基于物聯網的醫院病房監控系統設計

摘 要：在當前的信息化背景下，物聯網技術已經逐漸延伸到不同的領域。基于ZigBee技術和信息技術在實際應用中的相互結合，為醫院病房監控系統設計提出了一種基于物聯網的解決方案。系統硬件由ZigBee模塊和服務器構成，同時該系統使用了MVC框架。醫護人員能夠通過Web端觀察到病房環境的變化，以及可以通過對監測結果的分析，采取相應的措施控制病房內的安全隱患。系統運行結果表明，本系統能夠實時監控病房的環境，同時能夠對病人信息進行實時查詢、修改等操作，設計方案切實有效，具有較高的實用價值。

關鍵詞：醫院病房；環境監控；ZigBee技術；MVC框架

中圖分類號：TP277 文獻標識碼：A 文章編號：2096-4706（2018）05-0192-03

The Design of Hospital Ward Monitoring System Based on the Internet of Things

JIANG Jinbo，HE Hao，JIANG Shufang，LIU Qigang，ZHANG Jia

（Yangtze University College of Technology Engineering，Jingzhou 434020，China）

Abstract：Under the background of information，the internet of things technology has been gradually extended to different areas. This paper proposes a solution based on the internet of things for the design of the monitoring system of hospital ward based on the combination of ZigBee technology and the application of information technology in practice. The system hardware consists of the ZigBee module and the server. Meanwhile the system uses MVC framework. The medical staff can observe the changing in the hospital ward environment through the Web application. And the medical staff can take measures to prevent the safety hazards in the ward from the analysis of the result. The system operation results show that the system can monitor the environment of the ward in real time，and can query and modify the patient's information in real time. The design scheme is effective and practical，and has high practical value.

Keywords：hospital ward；environmental monitoring；ZigBee technology；MVC framework

0 引 言

醫院病房是病人養病和治療的地方，所以信息化、物聯網化以及計算機技術能夠在很大程度上更利于病人的治療效果。目前隨著社會的不斷發展，每年去醫院的人數不斷增加，病人對醫院病房的環境的要求也在不斷地提高。所以，將醫院病房與物聯網技術和計算機技術相結合不但對醫院的發展更為有利，而且也是對病房的環境的有效監控。

1 系統總體設計

本系統分為ZigBee模塊和Web端模塊。通過ZigBee終端節點采集醫院病房內的環境信息（溫度、濕度、煙霧、紅外等），然后ZigBee協調器將采集到的信息通過USB接口的方式傳送給系統的后臺。后臺將獲取到的十六進制字符串解析成ASCII碼，再轉化成十進制數值存入數據庫中。醫護人員進行登錄信息驗證后，可以通過Web端應用程序實時查詢病人的信息和實時監控醫院病房內的環境的變化。

1.1 系統功能分析

如圖1所示，該系統的主要功能分為三個模塊：環境監控功能模塊、警報功能模塊和功能設置模塊。各模塊功能如下：

（1）環境監控功能模塊：對病房內的紅外、溫度高低、濕度大小，煙霧濃度進行監控。

（2）信息管理模塊：當醫護人員登錄后，醫護人員可以通過該模塊對病人的信息進行查詢、修改等操作，以及查看病房的環境信息。

（3）功能設置：該系統可以通過對病房內的環境變化情況進行實時監控，當獲取到的數值超出警戒值時，Web端會接收到報警信息。而且當病人遇到緊急情況時，也可以呼叫醫護人員進行求助。設備設置界面可以根據病人需求，啟動智能設備和安全警報提示。

1.2 數據庫設計

該系統是為醫院病房而開發，是為了方便病房的管理和減少安全隱患問題，以及提高病人舒適感而開發的。系統中只有登錄人員，即醫院病房的管理者。醫護人員進行登錄驗證身份信息后，可以在設置頁面修改個人信息，對病人信息進行查詢、添加、修改和刪除等操作。DoctorInfo表如表1所示。

病人信息表存儲著病人的一些重要信息。可以通過病人所在的病房號來查詢該病房當天最新的環境數據。PatienInfo表如表2所示。

環境監控模塊的數據庫設計有溫度表、濕度表、紅外表、煙霧表這四張表。限于篇幅，下面給出了溫度表。溫度傳感器每時每刻能夠檢測到病房內的溫度變化，當溫度變化異常時能夠發出警報來提醒醫護人員。而且溫度傳感器采集到的溫度會存到數據庫中。溫度表如表3所示。

1.3 系統后臺設計

該系統使用asp.net mvc框架來編寫Web代碼。用Model層來處理應用程序數據邏輯部分，并且負責在數據庫中存取數據。通過View（視圖）來顯示Web端的動態數據，包括病人的信息和病房的環境信息（溫濕度、紅外、煙霧等）。然后通過Control層來響應醫護人員的操作。

2 系統功能測試

該系統開發采用Visual Studio2012、SQL Server2014數據庫，使用Web瀏覽器作為客戶端進行訪問。

2.1 醫護人員操作測試

醫護人員進入病人信息管理頁面后，可以對病人信息進行查詢、修改等操作，如圖2所示。當醫護人員操作完成后，頁面后彈出提示框，避免醫護人員進行了錯誤操作。

2.2 環境監控模塊測試

該頁面會實時監控病房內的環境信息，如圖3所示。醫護人員也可以通過該頁面查詢病房最近5天之內的環境信息的變化情況。

2.3 警報功能測試

當醫院病房內的環境信息發生異常時，該功能會在Web端顯示異常信息列表，進而提醒醫護人員及時注意那些環境發生異常變化的病房，如圖4所示。

3 結 論

該系統通過asp.net mvc框架和ZigBee技術來完成對醫院病房環境監控的設計，實現了對病人的信息管理和對醫院病房環境的實時監控功能。通過該系統可以合理分配醫護人員的工作和提高醫護人員的工作效率，并且有助于減少醫院病房的緊急突發事件發生的概率。系統實際運行結果表明，設計方案切實有效，具有一定的實用價值。

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作者簡介：江金波（1995.11-），男，漢族，湖北黃岡人，本科。研究方向：計算機應用；何浩（1996.05-），男，漢族，湖北荊門人，本科。研究方向：計算機應用。