基于Android的遠程互通智能藥箱的設計與實現

天津師范大學軟件學院　閆學順　于　洋

0　引言

根據國家統計局2012年1月的數據，全國家庭每年因過期造成的藥品浪費量高達15000噸，浪費的藥品價值足以超過100億元。全國政治協商會議委員溫建民教授在全國“兩會”上提交的《關于遏制藥品浪費的提案》中說，據統計，我國一年因過期造成的藥品浪費達1.5萬噸，這些藥品如果用5噸的大卡車來運，至少需要3000輛。由此可見，藥品浪費嚴重的現狀觸目驚心，極度缺乏一整套節約藥品、杜絕藥品浪費的機制。

根據《南方日報》關于安全用藥調查結果，全國約98%的被調查者對買藥以及用藥狀況并不是很滿意,約55%的網民稱結合自己的身體情況查閱相關的癥狀用藥資料,自行選藥。由此可見，在我國如果能夠有一種機制能為大量患者提供及時、可靠、準確的藥品信息，提供有價值的用藥、健康資訊，將會為患者提供極大的便利。

本文設計開發的智能藥箱系統將面向家庭或團體用藥需求，解決我國普遍存在的藥品浪費嚴重、民眾缺乏對藥品的系統管理、缺少民眾能在藥品方面實現互動、共享的平臺等問題，利用無線網絡實現配套藥箱和手機的無縫鏈接，同時通過一系列人性化的功能設計，實現智能藥箱掃碼存放藥品、藥品信息的存儲、遠程用藥提醒、藥品余量的監測和預警、構建藥品信息共享圈、提供靈活用藥規劃、提供親友健康信息周報等功能，為用戶提供更加細致、精確、人性化的用藥監督和技術服務，構建更加安全、環保、可靠的用藥體系。

1　系統總體設計

本系統的總體設計架構如圖1所示，本系統設計中的最大特點，就是結合Android手機操作系統，通過無線網絡實現藥箱和手機端的遠程互聯。系統工作的主要過程是通過溫濕度傳感器，檢測藥箱溫濕度信息，將信息實時傳送到顯示屏，防止藥品變質。同時利用掃碼器掃描藥品條形碼，將獲取到的藥品數據傳送到數據庫。手機客戶端通過鬧鐘提醒用藥、查看藥品信息、科學規劃用藥等功能，旨在為用戶構建更加安全、環保的用藥環境。

圖1　系統設計架構圖

2　軟件APP的功能設計

本系統的軟件功能設計架構如圖2所示，在Android端，通過軟件的結構框架，主要實現如下功能。

圖2　軟件功能設計架構圖

1)存儲家庭藥品信息，進行藥品余量預警。對藥品余量不足、過期變質進行預警，針對特殊藥品自動分類，同時添加好友，實現藥品信息共享，療效共享。

2)根據用戶輸入的癥狀，進行藥品匹配。在藥箱中進行對癥藥物檢索，搜索是否有對癥藥物。若家庭儲備此藥，則顯示具體信息；若無對癥藥品則進入推薦購買藥品界面。

3)提醒用藥，信息共享。通過設置鬧鐘，自主提醒用藥或者通過遠程親友提醒家人用藥，實現遠程呵護健康。

4)制定科學的用藥規劃。根據用戶癥狀描述并結合醫囑，及時調整用藥時間，規劃推薦最佳用藥時長，預測藥物需求用量。

5)制定家人健康周報，康復計劃。根據家人、好友的用藥及身體的恢復情況整合成詳細報告，定時推送。

3　藥箱的硬件設計

系統硬件核心電路框圖如圖3所示，智能藥箱主要由藥箱和軟件APP組成，藥箱通過掃碼器掃描藥品條形碼，實現藥品的信息采集；利用溫濕度傳感器，實時監控藥品存儲的溫濕度情況，若溫濕度不在藥品存儲要求范圍內，則向用戶發送提示信息；通過USB接口、無線網絡與手機端建立連接，實現手機端的快捷操作；藥箱上裝有顯示屏，及時更新當前溫濕度和藥品狀況，讓用戶實時掌握清晰直接的藥箱狀況，最終通過藥箱的藥品存取、信息采集，與手機端建立實時交互機制。

圖3　系統硬件核心電路框圖

4　系統研究技術路線

1)UI設計技術。UI設計是軟件的人機交互、操作邏輯、界面美觀的整體設計，通過利用Photosh、AI等軟件設計軟件圖片，最終在Android Studio平臺上實現APP的界面設計，按鈕設計，紋理設計。

