對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行基本的維護(hù)。

（三）用戶獲取服務(wù)用例圖

客戶端的使用會(huì)涉及到不同類型的用戶，用戶訪問的服務(wù)較多，部分人群可能會(huì)比較陌生，但是憑借客戶端的UI界面簡(jiǎn)潔明了，操作快速方便，并不要求用戶對(duì)客戶端特別的熟悉，就夠在短時(shí)間內(nèi)借助簡(jiǎn)易的說明快速熟悉該并使用該應(yīng)用。為了使系統(tǒng)有較高實(shí)用性，要求客戶端的吞吐量和可靠性都應(yīng)該最優(yōu)。

四、相關(guān)技術(shù)問題的處理

（一）UI設(shè)計(jì)

由于本系統(tǒng)是眼睛健康服務(wù)的應(yīng)用，有一定的特殊性，在UI及其風(fēng)格設(shè)計(jì)上要求較高。不同的顏色對(duì)眼睛的影響程度是有差異的。在不同顏色紙張對(duì)眼睛視力影響的研究中，綠色和白色在顏色飽和度低的情況下對(duì)眼睛的影響沒有根本性的差異。但是，如果紙張顏色飽和度過高就會(huì)使眼睛更容易疲勞，這是因?yàn)楦唢柡投阮伾珪?huì)影響文字的對(duì)比度，使紙張背景和內(nèi)容反差降低，同時(shí)也降低了文字內(nèi)容的辨識(shí)度。

有文獻(xiàn)[5]說明，使用綠色紙張和黃色紙張對(duì)眼睛的影響有很明顯的差異，使用綠色紙張時(shí)，大視角、中視角對(duì)比敏感度降低的眼數(shù)比使用黃色紙張時(shí)降低的眼數(shù)低。影響視力功能方面，在閱讀和寫作時(shí)黃色紙張要比綠色紙張的影響程度大。復(fù)旦大學(xué)醫(yī)學(xué)院眼科專家褚仁遠(yuǎn)認(rèn)為，保護(hù)眼睛最佳的顏色是藍(lán)和綠兩種顏色，用眼過度或眼睛疲勞時(shí)，經(jīng)?？催h(yuǎn)處的藍(lán)天和綠地，同時(shí)讓眼球適當(dāng)?shù)男菹?，視力疲勞就能在一定程度上得到緩解?/p>

所以，本系統(tǒng)采用的低飽和度的綠色為主要設(shè)計(jì)風(fēng)格，對(duì)用戶的眼睛影響較小。

（二）功能實(shí)現(xiàn)的處理方法

1.視力測(cè)試的實(shí)現(xiàn)。本項(xiàng)目采用常用的標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力測(cè)試表，將其映射到本項(xiàng)目中，主要檢查眼睛視網(wǎng)膜黃斑區(qū)中心凹視敏度，也就是中心視力，能簡(jiǎn)單、快速了解眼睛視力的部分準(zhǔn)確信息。該功能主要實(shí)現(xiàn)步驟：

自定義View加載到Activity中，重寫onDraw方法用Paint繪出界面，onTouchEvent方法識(shí)別觸屏根據(jù)屏幕所選擇的方向后調(diào)用invalidate方法重繪界面，最后測(cè)試完成之后，將測(cè)試數(shù)據(jù)存入SQLiet數(shù)據(jù)中。其中觸屏選擇方向主要邏輯代碼如下：

2.眼保健操的實(shí)現(xiàn)。本功能選用2008年新版眼保健操的音頻和圖解教程，北京市疾控中心通過老版和新版眼保健操使用前后，比較學(xué)生的視力、腦力及其他指數(shù)變化趨勢(shì)，評(píng)估結(jié)果為：新版眼保健操對(duì)學(xué)生視力的改善、緩解眼睛疲勞的效果較為明顯，各項(xiàng)指標(biāo)的評(píng)估都超過了老版的眼保健操。該功能主要實(shí)現(xiàn)步驟：

1創(chuàng)建android原生類MediaPlayer的實(shí)例，加載R.rew下的音頻文件，調(diào)用start方法播放音頻。部分代碼如下：

