李爽

摘 要：針對傳統(tǒng)醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理成本高、效率低的問題，設(shè)計(jì)一種基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備智能化管理平臺。采用主流的B/S架構(gòu)對系統(tǒng)進(jìn)行搭建，并根據(jù)用戶需求將整個管理平臺分為7個不同的功能模塊。在上述基礎(chǔ)上，重點(diǎn)對醫(yī)療化學(xué)設(shè)備狀態(tài)、設(shè)備定位與借調(diào)和院內(nèi)患者監(jiān)護(hù)等進(jìn)行詳細(xì)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)療設(shè)備;物聯(lián)網(wǎng);MQTT協(xié)議;醫(yī)療管理系統(tǒng)

中圖分類號：TP3;TN929.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1001-5922（2022）05-0193-04

Design of intelligent management platform for hospital medical equipment

Abstract： Aiming at the problems of high cost and low efficiency of traditional hospital medical equipment management， an intelligent hospital medical equipment management platform system based on Internet of things is designed. The system follows the mainstream B/S architecture， and is divided into seven different functional modules according to the user’s needs. Based on the above， the focuses are on the detailed design and realization of medical chemical equipment status， equipment positioning and patient monitoring ， etc.

Key words： medical equipment;Internet of things;mqtt protocol;medical management system

“智慧醫(yī)療”是現(xiàn)代信息化醫(yī)院的目標(biāo)，其中先進(jìn)的醫(yī)療設(shè)備是實(shí)現(xiàn)“智慧醫(yī)療”的關(guān)鍵。但目前醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理中，通常需要大量人力和物力對醫(yī)療化學(xué)設(shè)備進(jìn)行管理，這樣不僅效率低，成本也高。在此背景下，本文嘗試結(jié)合物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，設(shè)計(jì)一個醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的智能化管理平臺。通過該平臺，突破傳統(tǒng)的的醫(yī)療設(shè)備管理方式，幫助管理人員和醫(yī)護(hù)人員隨時掌握設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)及對患者的測量數(shù)據(jù)，從而降低人力成本，幫助醫(yī)院設(shè)備管理朝智能化方向轉(zhuǎn)變。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

1.1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)設(shè)計(jì)是基于B/S設(shè)計(jì)。該構(gòu)架無客戶端，簡化了用戶使用過程，在服務(wù)器端就能對系統(tǒng)進(jìn)行升級。B/S系統(tǒng)的開發(fā)是Servr端口用HTTP協(xié)議，無需另外定義該層協(xié)議，開發(fā)者可把重點(diǎn)用于業(yè)務(wù)邏輯，使得時間成本降低。用戶通過醫(yī)院電腦就能滿足硬件要求，用瀏覽器即能進(jìn)行訪問。具體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)如圖1所示。

確定使用B/S系統(tǒng)構(gòu)架后，用web服務(wù)器對用戶請求進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)，用HTTP協(xié)議對數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸。完成用戶與系統(tǒng)交互。同時本系統(tǒng)還采用MQTT協(xié)議作為設(shè)備與系統(tǒng)之間的物聯(lián)網(wǎng)傳輸協(xié)議，即除web服務(wù)器外，還需MQTT作為設(shè)備與系統(tǒng)端的中間代理，完成通信過程。

1.2 系統(tǒng)層次架構(gòu)設(shè)計(jì)

用戶與物聯(lián)網(wǎng)交互時，網(wǎng)絡(luò)層主要起交互作用，將物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備數(shù)據(jù)發(fā)送至管理系統(tǒng)，用戶可根據(jù)需求對設(shè)備進(jìn)行管理。設(shè)備管理層的主要作用是提供交互接口，連接用戶層和設(shè)備，而內(nèi)部層次架構(gòu)選用MVC設(shè)計(jì)。分開處理各項(xiàng)數(shù)據(jù)，利于系統(tǒng)的開發(fā)維護(hù)。具體層次架構(gòu)圖如圖2所示。

由圖2可知，View視圖層主要負(fù)責(zé)用戶界面視圖交互，通過Web頁面給用戶提供操作接口。Controller系統(tǒng)邏輯處理層作為系統(tǒng)的核心層，是用戶和系統(tǒng)交互的中間部分，處理核心業(yè)務(wù)的邏輯。其中包括公用組件層和邏輯處理層，負(fù)責(zé)管理信息，以及系統(tǒng)對應(yīng)功能的業(yè)務(wù)邏輯處理。Model數(shù)據(jù)持久層負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)庫訪問操作，對系統(tǒng)邏輯處理層收集的信息進(jìn)行增刪改查操作，同時將系統(tǒng)中業(yè)務(wù)相關(guān)的數(shù)據(jù)模型存入數(shù)據(jù)庫，并對用戶的請求進(jìn)行處理。用戶通過視圖接口修改訪問對Model中模型數(shù)據(jù)。

1.3 系統(tǒng)功能模塊劃分

通過對用戶分析建模，設(shè)立6大功能模塊，每個功能模塊又根據(jù)需求設(shè)立若干子模塊，具體模塊設(shè)計(jì)如圖3所示。

2 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)

