黃岑宇，王宇航，尹悅悅，陳 蓉，王彩鳳

（1.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院鎮(zhèn)江分院，江蘇 鎮(zhèn)江212000；2.鎮(zhèn)江高等?？茖W校，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

智能健康終端系統(tǒng)設計

黃岑宇1，王宇航2，尹悅悅1，陳 蓉1，王彩鳳1

（1.江蘇聯(lián)合職業(yè)技術學院鎮(zhèn)江分院，江蘇 鎮(zhèn)江212000；2.鎮(zhèn)江高等專科學校，江蘇 鎮(zhèn)江 212000）

智能健康終端系統(tǒng)針對現(xiàn)有智能健康監(jiān)測設備分散，健康數(shù)據(jù)采集單一的不足，充分利用現(xiàn)有資源，利用多個可選式配套組件獲取用戶健康參數(shù)監(jiān)測結果，并利用智能健康終端收集上述健康參數(shù)監(jiān)測結果，并加入了對環(huán)境信息的采集，為用戶提供更為準確的健康狀態(tài)判斷和進行更為有效的健康監(jiān)督。

智能健康；信息采集；生理參數(shù)監(jiān)測

隨著人口老齡化的不斷加劇，人們對于自身的健康數(shù)據(jù)的需求越來越大，智慧健康信息系統(tǒng)是結合電子、計算機、通信、互聯(lián)網等技術，旨在提供一種健康管理和監(jiān)護的新型智能服務模式，有效的整合現(xiàn)有醫(yī)療資源[1]。隨著智能醫(yī)療的發(fā)展，各國學者都在積極探索新的健康服務模式。鄒焱飚、謝存禧在“基于家庭的遠程健康監(jiān)護系統(tǒng)進展”一文中指出為實現(xiàn)健康監(jiān)護長期性、連續(xù)性，將不斷吸收先進傳感器、網絡、信息技術的最新研究成果，同時提出在具體實施時，客戶端配備適當設備以減輕護理壓力[2]。姜鵬等提出通過將檢測設備改造為可通信設備的方式形成數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)以實現(xiàn)健康數(shù)據(jù)的采集和上傳[3]。

基于以上研究發(fā)現(xiàn)主流的健康信息采集系統(tǒng)存在很多不足。系統(tǒng)對生理數(shù)據(jù)采集單一，都是比較常見的血壓、脈搏等常見信息，對于環(huán)境信息等涉及很少。系統(tǒng)平臺只是用于處理單一的數(shù)據(jù)信息，很大程度上浪費了資源。常見的健康生理采集系統(tǒng)都停留在舊技術之上，沒有利用大數(shù)據(jù)技術對人體狀況進行預判斷功能，而且采集的數(shù)據(jù)信息也只提供給當前使用者查看，不能提供給家屬和醫(yī)院參考。綜合考慮了以上問題，我們提出了基于數(shù)據(jù)處理的智能健康終端系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有資源，來解決當前所存在的問題。

1 系統(tǒng)軟件模塊設計

如圖1所示，為智能健康終端的主要軟件功能模塊，包括健康模型建立模塊、健康數(shù)據(jù)處理模塊、健康計劃生成模塊、健康監(jiān)督模塊、環(huán)境預警模塊以及緊急報警模塊。

圖1 系統(tǒng)主要軟件功能模塊組成

2 各功能模塊介紹

2.1 健康模型建立模塊

健康模型建立模塊用于實現(xiàn)初始用戶健康模型的建立，首先在該模塊首先通過攝像頭模塊獲取人臉圖像并經人臉識別匹配進入，然后基于用戶基本資料的問卷填寫確定用戶人群分類，之后調用數(shù)據(jù)輸入子模塊，完成健康數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格，若調用數(shù)據(jù)輸入子模塊未得到有效數(shù)據(jù)，健康數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格可為空。根據(jù)確定的用戶人群分類，結合健康數(shù)據(jù)統(tǒng)計表格中的健康統(tǒng)計數(shù)據(jù)，建立個性化的用戶健康模型。最后基于建立的個性化用戶健康模型，確定用戶的個性化生活指標，生活指標包括飲食、運動、睡眠、環(huán)境耐受等。用戶的健康模型確認之后，用戶可隨時調用健康模型建立模塊對健康模型進行重置。

