基于Android的“時(shí)針”App設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)

秦奕倩,劉 瑩,劉稚雅,趙 依,祈晨潔,何 菊

(南京中醫(yī)藥大學(xué) 人工智能與信息技術(shù)學(xué)院,江蘇 南京 210023)

0 引言

目前,市場(chǎng)上關(guān)于急救類App較少,且功能并不完善。而我國(guó)居民急救知識(shí)掌握情況還不容樂(lè)觀,急救技能掌握不熟練,急救能力較差。一旦昏厥突然倒地,只能等待路人撥打120救助,而這往往會(huì)錯(cuò)過(guò)急救的“黃金時(shí)間”,因而市場(chǎng)上急需一個(gè)提供呼救服務(wù),遇到緊急情況時(shí),可以通過(guò)App可以向附近的專業(yè)人員求救,并在平時(shí)普及急救知識(shí)的平臺(tái)。

1 系統(tǒng)架構(gòu)

本項(xiàng)目擬研發(fā)的“時(shí)針”App是由數(shù)據(jù)訪問(wèn)層、業(yè)務(wù)邏輯層、決策分析層、UI層構(gòu)成,如圖1所示。其中,數(shù)據(jù)訪問(wèn)層主要用來(lái)存儲(chǔ)用戶的個(gè)人信息、病史等相關(guān)信息,提供穩(wěn)定的對(duì)外接口,使業(yè)務(wù)邏輯層能夠?qū)?shù)據(jù)庫(kù)中的信息進(jìn)行增刪改查;業(yè)務(wù)邏輯層對(duì)下需要將用戶答題的分?jǐn)?shù)、體制報(bào)告存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中,對(duì)上需要將數(shù)據(jù)訪問(wèn)層中用戶的病史數(shù)據(jù)取出,供決策分析層進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,并響應(yīng)UI層所觸發(fā)的任務(wù)事件;決策分析層對(duì)數(shù)據(jù)訪問(wèn)層提供的用戶病史數(shù)據(jù)利用機(jī)器學(xué)習(xí)的方法進(jìn)行數(shù)據(jù)分析,生成相關(guān)報(bào)告分析,遞交給UI層;UI層負(fù)責(zé)顯示App的界面內(nèi)容,實(shí)現(xiàn)面向用戶的多種功能,監(jiān)聽(tīng)并響應(yīng)用戶的請(qǐng)求,將用戶的請(qǐng)求以及必要的相關(guān)數(shù)據(jù)傳送到下層,同時(shí),也將下層提供的用戶體制報(bào)告經(jīng)過(guò)渲染展現(xiàn)給用戶。

圖1 “時(shí)針”App系統(tǒng)架構(gòu)

Android系統(tǒng)架構(gòu)采用了分層設(shè)計(jì)的思想,分層的優(yōu)點(diǎn)是下層為上層提供統(tǒng)一的服務(wù),屏蔽了本層及以下層的差異,當(dāng)本層及以下層發(fā)生變化不會(huì)對(duì)上層產(chǎn)生影響[1],即各層各司其職,各自提供固定的服務(wù)接入點(diǎn)[2]。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

2.1 一鍵呼救功能

“時(shí)針”App是基于地理位置的服務(wù),而一鍵呼救這一功能便是“時(shí)針”App的最主要功能。當(dāng)患者/路人發(fā)出呼救信號(hào)后,App將呼救信息發(fā)送給附近的志愿者,并采用應(yīng)答機(jī)制來(lái)實(shí)現(xiàn)一鍵呼救功能。一鍵呼救功能如圖2所示。

圖2 一鍵呼

2.2 推送路線功能

當(dāng)志愿者接收到呼救信息并且選擇“去救援”選項(xiàng),“時(shí)針”App通過(guò)連接高德地圖的API接口,向志愿者提供智能路徑導(dǎo)航,保證志愿者在最短時(shí)間內(nèi)到達(dá)患者身邊進(jìn)行救治。

2.3 慢病預(yù)警功能

基于本次用戶測(cè)量的健康數(shù)據(jù),進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,如果輸入的測(cè)量結(jié)果超出健康值范圍,則給用戶發(fā)出預(yù)警信號(hào),提醒用戶最近注意身體情況。利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)處理技術(shù),清理、整理數(shù)據(jù);利用智能分類方法,分析用戶這一種慢性疾病,本次測(cè)量屬于什么類型,得出本次測(cè)量基本結(jié)果。根據(jù)不同的慢性疾病,具體分析最近一個(gè)月的健康數(shù)據(jù)報(bào)告,通過(guò)貝葉斯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等預(yù)測(cè)算法,判斷用戶如果按照現(xiàn)在的生活方式,可能會(huì)出現(xiàn)的慢性疾病,將分析結(jié)果呈現(xiàn)給用戶,并向用戶周圍的志愿者發(fā)出預(yù)警信號(hào)。

2.4 學(xué)習(xí)功能

學(xué)習(xí)急救知識(shí)的方法主要有3種:用戶在“時(shí)針”App選擇一些突發(fā)事件的急救與互救相關(guān)課程進(jìn)行學(xué)習(xí),主要以小視頻、微課的形式進(jìn)行講解急救知識(shí),較好地滿足了用戶移動(dòng)式、碎片化的學(xué)習(xí)要求,降低學(xué)習(xí)成本,實(shí)現(xiàn)了急救知識(shí)的教育普及;“時(shí)針”App提供題庫(kù)試題以及課程配套試題,讓用戶通過(guò)練習(xí)與測(cè)試更好地掌握急救知識(shí)。除此之外,“時(shí)針”App提供急救知識(shí)以及慢性疾病知識(shí)的文章,有助于急救以及慢性疾病相關(guān)知識(shí)的普及。學(xué)習(xí)檢測(cè)功能如圖3所示。

