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        三高人群智能預(yù)警云平臺(tái)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

        2021-11-23 16:35:34湖南軟件職業(yè)學(xué)院
        現(xiàn)代經(jīng)濟(jì)信息 2021年7期
        關(guān)鍵詞:測量智能功能

        劉 群 湖南軟件職業(yè)學(xué)院

        引言

        高血壓、高血脂、高血糖統(tǒng)稱為“三高”,是多種因素導(dǎo)致的慢性全身性代謝性疾病,是內(nèi)科心腦血管病的主要原因。腦卒中,又稱中風(fēng)、腦血管意外中是危害人體健康的三大殺手之一,高血壓是導(dǎo)致腦卒中的重要可控危險(xiǎn)因素,62%的卒中事件由高血壓直接導(dǎo)致。由于腦卒中一直缺乏有效治療手段,目前認(rèn)為預(yù)防是最好的措施,使得預(yù)防該病的發(fā)生變得尤為重要。采用腕表型可穿戴物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備,即智能手環(huán),目前在提供計(jì)時(shí)、計(jì)步的基礎(chǔ)上,部分設(shè)備還能提供24小時(shí)檢測短期血壓波動(dòng)、心率波動(dòng)等,即實(shí)時(shí)監(jiān)測人們所說的“三高”。但現(xiàn)有的智能手環(huán)都只是單個(gè)的電子設(shè)備,在使用過程中存在以下問題:設(shè)備檢測數(shù)據(jù),無法對檢測信息進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,篩選出處于高危狀態(tài)的個(gè)體,并利用互聯(lián)網(wǎng)移動(dòng)通訊方式,將高危警告發(fā)送至平臺(tái)、用戶、家屬,以及用戶所屬社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)、養(yǎng)老機(jī)構(gòu)、健康管理機(jī)構(gòu)及其簽約家庭醫(yī)生,并同步提供高危狀態(tài)應(yīng)急干預(yù)方案。智能手環(huán)設(shè)備,無法提供遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)助,如用藥指導(dǎo)、膳食指導(dǎo)、運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)、慢病病例等。

        一、功能分析

        研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的三高人群智能預(yù)警云平臺(tái),為“三高”人群提供數(shù)據(jù)檢測并自動(dòng)預(yù)警的技術(shù)服務(wù)。利用互聯(lián)網(wǎng)+、物聯(lián)網(wǎng)以及大數(shù)據(jù)分析等技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)醫(yī)療服務(wù)的模式創(chuàng)新,設(shè)計(jì)基于物聯(lián)網(wǎng)的三高人群智能預(yù)警云平臺(tái),提供“三高”人群健康的全程監(jiān)控[1]。建立“三高”人群的電子健康檔案,涵蓋自我健康管理:健康教育、健康記錄等;健康監(jiān)測,包括健康指標(biāo)監(jiān)測,如血壓、血糖、血氧、心電等,提供智能健康預(yù)警;根據(jù)電子健康檔案,提供健康干預(yù)措施和遠(yuǎn)程醫(yī)療協(xié)助,包括用藥指導(dǎo)、膳食指導(dǎo)、運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)、慢病病例等。組建信息庫,統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一規(guī)范、統(tǒng)一管理,將“三高”人群信息系統(tǒng)與醫(yī)療系統(tǒng)的預(yù)約診療系統(tǒng)、雙向轉(zhuǎn)診系統(tǒng)、遠(yuǎn)程會(huì)診系統(tǒng)和健康檔案相整合,逐步實(shí)現(xiàn)電子信息的調(diào)閱、共享功能。“三高”人群大部分是老年群體,老人健康數(shù)據(jù)通過APP或微信即時(shí)推送給子女,讓遠(yuǎn)方子女隨時(shí)關(guān)愛母健康,是盡孝心最好的禮物[2]。

        解決的關(guān)鍵問題是“三高”異常數(shù)據(jù)的真值確定問題,血壓、血糖、血氧、心電等各個(gè)項(xiàng)目的正常值和異常值的標(biāo)準(zhǔn)不同,在測量和傳輸過程中通過算法確定異常數(shù)據(jù)的真值,要保證各個(gè)項(xiàng)目通過云計(jì)算提供智能健康預(yù)警。基于智能預(yù)警云平臺(tái)數(shù)據(jù)共享的研發(fā),血壓、血糖、血氧、心電等各個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)格式不同,智能手環(huán)采集檢測數(shù)據(jù),實(shí)時(shí)上傳到云平臺(tái),云平臺(tái)解析各個(gè)項(xiàng)目的數(shù)據(jù)并推送[3-5]。

        二、系統(tǒng)構(gòu)思

        (一)三高人群智能預(yù)警云平臺(tái)關(guān)鍵技術(shù)