2)數據庫的獲取。在Android端的用戶登錄、App檢索藥品等頁面，建立Mysql數據庫，APP作為數據入口，通過網絡將數據傳輸到服務器數據庫進行存儲；通過數據庫建立與藥品信息的對應關系，將數據傳送給客戶端，實現客戶端的顯示及操作。

3)APP的測試技術方法。在APP成型后，利用動態黑盒測試和靜態黑盒測試對APP進行測試并不斷完善。在測試環節，把握執行測試的技術方法，從功能測試、兼容性測試、交叉測試、壓力、安裝卸載等方面進行嚴謹的測試，形成一款優秀的APP產品。

整體技術路線設計如圖4所示。

圖4　整體技術路線圖

5　智能藥箱成果

智能藥箱，通過實時監測藥品溫濕度狀況，實現對藥品狀況的預警，避免藥品的變質浪費；通過遠程家人用藥提醒，推薦科學的用藥規劃，實現更加人性化的服務，達到生活圈藥物共享，互惠互利的作用；通過根據用戶癥狀，及時調整用藥時間，規劃推薦最佳用藥時長，預測藥物需求用量，實現藥品的及時更新和儲備，防止藥物缺少或購買藥物過量，有效避免藥品的浪費。通過藥箱的研究測試，結果顯示這款智能藥箱使家庭的藥品管理狀況有了明顯改善，用戶的用藥習慣得到了一定的改善，加深了人們對于藥品的節約意識。長期使用將減少家庭及團體藥品浪費現象，創造出健康、環保的用藥環境。

6　結語

隨著生活水平的不斷提高，藥品浪費現象日益嚴重，藥品的不科學管理，使得藥品浪費每年都達到了天文數字。設計開發這款智能藥箱，彌補我國當前市場智能藥箱的不足，同時幫助人們更加合理的歸納存取藥品，避免藥品的不必要浪費。智能藥箱通過實現藥品余量檢測，藥品溫濕度監測，藥品信息查詢等功能，實現藥品的及時更新和儲備，防止藥物缺少或購買藥物過量，最終解決家庭或團體中藥物的使用安全問題，避免大量藥物因過期、不適用、保存不當而產生浪費。在避免浪費的同時，通過實現遠程用藥提醒，科學用藥規劃，康復計劃等功能，提供給用戶更加人性化的服務體驗。

當前“互聯網+”的風潮正席卷產業及資本，未來“互聯網+”將繼續成為人們津津樂道的新概念，“互聯網+”加什么? 這款智能藥箱給未來的醫藥醫療注入了新的方向，“互聯網+”加傳統藥箱，打破單一的管理藥品體系，提供給人們更加人性化、便捷的服務系統，打造一款智能化、多元功能的現代藥箱產品。本系統經過測試，運行穩定，使用便捷，人性化、共享化理念突出，結合自身科學化、智能化特點，具有良好的應用前景。

[1]張偉辰,劉國猛,陳德為.基于安卓手機藍牙控制的智能小車設計[J].機電技術,2016(8):28-30.

[2]張麗,郭素娜,汪小志.櫻桃采摘機器人設計——基于PLG高速并聯自動化控制[J].農機化研究,2016(8):199-203．

[3]何輝,龔成瑩.基于Android智能終端的物聯網網關設計[J].工業儀表與自動化裝置,2015(5):41-43.

[4]黃沃彬,陳本紋,張志偉 等.基于ZigBee與GPRS智能醫療監護網關設計[J].物聯網技術,2013(10):34-36．

[5]辛凱,李普,張震.基于增強型51單片機的智能藥箱的設計[J].山西電子技 術,2014(2):40-41,50．

[6]龔瑞琴,畢利.基于Web Service的Android技術應用研究[J].計算機技術與應用,2014,40(1):134-136．

[7]鄧俊杰，劉紅，陽小蘭 等.可穿戴智能設備的現狀及未來發展趨勢展望[J].黑龍江科技信息,2015(28).

[8]王軍,鄧明明,高賀云 等.家用老人智能藥箱的無障礙人因設計[J].包裝工程,2015,36(2).

[9]陳剛.PLC在大型發電廠中的適用性[J].科技創新與應用,2016(3):135.

[10]李成群,黃寶旺,樊鴻偉,等基于PIC的自動化藥房出藥系統的研究[J].制造業自動化,2014,36(11):99-100．