2.2 健康數(shù)據(jù)處理模塊

健康數(shù)據(jù)處理模塊用于實現(xiàn)用戶日常健康數(shù)據(jù)的統(tǒng)計處理，以便用戶健康狀態(tài)的判斷以及用戶健康模型的調整。健康數(shù)據(jù)處理模塊是以數(shù)據(jù)輸入為基礎的，數(shù)據(jù)輸入用于通過交互模塊及通信模塊獲取用戶的相關健康信息輸入。通過通信模塊獲取外部導入數(shù)據(jù)，利用數(shù)據(jù)挖掘技術尋找健康指標相關的外部數(shù)據(jù)，外部數(shù)據(jù)可包括電子版體檢報告，若無外部導入數(shù)據(jù)，則可跳過此步驟。通過攝像頭模塊獲得圖像輸入，利用圖像識別技術識別與健康指標關的數(shù)據(jù)輸入，通過攝像頭模塊拍攝與用戶名字相同的紙質版體檢報告，若圖像識別判斷存在該用戶名字，則進一步進行圖像識別并對健康指標相關的數(shù)據(jù)進行提取，若無圖像輸入數(shù)據(jù)，則可跳過此步驟。通過音頻模塊獲得語音輸入，利用語音識別技術識別與健康指標相關的數(shù)據(jù)輸入，若無語音輸入數(shù)據(jù)，則可跳過此步驟。

當數(shù)據(jù)輸入之后，需進行數(shù)據(jù)的處理。該模塊通過連接可選式配套組件獲取人體監(jiān)測數(shù)據(jù)，同時調用數(shù)據(jù)輸入子模塊，獲取用戶的相關健康信息輸入。通過中央處理模塊對獲得的人體監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關健康信息進行統(tǒng)計，并利用統(tǒng)計數(shù)據(jù)對當前的健康模型進行調整，并與健康人群的相應數(shù)據(jù)進行對比分析以獲得人體的健康狀況初判。獲得的人體健康狀況初判的多次統(tǒng)計結果，判斷是否有確診的必要，若判斷為用戶的健康狀態(tài)異常，將獲得的人體監(jiān)測數(shù)據(jù)和相關健康信息以及獲得的人體健康狀況初判的多次統(tǒng)計結果傳送至遠程醫(yī)生處，若遠程醫(yī)生可以確診，則通過觸摸屏模塊顯示對用戶的警示信息，并通知用戶去醫(yī)院進行復查確診。

2.3 健康計劃生成模塊模塊

健康計劃生成模塊用于生成用戶的健康計劃，在該模塊首先根據(jù)用戶當前的健康模型生成初始用戶健康計劃。綜合存儲模塊中存儲的用戶生活習慣信息調整初始用戶健康計劃以生成推薦用戶健康計劃。用戶生活習慣信息包括用戶生活習慣問卷結果以及可選式配套組件監(jiān)測到的用戶生活習慣（如運動時間、睡眠時間等）。用戶根據(jù)自己的實際情況，通過觸摸屏模塊對生成的推薦用戶健康計劃中對應的各項健康監(jiān)督指標進行調整，從而生成最終的用戶健康計劃。用戶健康計劃確認之后，用戶可隨時調用健康模型建立模塊對健康模型進行重置，同時智能健康終端調用健康監(jiān)督模塊對用戶進行健康監(jiān)督。

