基于ARM網絡通信智能化病房系統的設計研究

丁祥鵬　王思雨　眭清麗　李瑞　汪俊

摘 要 物聯網智能化的快速發展使得生活變得越來越智能化、人性化。用戶可足不出戶，便可實現移動互聯。然而在醫療領域，智能化病房的設計研究還是相對較少。“基于ARM網絡通信智能化病房的設計研究”以嵌入式處理器和Linux操作系統為核心，通過攝像頭采集信息，經ARM處理器處理后以網絡通訊的方式上傳到服務器，用戶可通過PC端和APP客戶端進行訪問、視頻圖像查看和遠程控制。

關鍵詞 網絡通信 智能化病房 嵌入式 Linux系統

0引言

智能化病房是一種用于醫院病房、養老院等場所，用來聯系溝通醫護人員、病人或老人以及家屬的智能化系統，是提高當今智能化生活水平的一款必不可缺的系統。目前市場上有著部分醫院已經開始使用智能化病房，但是由于此類病房造價成本高、對設計的要求高、對醫護人員的消耗較大，目前此類病房并沒到得到展開普及，僅僅應用于少數私人醫院及貴族養老院等。智能化病房基于網絡信號傳輸，整體設計以ARM為核心設計，以嵌入式處理器和Linux操作系統為核心，病人的信息被攝像頭采集，得到圖像信息，在嵌入式處理器下，圖像信息被轉化成電信號，經系統解碼后，電信號再被轉換成圖像信息，這樣使用者在PC端或者APP客戶端看到的就是圖像信息。

基于此病房系統下，用戶可以進行登錄訪問數據、在線及線下查看病房內視頻圖像，還可以實現在線交流，在病房內需要進行操作時，在該系統上還可以實現遠程控制。

1國內外現狀研究

對于智能化病房系統的研究，國外一家非營利的設計公司NXT Health推出一個名為“病房2020”的項目，該計劃一經提出便引起巨大的社會響應，真正將智能化系統帶入醫療病房行業，徹底的改變了傳統的就醫環境。在此計劃的影響下，美國、澳大利亞及歐洲眾多國家迅速的投入到了研究當中，病房的不同部分根據21世紀的醫療經驗和技術重新整合，新的病房看上去很酷。新病房設計簡約，采用白色彎曲弧度面板，鋁合金材料，很有未來氣息。該病房的原型已經在紐約的杜邦克利奈工作室展出。

中國衛生局發布的2016-2020年中國智慧醫療行業發展研究分析與市場前景預測報告認為：以三醫聯動、醫藥分開、分級診療、互聯網醫療為核心的健康中國建設將成為“十三五”期間深化醫療衛生體制改革的重頭戲。以此表面，智能化病房系統的發展在我國及國際市場都有廣闊的發展前景。

2系統設計

通過對基于ARM網絡通信為媒介的智能化病房的研究，實現目前病房沒有的智能化、便利化以及人性化的服務。它的設計研究內容主要包括四個板塊：分別是服務器端、病房的ARM終端、WEB網頁客戶端和手機Android客戶端。在服務器端，它的主要功能是用來保存病人的數據信息、接收ARM終端上傳上來的數據、處理PC端及APP客戶端的數據請求。病房中的ARM終端，主要是用來采集病房內攝像頭的視頻、圖像數據，然后上傳到服務器和采集病房內的環境信息及儀器設備的信息上傳到服務器。另外在PC端用戶登錄后可查看實時畫面，醫生的客戶端還可對病房內的設備進行遠程的控制，與其他客戶端也同樣配備通訊關聯。同樣的，在手機Android客戶端同樣可以實現在PC端的功能，在手機客戶端，用戶使用起來會更加方便。其智能病房系統的設計框圖如下圖1所示：

3簡述設計特色及創新點

（1）病房內視頻圖像的傳輸，家屬或朋友在擁有權限的情況下通過PC端或Android客戶端進行實時或保存圖像查看（運用范圍在重癥監護病房、兒童病房、高級養老院病房等有特殊需求的病房，確保不侵犯病人或家屬的隱私）。

（2）通過客戶端遠程數據的采集，以嵌入式處理器和Linux操作系統為核心，通過攝像頭采集信息，經ARM處理器處理后以網絡通訊的方式上傳到服務器，用戶可通過PC端遠程控制。

（3）醫護人員可通過客戶端定時推送醫囑及相關信息，并與患者、老人及家屬進行遠程通訊交流。

4結語

智能醫療在國內外的發展熱度不斷提升，原因主要有兩個方面。一是圖像識別、物聯網技術、通信網絡等關鍵技術的突破帶來了人工智能技術新一輪的發展，大大推動了以數據密集、知識密集、腦力勞動密集為特征的醫療產業與人工智能的深度融合。另一方面，隨著社會進步和人們健康意識的覺醒，人口老齡化問題的不斷加劇，人們對于提升醫療技術、延長人類壽命、增強健康的需求也更加急迫。前瞻產業研究院發布的《2018-2023年中國智能醫療行業發展前景與投資戰略規劃分析報告》數據顯示，2020年，醫療行業人工智能融資額達到1020百萬美元。簡言之，智能醫療產業在未來有著不可限量的發展潛力，如何降低研究成本和保證用戶的滿意度是未來繼續深入研究的主要趨勢。

參考文獻

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[3] 錢浩.基于ZigBee的無線病房呼叫系統研究與設計[D].昆明：昆明理工大學，2014.