圖3 學(xué)習(xí)檢測(cè)

2.5 電子病例

增加病歷的途徑主要有以下兩種:用戶錄入個(gè)人病歷;“時(shí)針”App利用互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、藍(lán)牙上傳技術(shù),實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)和采集個(gè)人健康信息,綜合某一種慢性疾病的健康數(shù)據(jù)測(cè)量值、測(cè)量時(shí)間以及當(dāng)次測(cè)量分析結(jié)果,生成用戶某一種慢性疾病的今日健康數(shù)據(jù)報(bào)告,并整理到用戶的慢性疾病健康檔案中形成病歷,“時(shí)針”App管理員對(duì)用戶病歷進(jìn)行管理。

3 關(guān)鍵方法

3.1 基于全局考慮的分布式分配系統(tǒng)NTuCab

“時(shí)針”App的“一鍵呼救”和“一鍵應(yīng)答”采用基于全局考慮的分布式分配系統(tǒng)NTuCab[3]來(lái)實(shí)現(xiàn)呼救與應(yīng)答的匹配。患者/路人發(fā)出呼救時(shí),會(huì)將呼救信息寫入呼救池,取消呼救則刪除,志愿者出任務(wù)時(shí),將志愿者信息寫入志愿者池,完成時(shí)刪除。呼救分配模塊會(huì)獲取呼救信息和志愿者的信息,最終為患者分配最近的且有能力出任務(wù)的志愿者前來(lái)救助。

呼救池的功能包含以下幾個(gè)方面:

(1)包含患者的基本信息,如患者姓名、電話、所在位置等;

(2)允許多患者同時(shí)登錄,互不影響;

(3)發(fā)出呼救信號(hào)時(shí)需要填寫呼救位置,在規(guī)定時(shí)間內(nèi)可刪除呼救信息(以防因?yàn)橐恍┰驅(qū)е抡`發(fā)呼救信息);

(4)呼救信息發(fā)出后,將信息傳遞給呼救分配模塊,若成功刪除呼救信息,則呼救池中的呼救信息被刪除。

志愿者池的功能包含以下幾個(gè)方面:

(1)包含志愿者的基本信息;

(2)允許多用戶同時(shí)登錄,互不影響;

(3)接受呼救信息后,在志愿者池錄入出發(fā)信息;

(4)任務(wù)完成后,在志愿者池錄入完成信息。

3.2 慢病管理

使用文獻(xiàn)信息檢索法,查閱大量資料,收集病理數(shù)據(jù)。利用數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)技術(shù),將收集到的數(shù)據(jù)抽取、清洗、轉(zhuǎn)換,并加載至數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)。基于數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù),利用SQLite技術(shù)建立管理信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù),同時(shí)構(gòu)建存放用戶健康信息以及其他信息的數(shù)據(jù)庫(kù)。用J2EE和Tomcat技術(shù)搭建服務(wù)器。當(dāng)用戶向服務(wù)器發(fā)起請(qǐng)求時(shí),服務(wù)器做相應(yīng)的處理,從功能上將信息的處理主要分為以下幾種情況:健康數(shù)據(jù)記錄并監(jiān)測(cè),利用藍(lán)牙或手動(dòng)記錄的方式上傳數(shù)據(jù)給服務(wù)器,同時(shí)利用ETL技術(shù)規(guī)范化數(shù)據(jù),形成數(shù)據(jù)集市保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中。

個(gè)性化自我調(diào)理方案智能生成:利用基于用戶的協(xié)同過(guò)濾等智能算法并基于mahout技術(shù),可以根據(jù)健康數(shù)據(jù)信息預(yù)測(cè)用戶血壓、血糖等方面慢性疾病的狀況,對(duì)不同的用戶推薦適合他的調(diào)理方案等。

由于用戶和物品之間的歷史交互信息是驅(qū)使用戶偏好和物品狀態(tài)發(fā)生變化的關(guān)鍵數(shù)據(jù),因而本文利用循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)(RNN)來(lái)捕獲用戶的長(zhǎng)期偏好演化表征和短期偏好表征[4],以此生成客戶感興趣的信息,智慧精準(zhǔn)地推送給客戶;利用JDBC技術(shù)連接數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。利用Json API生成Json字符串并發(fā)給客戶,通過(guò)MVC設(shè)計(jì)模式,以Native開(kāi)發(fā)技術(shù)呈現(xiàn)結(jié)果。

4 結(jié)語(yǔ)

以快速反應(yīng)與院前急救為特征的120急救是急救醫(yī)療服務(wù)體系的重要組成部分之一。隨著移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)時(shí)代的開(kāi)啟,融入了4G技術(shù)的120急救如虎添翼,為病患帶來(lái)了更多生的希望[5],“時(shí)針”App就是其中之一。它能及時(shí)為用戶進(jìn)行呼救,并向附近的專業(yè)人員求救,充分利用急救的“黃金時(shí)間”,彌補(bǔ)醫(yī)療體系中院前急救不到位這一缺口,做到突發(fā)疾病有人救,慢病預(yù)警在平時(shí)。搭配的學(xué)習(xí)視頻和題庫(kù)也能讓用戶做到自學(xué)自檢,利用碎片化時(shí)間學(xué)習(xí)急救知識(shí)。