2.4 健康監(jiān)督模塊

健康監(jiān)督模塊用于根據(jù)用戶的健康計劃對用戶的生活進行監(jiān)督，包括按時提醒用戶的待做健康事項（起床、運動、吃飯、睡覺、定期測量血糖和/或血壓等）或健康禁忌事項（運動量不達標、食入量不足或超標、熬夜等）。以飲食監(jiān)控子模塊為例，首先根據(jù)用戶的健康計劃確定用戶的用餐提醒時間，并在規(guī)定時間對用戶進行用餐提醒。用戶進餐時通過攝像頭模塊對食物進行拍攝，利用圖像識別技術對所拍攝的食物圖像進行識別，對每餐的食物進行記錄，同時判斷食物中是否有用戶健康計劃中的忌食物品，若有忌食物品則對用戶進行實時提醒。若用戶的健康計劃中包括用戶設定的每日食入限額，則當用戶當天某種食物的食用量超出限額時，通過觸摸屏模塊對用戶進行提醒。根據(jù)一段時間的統(tǒng)計結果，對用戶食物中的蛋白質、脂肪和各類營養(yǎng)物質進行統(tǒng)計，并與用戶健康計劃中的數(shù)值相比較，根據(jù)比較結果對用戶的飲食生成建議，并通過觸摸屏模塊進行顯示。

2.5 環(huán)境預警模塊及緊急報警模塊

環(huán)境預警模塊用于根據(jù)環(huán)境監(jiān)測數(shù)據(jù)對用戶進行提醒。環(huán)境預警模塊根據(jù)健康模型建立模塊中所獲得的用戶人群分類設置不同的環(huán)境監(jiān)測閾值，當環(huán)境監(jiān)測器的實時監(jiān)測值超過設定的閾值時，通過觸摸屏模塊提醒用戶盡快離開當前環(huán)境。

緊急報警模塊用于在用戶健康出現(xiàn)緊急狀況時進行自動報警。當中央處理模塊根據(jù)可選式配套組件所獲得的人體監(jiān)測數(shù)據(jù)判斷出用戶出現(xiàn)危險時，例如用戶的心率、血壓、血氧飽和度等指標嚴重異常，通過GPS模塊對用戶進行定位，與預先設定的手機、計算機或者云端服務器進行網絡連接并發(fā)送用戶當前的地理位置信息，以便相應人員進行急救。

3 結束語

智能健康信息采集終端系統(tǒng)的設計主要包含對信息采集模塊的設計，該系統(tǒng)有效利用多個可選式配套組件獲取用戶健康參數(shù)監(jiān)測結果，并將環(huán)境數(shù)據(jù)納入檢測范圍，為用戶提供更為準確的健康狀態(tài)判斷和進行更為有效的健康監(jiān)督。為保證健康信息采集的長期性和連續(xù)性，采集系統(tǒng)還應不斷吸收先進傳感器、網絡、信息技術的最新研究成果。由于信息數(shù)據(jù)量大，針對健康信息的有效數(shù)據(jù)處理，是日后研究的重點。

[1]馮正偉.智慧健康信息采集終端的設計[D].南京大學，2016.

[2]鄒焱飚，謝存禧.基于家庭的遠程健康監(jiān)護系統(tǒng)進展[J].計算機工程與應用，2005（10）：30-34.

[3]姜 鵬.遠程醫(yī)療健康監(jiān)護系統(tǒng)的設計[D].黑龍江大學，2015.

Design of Intelligent Health Terminal System

HUANG Cen-yu1，WANG Yu-hang2，YIN Yue-yue1，CHEN Rong1，WANG Cai-feng1
（1.Zhenjiang Branch，Jiangsu Lianhe Technical Institute，Zhenjiang Jiangsu 212000，China；2.Zhenjiang Higher Vocational School，Zhenjiang Jiangsu 212000，China）

The intelligent health terminal system is distributed to the existing intelligent health monitoring equipment，the health data collection single deficiency，full utilization of the existing resources，using multiple optional components to obtain the user health parameters monitoring results，and using intelligent health terminal to collect the above health parameters monitoring results，and added to the environmental information collection，to provide users more accurate health state judgment and more effective health supervision.

intelligent health；information acquisition physiological parameter monitoring

TP311.5

A

1672-545X（2017）08-0286-02

2017-05-16

黃岑宇（1986-），男，江蘇人，碩士，講師，研究方向：電子。