2創(chuàng)建繼承了android原生類PhoneStateListener覆寫onCallStateChanged方法用于手機(jī)通話狀態(tài)來暫停、開始音頻的播放。部分代碼如下：

3申請(qǐng)監(jiān)聽手機(jī)通話狀態(tài)的權(quán)限，通過Activity調(diào)用getSystemService方法，傳入Context.TELEPHONY_SERVICE系統(tǒng)常量得到TelephonyManager對(duì)象，即可設(shè)置監(jiān)聽類3.屏幕的監(jiān)控及提醒。在android設(shè)備喚醒時(shí)就觸發(fā)本系統(tǒng)監(jiān)控服務(wù)，開始計(jì)時(shí)，當(dāng)時(shí)間達(dá)到一個(gè)閥值（系統(tǒng)默認(rèn)45min，用戶可自定義），則在消息欄推送消息提醒。主要實(shí)現(xiàn)步驟：

1創(chuàng)建類ScreenOnBroadcastReceiver和類ScreenOffBroadcastReceiver繼承android原生類BroadcastReceiver，并重寫onReceive方法，接收到廣播Intent之后要發(fā)出、取消Notification的代碼放在其中[6]。

2在主線程中動(dòng)態(tài)注冊(cè)android.intent.action.SCREEN_ON與android.intent.action.SCREEN_OFF這兩個(gè)廣播監(jiān)聽。在廣播發(fā)出之后，android系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)創(chuàng)建注冊(cè)類的實(shí)例，在執(zhí)行onReceive方法后銷毀這兩個(gè)監(jiān)聽。部分代碼如下：

3在發(fā)送通知消息時(shí)用到了Java原生類Timer開啟用于取消、定時(shí)開啟TimerTask新線程。在TimerTask中會(huì)創(chuàng)建Notification實(shí)例后設(shè)置相關(guān)參數(shù)，用系統(tǒng)服務(wù)NotificationManager來發(fā)送Notification[7]。部分代碼如下：

4.緩壓圖的處理。在android客戶端上的有如下相似的圖片，目的是松弛眼睛睫狀肌，調(diào)整視力的焦距，使眼睛得到生理休息，在這種情況下，眼睛就會(huì)輕松許多，同時(shí)促使眼睛分泌淚液，使眼眶濕潤(rùn)，眼睛疲勞得到緩解。輕度視力的情況下，長(zhǎng)期堅(jiān)持使用該功能眼睛的視力也會(huì)提高。

將每張圖片設(shè)計(jì)成由外到里的flash動(dòng)畫[8]，嵌入到客戶端中，沒每張動(dòng)畫播放之后自動(dòng)切換到下一張動(dòng)畫，當(dāng)一輪動(dòng)畫播放完，提示用戶是否繼續(xù)新一輪的播放。

總結(jié)

本項(xiàng)目設(shè)計(jì)并開發(fā)了一款基于android系統(tǒng)的眼睛保護(hù)軟件，有一定的推廣性和實(shí)用性。

參考文獻(xiàn)：

[1] 任道鳳.視屏顯示終端對(duì)操作人員眼睛的影響.職業(yè)醫(yī)學(xué).1989年06期

[2] 高彩麗. Android應(yīng)用開發(fā)范例精解.清華大學(xué)出版社. 2012、1

[3] 李剛.瘋狂Android講義（第2版）.電子工業(yè)出版社. 2011、6

[4] 張海藩 牟永敏.軟件工程導(dǎo)論（第6版）.清華大學(xué)出版社. 2013、8

[5] 時(shí)粉周 王玨 包德海.不同顏色紙張對(duì)視功能的影響 . 《海軍醫(yī)學(xué)雜志》 . 2003年03期

[6]Bruce Eckel.Thinking in Java.Prentice Hall.2006、2

[7]Reto Meier（作） 佘建偉（譯） 趙凱（譯）.Android 4高級(jí)編程（第3版）.清華大學(xué)出版社.2013、4

[8]吳一珉宋軍胡巧玲鐘菁琳 .FLASH CS6動(dòng)畫制作與特效設(shè)計(jì)200例 .中國(guó)青年出版社. 2013、1

本項(xiàng)目受國(guó)家級(jí)大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（201310649004）資助