基于移動(dòng)終端的血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

周書旺 李佳慧 舒明雷 高天雷 楊明

摘要：為了實(shí)現(xiàn)用戶對(duì)自身血壓變化趨勢(shì)的掌握，提高高血壓患者的知曉率、治療率和控制率，利用移動(dòng)終端的藍(lán)牙通信技術(shù)、SpringMVC框架技術(shù)、持久層框架MyBatis，構(gòu)建基于移動(dòng)終端的實(shí)時(shí)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了血壓數(shù)據(jù)的底層傳輸、網(wǎng)絡(luò)傳輸、平臺(tái)接收、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和數(shù)據(jù)查詢等功能。經(jīng)系統(tǒng)測(cè)試運(yùn)行表明，用戶通過手機(jī)APP可實(shí)時(shí)將血壓數(shù)據(jù)上傳至健康云平臺(tái)，子女通過手機(jī)APP可同步了解用戶的血壓變化趨勢(shì)，醫(yī)生通過健康云平臺(tái)可及時(shí)調(diào)整用戶治療方案。

關(guān)鍵詞：血壓監(jiān)測(cè)；藍(lán)牙；SpringMVC；MyBatis

DOIDOI：10.11907/rjdk.172581

中圖分類號(hào)：TP319文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A文章編號(hào)：16727800（2017）010009204

0引言

調(diào)查研究發(fā)現(xiàn)[1]，我國高血壓患病率為27.86%，其中男性患病率為34.72%，女性為25.34%，男性明顯高于女性，并且隨著年齡的增長(zhǎng)，患病率逐漸增加。國家衛(wèi)計(jì)委和計(jì)劃生育委員會(huì)在2015年發(fā)布了高血壓防治信息[2]，2012年我國高血壓的知曉率、治療率和控制率分別為46.5%、41.1%和13.8%，比2002年的30.6%、24.7%和6.1%[34]有所提升。然而與發(fā)達(dá)國家相比，我國高血壓防治水平依然較低。本文通過移動(dòng)終端和健康云平臺(tái)構(gòu)建實(shí)時(shí)血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，可明顯提高用戶對(duì)自身血壓變化趨勢(shì)的了解，并有助于醫(yī)生對(duì)患者治療方案的及時(shí)調(diào)整，提高治愈率。

1關(guān)鍵技術(shù)介紹

1.1藍(lán)牙技術(shù)

藍(lán)牙通信技術(shù)是一種抗干擾性強(qiáng)、成本低、功耗低、組網(wǎng)容易、實(shí)現(xiàn)方便、工作在2.4GHz頻段的近場(chǎng)通信技術(shù)[5]。目前，藍(lán)牙技術(shù)已廣泛應(yīng)用于智能移動(dòng)終端、智能穿戴式設(shè)備和便攜式醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備等。藍(lán)牙主要分為經(jīng)典藍(lán)牙和BLE藍(lán)牙，本文通過經(jīng)典藍(lán)牙實(shí)現(xiàn)便攜式醫(yī)療檢測(cè)設(shè)備與智能移動(dòng)終端的無線連接和底層數(shù)據(jù)傳輸。

1.2SpringMVC技術(shù)

SpringMVC是一個(gè)包含Dispatcherservlet的MVC框架[6]，Spring MVC的設(shè)計(jì)圍繞DispatcherServlet展開，DispatcherServlet負(fù)責(zé)將請(qǐng)求派發(fā)到特定的handler，通過可配置的handler mappings、locale、view resolution和theme resolution處理請(qǐng)求并且轉(zhuǎn)到對(duì)應(yīng)的視圖。Spring MVC利用ModelViewController模式將數(shù)據(jù)、業(yè)務(wù)與展現(xiàn)實(shí)現(xiàn)分離。本文利用Spring MVC技術(shù)實(shí)現(xiàn)健康云平臺(tái)的數(shù)據(jù)接收、存儲(chǔ)和查詢等。

1.3MyBatis持久層框架

MyBatis是一個(gè)支持普通SQL查詢，存儲(chǔ)過程和高級(jí)映射的優(yōu)秀持久層框架[7]。利用MyBatis可消除JDBC代碼和參數(shù)的手工設(shè)置，并且可以取消對(duì)查詢結(jié)果的封裝。在MyBatis中可以通過簡(jiǎn)單的XML或注解實(shí)現(xiàn)配置和原始映射，完成將接口和Java的POJO（普通的Java對(duì)象，Plain Old Java Objects）映射成數(shù)據(jù)庫中的記錄。

