基于ARM網(wǎng)絡通信智能化病房系統(tǒng)的設計研究

丁祥鵬　王思雨　眭清麗　李瑞　汪俊

摘 要 物聯(lián)網(wǎng)智能化的快速發(fā)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(xiàn)移動互聯(lián)。然而在醫(yī)療領域，智能化病房的設計研究還是相對較少?！盎贏RM網(wǎng)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(tǒng)為核心，通過攝像頭采集信息，經(jīng)ARM處理器處理后以網(wǎng)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(wǎng)絡通信 智能化病房 嵌入式 Linux系統(tǒng)

0引言

智能化病房是一種用于醫(yī)院病房、養(yǎng)老院等場所，用來聯(lián)系溝通醫(yī)護人員、病人或老人以及家屬的智能化系統(tǒng)，是提高當今智能化生活水平的一款必不可缺的系統(tǒng)。目前市場上有著部分醫(yī)院已經(jīng)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(yī)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(shù)私人醫(yī)院及貴族養(yǎng)老院等。智能化病房基于網(wǎng)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(tǒng)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(jīng)系統(tǒng)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(tǒng)下，用戶可以進行登錄訪問數(shù)據(jù)、在線及線下查看病房內(nèi)視頻圖像，還可以實現(xiàn)在線交流，在病房內(nèi)需要進行操作時，在該系統(tǒng)上還可以實現(xiàn)遠程控制。

1國內(nèi)外現(xiàn)狀研究

對于智能化病房系統(tǒng)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(jīng)提出便引起巨大的社會響應，真正將智能化系統(tǒng)帶入醫(yī)療病房行業(yè)，徹底的改變了傳統(tǒng)的就醫(yī)環(huán)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(jù)21世紀的醫(yī)療經(jīng)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(jīng)在紐約的杜邦克利奈工作室展出。

中國衛(wèi)生局發(fā)布的2016-2020年中國智慧醫(yī)療行業(yè)發(fā)展研究分析與市場前景預測報告認為：以三醫(yī)聯(lián)動、醫(yī)藥分開、分級診療、互聯(lián)網(wǎng)醫(yī)療為核心的健康中國建設將成為“十三五”期間深化醫(yī)療衛(wèi)生體制改革的重頭戲。以此表面，智能化病房系統(tǒng)的發(fā)展在我國及國際市場都有廣闊的發(fā)展前景。

2系統(tǒng)設計

通過對基于ARM網(wǎng)絡通信為媒介的智能化病房的研究，實現(xiàn)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(nèi)容主要包括四個板塊：分別是服務器端、病房的ARM終端、WEB網(wǎng)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(shù)據(jù)信息、接收ARM終端上傳上來的數(shù)據(jù)、處理PC端及APP客戶端的數(shù)據(jù)請求。病房中的ARM終端，主要是用來采集病房內(nèi)攝像頭的視頻、圖像數(shù)據(jù)，然后上傳到服務器和采集病房內(nèi)的環(huán)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(yī)生的客戶端還可對病房內(nèi)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(lián)。同樣的，在手機Android客戶端同樣可以實現(xiàn)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(tǒng)的設計框圖如下圖1所示：

3簡述設計特色及創(chuàng)新點

（1）病房內(nèi)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(jiān)護病房、兒童病房、高級養(yǎng)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(shù)據(jù)的采集，以嵌入式處理器和Linux操作系統(tǒng)為核心，通過攝像頭采集信息，經(jīng)ARM處理器處理后以網(wǎng)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(yī)護人員可通過客戶端定時推送醫(yī)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(yī)療在國內(nèi)外的發(fā)展熱度不斷提升，原因主要有兩個方面。一是圖像識別、物聯(lián)網(wǎng)技術、通信網(wǎng)絡等關鍵技術的突破帶來了人工智能技術新一輪的發(fā)展，大大推動了以數(shù)據(jù)密集、知識密集、腦力勞動密集為特征的醫(yī)療產(chǎn)業(yè)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(yī)療技術、延長人類壽命、增強健康的需求也更加急迫。前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《2018-2023年中國智能醫(yī)療行業(yè)發(fā)展前景與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報告》數(shù)據(jù)顯示，2020年，醫(yī)療行業(yè)人工智能融資額達到1020百萬美元。簡言之，智能醫(yī)療產(chǎn)業(yè)在未來有著不可限量的發(fā)展?jié)摿?，如何降低研究成本和保證用戶的滿意度是未來繼續(xù)深入研究的主要趨勢。

參考文獻

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