2.1 設(shè)備狀態(tài)管理功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

設(shè)備狀態(tài)管理功能模塊根據(jù)用戶需求分為2個模塊，分別是工作日志管理模塊和運(yùn)行參數(shù)查看模塊。工作日志管理模塊可根據(jù)用戶的需求，將設(shè)備狀態(tài)分為設(shè)備上下、工作模式切換和報(bào)警行為。在設(shè)備出現(xiàn)這些行為后，系統(tǒng)生成記錄，然后存入數(shù)據(jù)庫的運(yùn)行日志表中。同時該運(yùn)行日志表可根據(jù)用戶需求設(shè)計(jì)設(shè)備ID、設(shè)備名稱、行為描述及行為時間，用戶可根據(jù)需求點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕對信息進(jìn)行篩選查看，用戶可根據(jù)需求選擇上述3種行為。

運(yùn)行參數(shù)查看模塊主要用于對設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)查看，用戶可根據(jù)需求點(diǎn)擊設(shè)備中查看運(yùn)行參數(shù)選項(xiàng)來查看設(shè)備參數(shù)信息，系統(tǒng)可根據(jù)用戶的需求將模塊溫度、CPU使用率、電池狀態(tài)以表格形式展示。設(shè)備狀態(tài)管理功能的設(shè)計(jì)如圖4所示。

2.2? 設(shè)備定位與借調(diào)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

該功能主要是定位解析功能和地圖顯示定位功能模塊。定位解析功能是為了方便用戶在某設(shè)備中選擇查看定位時，系統(tǒng)對設(shè)備定位信息發(fā)送請求，在設(shè)備內(nèi)部設(shè)有GPS傳感器，該傳感器會根據(jù)需求發(fā)送設(shè)備所在位置。用百度地圖對該信息解析后，得到該設(shè)備所在位置。用戶可根據(jù)需求點(diǎn)擊相應(yīng)按鈕查看位置或地圖。

借調(diào)功能是某些設(shè)備接入系統(tǒng)后，當(dāng)設(shè)備有故障出現(xiàn)，可按照就近原則對設(shè)備進(jìn)行借調(diào)，實(shí)現(xiàn)資源共享。設(shè)備定位與借調(diào)功能的設(shè)計(jì)如圖5所示。

2.3 院內(nèi)患者監(jiān)護(hù)功能的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

除滿足用戶需求外，系統(tǒng)還設(shè)計(jì)有院內(nèi)患者監(jiān)護(hù)功能模塊，由醫(yī)護(hù)人員使用，用于解析大型監(jiān)護(hù)設(shè)備發(fā)送的參數(shù)和報(bào)警信息。用戶進(jìn)入該界面后點(diǎn)擊查看參數(shù)按鈕，系統(tǒng)根據(jù)用戶需求對數(shù)據(jù)進(jìn)行解析，然后按照類型將數(shù)據(jù)分類，系統(tǒng)會根據(jù)用戶請求顯示參數(shù)的名稱和數(shù)值。

點(diǎn)擊查看報(bào)警按鈕后，系統(tǒng)彈出報(bào)警信息界面，將經(jīng)過解析的報(bào)警名稱、報(bào)警級別和報(bào)警時間輸出，輸出形式為列表，系統(tǒng)還會對報(bào)警信息進(jìn)行儲存，用戶在搜索框進(jìn)行搜索時， 系統(tǒng)會根據(jù)用戶的需求進(jìn)行相關(guān)的查詢，并將查詢的結(jié)果返還給用戶。園內(nèi)患者監(jiān)護(hù)設(shè)計(jì)如圖6所示。

3 系統(tǒng)功能型測試

3.1 設(shè)備狀態(tài)管理模塊測試

對設(shè)備狀態(tài)管理模塊的實(shí)現(xiàn)情況進(jìn)行測試，在登陸系統(tǒng)后，確定運(yùn)行日志及物理參數(shù)的查看功能是否能正常運(yùn)行。用戶提前進(jìn)行登陸，然后在功能欄內(nèi)找到查看日志并點(diǎn)擊，彈出日志列表后觀察日志的類型，并根據(jù)需求進(jìn)行日志查找，確定勾選后是否是顯示勾選的類型，從而確定該功能是否正常運(yùn)行。而對查看運(yùn)行參數(shù)功能測試，則是在設(shè)備列表中點(diǎn)擊查看參數(shù)，觀察給設(shè)備參數(shù)，從而確定該功能能否正常運(yùn)行。測試用例表如表1所示。

3.2 設(shè)備定位與借調(diào)模塊測試

該模塊測試是用模擬器上傳定位信息，確定系統(tǒng)能否對該信息進(jìn)行解析。設(shè)備定位與借調(diào)測試?yán)砣绫?所示。

4 結(jié)語

為加強(qiáng)醫(yī)院對醫(yī)療設(shè)備的管理效率，與現(xiàn)在智能化技術(shù)結(jié)合，優(yōu)化對患者的監(jiān)護(hù)，設(shè)計(jì)出一種基于物聯(lián)網(wǎng)的設(shè)備管理智能系統(tǒng)，并完成了對該系統(tǒng)的功能和性能測試。該系統(tǒng)沿用目前最主流的B/S構(gòu)架和MQTT協(xié)議構(gòu)建而成，根據(jù)業(yè)務(wù)描述的需求分為6大功能模塊，并對該模塊組件進(jìn)行性能測試。測試結(jié)果顯示該系統(tǒng)的性能較為穩(wěn)定，能正確的讀取處理用戶發(fā)出的指令，進(jìn)而滿足用戶的需求，可在一定程度上提高醫(yī)院工作效率，讓設(shè)備管理慢慢朝智能化轉(zhuǎn)變。

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收稿日期：2021-05-18;修回日期：2022-04-29

作者簡介：李 爽（1991-），女，本科，研究方向：醫(yī)療設(shè)備管理。