2血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)整體設(shè)計(jì)

如圖1所示，系統(tǒng)以健康云平臺(tái)為核心，有機(jī)整合居民、醫(yī)生團(tuán)隊(duì)和行政機(jī)構(gòu)。血壓計(jì)通過藍(lán)牙將測(cè)量結(jié)果上傳至用戶手機(jī)APP，通過手機(jī)網(wǎng)絡(luò)上傳至健康云平臺(tái)；健康云平臺(tái)為用戶提供健康檔案管理、健康監(jiān)測(cè)、健康咨詢、健康評(píng)估和健康預(yù)警等服務(wù)；醫(yī)生團(tuán)隊(duì)作為云健康平臺(tái)的醫(yī)務(wù)中心為用戶提供日常飲食、用藥方案和運(yùn)動(dòng)方案等。同時(shí)，健康云平臺(tái)還具有大數(shù)據(jù)分析功能，為政府決策提供高血壓大數(shù)據(jù)分析服務(wù)，作為政府制定健康政策的數(shù)據(jù)支撐。

3血壓監(jiān)測(cè)系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

3.1用戶端實(shí)現(xiàn)

3.1.1用戶端總體流程

用戶端總體流程如圖2所示，用戶通過用戶名和密碼登錄手機(jī)APP，進(jìn)入血壓測(cè)量界面，啟動(dòng)以AsyncTask為父類的藍(lán)牙連接異步線程，線程在確認(rèn)智能移動(dòng)終端藍(lán)牙已打開、設(shè)備與智能移動(dòng)終端與藍(lán)牙配對(duì)后，通過BluetoothSocket的成員方法connect（）完成藍(lán)牙連接[811]。藍(lán)牙連接成功后界面提示藍(lán)牙已連接，并通過InputStream的read（）方法啟動(dòng)數(shù)據(jù)接收異步線程，使線程處于等待狀態(tài)。啟動(dòng)血壓測(cè)量，在測(cè)量完成后測(cè)量結(jié)果會(huì)通過藍(lán)牙自動(dòng)上傳到移動(dòng)終端，通過數(shù)據(jù)解析獲得最終的血壓測(cè)量結(jié)果，將測(cè)量結(jié)果在界面進(jìn)行顯示，并通過WiFi上傳至云平臺(tái)進(jìn)行存儲(chǔ)和分析，健康云平臺(tái)的智能分析模塊根據(jù)用戶血壓的異常變化情況向醫(yī)生推送告警信息，醫(yī)生團(tuán)隊(duì)通過人工確認(rèn)后向用戶推送健康指導(dǎo)意見。

3.1.2藍(lán)牙連接過程

藍(lán)牙連接子流程主要目的是完成智能移動(dòng)終端與藍(lán)牙血壓計(jì)的無線連接，如圖3所示。主要步驟如下：①啟動(dòng)藍(lán)牙狀態(tài)監(jiān)聽廣播用于實(shí)時(shí)更新藍(lán)牙連接狀態(tài)；②通過BluetoothAdapter的靜態(tài)方法getDefaultAdapter（）獲得移動(dòng)終端的藍(lán)牙適配器adapter對(duì)象；③通過BluetoothAdapter的成員方法isEnabled（）判斷移動(dòng)終端的藍(lán)牙是否已

打開，若未打開，提示用戶打開移動(dòng)終端藍(lán)牙；④通過BluetoothAdapter的成員方法getBondedDevices（）獲得移動(dòng)終端已配對(duì)的設(shè)備列表，并與血壓計(jì)藍(lán)牙名稱相比較，確認(rèn)血壓計(jì)是否已配對(duì)，若未配對(duì)，提示用戶進(jìn)行配對(duì)。其中，血壓計(jì)藍(lán)牙名稱在APP開發(fā)過程中提前寫入；⑤通過當(dāng)前配對(duì)設(shè)備BluetoothDevice獲取BluetoothSocket，然后通過BluetoothSocket的connect（）方法完成藍(lán)牙連接。

