郭鳳仙, 沈麗云

上海電氣集團(tuán)股份有限公司 中央研究院 上海 200070

近年來(lái),隨著信息技術(shù)的不斷發(fā)展,信息的交流逐漸增加。在康復(fù)醫(yī)療領(lǐng)域,對(duì)康復(fù)機(jī)器人設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,可以進(jìn)一步指導(dǎo)患者的康復(fù)方案,為康復(fù)醫(yī)師制訂康復(fù)計(jì)劃提供有力依據(jù)。

數(shù)據(jù)分析的前提是數(shù)據(jù)的可靠傳輸,現(xiàn)有的一些數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸時(shí),一般采用存儲(chǔ)介質(zhì)或電子郵件等方式[1]。存儲(chǔ)介質(zhì)需要專人去現(xiàn)場(chǎng)操作,導(dǎo)致人力資源浪費(fèi),同時(shí)不利于遠(yuǎn)距離傳輸。電子郵件固然能在一定程度上解決遠(yuǎn)距離傳輸問(wèn)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(xié)議(FTP)的康復(fù)機(jī)器人數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸。

1 FTP概述

FTP是因特網(wǎng)上使用最廣泛的一種針對(duì)傳輸文件的協(xié)議,是對(duì)傳輸控制協(xié)議/網(wǎng)際協(xié)議的應(yīng)用,工作在開(kāi)放式通信系統(tǒng)互聯(lián)參考模型的第七層,以及傳輸控制協(xié)議模型的第四層[4-5]。FTP使用可靠的傳輸控制協(xié)議服務(wù),能夠提高數(shù)據(jù)的可靠性和共享性,消除不同操作系統(tǒng)之間的不兼容問(wèn)題。

1.1 FTP模型

FTP模型如圖1所示。當(dāng)用戶通過(guò)FTP 客戶端向服務(wù)端發(fā)起一個(gè)會(huì)話時(shí),客戶端會(huì)通過(guò)三次握手,采用端口21與FTP服務(wù)端建立控制連接,這一連接用于傳輸客戶端和服務(wù)端的請(qǐng)求與響應(yīng)指令。對(duì)于大批量數(shù)據(jù),可以通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸模塊再建立數(shù)據(jù)通道進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸[6-7]。

圖1 FTP模型

1.2 數(shù)據(jù)連接模式

在建立數(shù)據(jù)連接時(shí),為適應(yīng)不同的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境,支持主動(dòng)和被動(dòng)兩種連接模式。這兩種連接模式主要針對(duì)數(shù)據(jù)連接,與控制連接無(wú)關(guān)[8-9]。

(1) 主動(dòng)連接模式。在主動(dòng)連接模式下,FTP客戶端發(fā)送PORT命令至服務(wù)端,主動(dòng)連接模式連接過(guò)程如圖2所示。

圖2 主動(dòng)連接模式連接過(guò)程

(2) 被動(dòng)連接模式。在被動(dòng)連接模式下,FTP客戶端發(fā)送PASV命令至服務(wù)端,被動(dòng)連接模式連接過(guò)程如圖3所示。

圖3 被動(dòng)連接模式連接過(guò)程

2 系統(tǒng)需求

康復(fù)機(jī)器人在使用過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生大量數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)一方面可用于本地實(shí)時(shí)顯示,另一方面可用于后續(xù)科學(xué)分析。

為保證數(shù)據(jù)的可靠傳輸與康復(fù)機(jī)器人的有效運(yùn)行,同時(shí)輔助康復(fù)醫(yī)師制訂最佳康復(fù)方案,筆者設(shè)計(jì)的康復(fù)機(jī)器人數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),其愿景如圖4所示。

圖4 系統(tǒng)愿景

康復(fù)醫(yī)師為患者制訂康復(fù)方案后,患者使用康復(fù)設(shè)備進(jìn)行訓(xùn)練。訓(xùn)練過(guò)程中的數(shù)據(jù)一方面用于本地實(shí)時(shí)顯示,另一方面上傳至服務(wù)器,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程存儲(chǔ),方便患者遠(yuǎn)程查看。通過(guò)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,可以輔助康復(fù)醫(yī)師進(jìn)行康復(fù)治療方案的優(yōu)化。

3 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

康復(fù)機(jī)器人數(shù)據(jù)共享系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)采用Java語(yǔ)言[10],以下就客戶端和服務(wù)端的實(shí)現(xiàn)流程進(jìn)行介紹。

3.1 客戶端

客戶端的處理流程如圖5所示,每觸發(fā)一次,會(huì)進(jìn)行如下操作。

(1) 進(jìn)入數(shù)據(jù)庫(kù)查詢最后一次上傳歷史記錄,如果沒(méi)有記錄,則直接上傳前一日的數(shù)據(jù)。

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

(3) 針對(duì)上傳記錄中標(biāo)記上傳出錯(cuò)的記錄,重新上傳。

圖5 客戶端處理流程

3.2 服務(wù)端

服務(wù)端的處理流程如圖6所示。系統(tǒng)每隔一定的時(shí)間會(huì)檢測(cè)FTP上傳目錄中是否有新的文件,如果有則開(kāi)始處理。處理過(guò)程如下。

(1) 對(duì)檢測(cè)到的.zip文件進(jìn)行MD5校驗(yàn)。

(2) 解壓所有文件到工作目錄。

(3) 對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)進(jìn)行入庫(kù)操作,每家醫(yī)院對(duì)應(yīng)不同的數(shù)據(jù)庫(kù),需要提前在主數(shù)據(jù)庫(kù)相應(yīng)表中進(jìn)行配置。

(4) 刪除工作目錄中的.csv文件。

(5) 將.zip文件移動(dòng)至備份目錄。

(6) 更新主數(shù)據(jù)庫(kù)中的狀態(tài)表,成功則status賦值1,失敗則status賦值0,同時(shí)message字段中有失敗原因。

4 結(jié)論

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的飛速發(fā)展,信息共享已經(jīng)成為趨勢(shì),FTP在實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸及信息共享方面有廣泛應(yīng)用。筆者介紹了一種基于FTP的康復(fù)機(jī)器人數(shù)據(jù)共享系統(tǒng),這一系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)的可靠傳輸及有效存儲(chǔ)。

圖6 服務(wù)端處理流程