        通過健康管理系統(tǒng)與設(shè)備廠家系統(tǒng)對接,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與設(shè)備廠家系統(tǒng)互聯(lián)互通,并實(shí)現(xiàn)單項(xiàng)檢查遠(yuǎn)程監(jiān)控。以SQLServer數(shù)據(jù)庫與.NET技術(shù)為基礎(chǔ),三層架構(gòu)的模式,系統(tǒng)對于數(shù)據(jù)庫的要求,需要數(shù)據(jù)庫具備強(qiáng)大的處理能力,且要求方便維護(hù),安全性符合系統(tǒng)建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)。

        (二)云平臺(tái)接口

        Health系統(tǒng)RestfulAPI訪問地址,對接設(shè)備廠家系統(tǒng),按照接口規(guī)范實(shí)現(xiàn)設(shè)備廠家系統(tǒng)的接口。如接收血壓檢測數(shù)據(jù)(acceptbloodpressure),提供基本信息包括請求類型HTTP,請求地址:/api/yyb/acceptbloodpressure.json,請求方式:POST,數(shù)據(jù)類型:X-WWW-FORM-URLENCODED,響應(yīng)類型:JSON;全局請求參數(shù)有associatorCode,會(huì)員編碼,memberCode,成員編碼,deviceCode,設(shè)備唯一編碼,checkTime,檢測時(shí)間。提交報(bào)警數(shù)據(jù)接口,請求地址,http://xxx:8080/hiwatchclient/police.htm,請求參數(shù),deviceid:設(shè)備ID,lbsinfo:在type是2和4的時(shí)候會(huì)傳遞這個(gè)值,平臺(tái)轉(zhuǎn)化這個(gè)地址為實(shí)際的SOS觸發(fā)位置,type:報(bào)警值,數(shù)據(jù)返回的值,1:心率超標(biāo),2:sos報(bào)警,3:電量過低,4:跌倒報(bào)警,5:服務(wù)電話呼叫,6:血壓超標(biāo),7:充電器拔出,8:久坐提醒,9:充電器連接,10:血糖超標(biāo),11:設(shè)備已開機(jī),12:血氧超標(biāo),13:手表已經(jīng)摘除,22:普通電話呼叫。

        三、模塊功能實(shí)現(xiàn)

        該系統(tǒng)總體思路就是通過智能手環(huán)檢測用戶數(shù)據(jù),再將數(shù)據(jù)通過云服務(wù)器接口上傳到云中心,異常數(shù)據(jù)的真值確定問題,血壓、血糖、血氧、心電等各個(gè)項(xiàng)目的正常值和異常值的標(biāo)準(zhǔn)不同并進(jìn)行提醒報(bào)警,下面對主要模塊作簡要說明。

        (一)血壓學(xué)習(xí)功能

        此功能先將手環(huán)帶在手腕上,確保手環(huán)底背部的心率綠燈鏡片緊貼手腕皮膚。進(jìn)入設(shè)置界面,點(diǎn)擊“血壓學(xué)習(xí)”進(jìn)入血壓學(xué)習(xí)界面:在設(shè)置血壓學(xué)習(xí)功能前,請先輸入個(gè)人的日常平均血壓值(高壓/低壓),可以上下滑動(dòng)改變數(shù)值大小,設(shè)定完成后點(diǎn)擊血壓學(xué)習(xí)開始按鈕,開始血壓學(xué)習(xí)。開始進(jìn)行血壓學(xué)習(xí),手環(huán)底部心率燈開啟,學(xué)習(xí)中,百分比一直從0%顯示到100%,然后提示完成,表示血壓學(xué)習(xí)完成,左右滑動(dòng)屏幕切換到下個(gè)功能菜單。血壓學(xué)習(xí)功能的目的:血壓測試的原理是根據(jù)測量個(gè)人的PPG數(shù)據(jù),通過醫(yī)學(xué)研究的核心專利算法得出血壓值,因個(gè)體差異性,所以需要進(jìn)行血壓學(xué)習(xí)來校準(zhǔn)一下算法。

        (二)久坐提醒功能

        進(jìn)入久坐提醒功能,可打開或關(guān)閉此功能。功能開啟后,當(dāng)用戶靜止或是沒有明顯活動(dòng)超過90分鐘,手環(huán)會(huì)彈窗提醒您活動(dòng)下更健康,此時(shí)只要用戶起身活動(dòng),手環(huán)檢測到活動(dòng)數(shù)據(jù)就會(huì)重新計(jì)時(shí)。睡眠監(jiān)測開啟、計(jì)步器開啟,無法開啟久坐提醒功能,需關(guān)閉睡眠監(jiān)測和計(jì)步器才能開啟久坐提醒。