3.1.3數(shù)據(jù)上傳過程

數(shù)據(jù)上傳子流程主要目的是將采集到的血壓數(shù)據(jù)進(jìn)行加密、封裝和上傳，如圖4所示。endprint

具體步驟如下：①用戶點(diǎn)擊頁面保存按鈕，若測(cè)量未完成則提示“測(cè)量未完成”，若測(cè)量已完成，檢查WiFi網(wǎng)絡(luò)是否打開；②若WiFi網(wǎng)絡(luò)未打開，對(duì)測(cè)量結(jié)果進(jìn)行未上傳標(biāo)記并保存本地，待WiFi網(wǎng)絡(luò)連通后，進(jìn)行數(shù)據(jù)補(bǔ)傳；③若WiFi網(wǎng)絡(luò)已打開，首先進(jìn)行本地保存，然后啟動(dòng)網(wǎng)絡(luò)上傳；④將血壓測(cè)量結(jié)果和用戶ID生成JSON字符串，并對(duì)JSON字符串進(jìn)行Base64加密；⑤將加密后的數(shù)據(jù)利用POST方法異步上傳健康云平臺(tái)，并返回上傳結(jié)果。

3.2平臺(tái)端實(shí)現(xiàn)

3.2.1數(shù)據(jù)接收

數(shù)據(jù)接收主要實(shí)現(xiàn)用戶血壓檢測(cè)數(shù)據(jù)的接收與存儲(chǔ)，如圖5所示。SpringMVCController類中由@RequestMapping注解的數(shù)據(jù)接收方法uploadBpData（String userId，String bpData）作為后臺(tái)數(shù)據(jù)接收接口，接口參數(shù)包括用戶編號(hào)userId和用戶血壓檢測(cè)數(shù)據(jù)bpData。

后臺(tái)控制層接口接收到數(shù)據(jù)后調(diào)用服務(wù)層方法對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行Base64解密，然后將JSON字符串轉(zhuǎn)換成Bean對(duì)象，最終在數(shù)據(jù)訪問層利用持久層框架MyBatis，通過XML代碼將Bean對(duì)象映射到數(shù)據(jù)庫中，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)插入。

3.2.2數(shù)據(jù)查詢

數(shù)據(jù)查詢主要實(shí)現(xiàn)用戶血壓檢測(cè)數(shù)據(jù)查詢，如圖6所示，SpringMVCController類中由@RequestMapping注解的數(shù)據(jù)查詢方法getBpData（String userId， int page， int pageSize，int ascFlag）作為后臺(tái)數(shù)據(jù)接收接口，其中userId為用戶編號(hào)，page為查詢頁，pageSize為每頁的數(shù)據(jù)條數(shù)，ascFlag為排序標(biāo)記，當(dāng)ascFlag等于1時(shí)為升序，否則為降序[1213]。

數(shù)據(jù)查詢接口依次調(diào)用服務(wù)層、數(shù)據(jù)訪問層方法完成數(shù)據(jù)庫查詢，并將查詢結(jié)果以List集合的方式返回，服務(wù)層將查詢結(jié)果轉(zhuǎn)換為JSON字符串后，由控制層返回頁面[1415]。

4系統(tǒng)運(yùn)行效果

系統(tǒng)運(yùn)行效果如圖7所示。

圖7（a）為血壓測(cè)量界面，測(cè)量過程中實(shí)時(shí)顯示袖帶壓力，測(cè)量結(jié)束后，袖帶壓力為0，界面顯示收縮壓和舒張壓測(cè)量結(jié)果，若測(cè)量過程中出現(xiàn)異常，由彈出框提示用戶重新測(cè)量。圖7（b）為血壓測(cè)量結(jié)果查詢界面，包括歷史曲線圖和數(shù)據(jù)列表兩種展現(xiàn)方式，其中歷史曲線圖可以清楚地展示出用戶血壓變化趨勢(shì)。

5結(jié)語

本文通過藍(lán)牙通信技術(shù)將血壓數(shù)據(jù)由采集終端傳輸至用戶Android移動(dòng)端，然后通過移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)經(jīng)Base64加密和JSON封裝上傳至健康云平臺(tái)接收接口。基于SpringMVC框架的數(shù)據(jù)接收接口收到數(shù)據(jù)后通過解析與解密得到用戶血壓原始數(shù)據(jù)，然后通過Mybatis將數(shù)據(jù)以映射的方式存入數(shù)據(jù)庫。用戶及其子女可通過手機(jī)APP及時(shí)了解用戶血壓變化趨勢(shì)，有助于提高高血壓患者的知曉率。同時(shí)通過健康云平臺(tái)分析，實(shí)時(shí)將用戶異常數(shù)據(jù)推送至醫(yī)生端，醫(yī)生對(duì)患者治療方案及時(shí)調(diào)整，有助于提高高血壓患者的治療率和控制率。

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責(zé)任編輯（責(zé)任編輯：孫娟）endprint