        (三)血壓測量功能

        進(jìn)入血壓測試前請先確保在設(shè)置菜單中,進(jìn)行了血壓學(xué)習(xí)以校準(zhǔn)算法來保證測量的準(zhǔn)確性。使用此功能前將手環(huán)帶在手腕上,確保手環(huán)底部心率測試綠燈緊貼手腕皮膚。開始進(jìn)行血壓測量,手環(huán)底部心率燈開啟,測試成功后顯示當(dāng)前血壓值,血壓數(shù)據(jù)即可上傳到APP,需GSM網(wǎng)絡(luò)及GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開通,不點(diǎn)擊停止測量,可一直進(jìn)行血壓測量,點(diǎn)擊停止,心率燈才會(huì)關(guān)閉,停止血壓測量,測試的血壓有異常,則以紅色字體顯示出現(xiàn)異常血壓的時(shí)間和數(shù)據(jù),并發(fā)送提醒信息和報(bào)警。

        (四)心率測量功能

        先將手表戴在手腕上,確保手表底部心率綠燈鏡片緊貼手腕皮膚。開始進(jìn)行心率測量,手表底部心率燈開啟,測試成功后顯示當(dāng)前心率值,心率數(shù)據(jù)即可上傳到APP,需GSM網(wǎng)絡(luò)及GPRS數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)開通。不點(diǎn)擊停止測量,可一直進(jìn)行心率測量,點(diǎn)擊停止測量,心率燈才會(huì)關(guān)閉,停止心率測量,向右滑動(dòng)心率檢測顯示界面,可返回到心率主界面。

        (五)參數(shù)設(shè)置功能

        進(jìn)入設(shè)置界面,可取消關(guān)注、設(shè)備SIM卡號碼、修改密碼、緊急聯(lián)系人、通訊錄同步、健康參數(shù)、衛(wèi)士參數(shù)等的設(shè)置。設(shè)備SIM卡號碼指手表里面插入的SIM卡的手機(jī)號碼,為必須輸入項(xiàng),如不輸入手表的手機(jī)號碼將查詢不到手表的相關(guān)信息。設(shè)置參數(shù)的格式有,2:18612345678緊急聯(lián)系人號碼,3組SOS號碼;4:1&15555555555,2&1566 666666 ,通訊錄,聯(lián)系人姓名&聯(lián)系人電話號碼;7:1 5,1200&1300,1500&1600,1700&1800 ,運(yùn)動(dòng)數(shù)據(jù)上傳間隔和靜默時(shí)間,15表示每隔15分鐘上傳一次,1200&1300表示12:00到13:00屬于靜默時(shí)間,數(shù)據(jù)不上傳,最短時(shí)間是1分鐘;8:15,1200&1300,1500&1600,1700&1800 ,位置數(shù)據(jù)上傳間隔和靜默時(shí)間,15表示每隔15分鐘上傳一次,1200&1300表示12:00到13:00屬于靜默時(shí)間,數(shù)據(jù)不上傳,最短時(shí)間是1分鐘;9:7:00,0,0,0,0,9:30,0,0,0,0 吃藥, 喝水提醒 ,每組5個(gè),總共10個(gè)數(shù)據(jù),0表示關(guān);10:1 ,久坐提醒開/關(guān),1表示開,0表示關(guān);11:1 ,跌倒報(bào)警開/關(guān),1表示開,0表示關(guān);12:10 ,長socket連接重連的時(shí)間;13:60,120心率閥值,60為最小心率,120為最大心率;14:15,1200&1300,1500&1600,1700&1800 心率數(shù)據(jù)上傳間隔和靜默時(shí)間,15表示間隔;15:10010&YE&CXGPRSTC ,查詢余額和流量的短信;16:1 ,網(wǎng)絡(luò)電話開/關(guān);17: 70,90,100,180,60,1200&13 00,1500&1600,1700&1800 低壓區(qū)間,高壓區(qū)間,血壓自動(dòng)測量間隔,靜默時(shí)間;18:60,1200&1300,1500&1600,1700&1800 ,血氧測量間隔,靜默時(shí)間。

        四、結(jié)語

        研發(fā)基于物聯(lián)網(wǎng)的三高人群智能預(yù)警云平臺(tái),為“三高”人群健康的全程監(jiān)控提供異常數(shù)據(jù)的自動(dòng)預(yù)警。是用戶、平臺(tái)、家屬、基礎(chǔ)醫(yī)療結(jié)構(gòu)達(dá)到數(shù)據(jù)調(diào)閱、共享功能。通過智能健康預(yù)警,所屬社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)機(jī)構(gòu)或診所,提供用藥指導(dǎo)、膳食指導(dǎo)、運(yùn)動(dòng)指導(dǎo)、慢病病例。

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