侯榮旭

摘要：通過健康數(shù)據(jù)終端采集設備獲取個人生命體征數(shù)據(jù)，將患者、醫(yī)生兩端實時連接，實現(xiàn)個人健康實時高質(zhì)量的監(jiān)控和跟蹤，再對生命體征數(shù)據(jù)進行分析，為患者提供治療參考方案。健康數(shù)據(jù)終端采集設備的交互體驗設計，在系統(tǒng)應用中起著重要作用。

關鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；交互設計；用戶體驗；健康護理系統(tǒng)

中圖分類號：TP311 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2014）18-4193-04

Design Interactive Health Data Acquisition and Analysis System

HOU Rong-xu

（Shenyang Institute of Engineering Department of Computer Teaching， Shenyang 110136，China）

Abstract： Access to personal vital signs data through health data acquisition terminal equipment，the patients， doctors are real-time connection， the realization of personal health high quality real time monitoring and tracking， then the vital signs data analysis， providingtherapeutic regimens for patients. Interactive health data acquisition terminalequipment design experience， plays an important role in the system application.

Key words： The Internet of things； interaction design； user experience； the health care system

隨著社會經(jīng)濟的快速發(fā)展、人民生活水平的迅速提高及生活方式的巨大轉變，我國人群的疾病模式及死因已由原來以傳染性疾病和營養(yǎng)缺乏病為主，轉變?yōu)橐月苑莻魅拘约膊。ㄒ韵潞喎Q慢性?。橹鳌崟r準確的掌握患者的血壓、血糖、心電、血氧、血常規(guī)、尿常規(guī)、身高體重、胎心、膽固醇等生理參數(shù)傳輸，利用現(xiàn)在先進的無線網(wǎng)絡技術，將病人的實時結果傳遞給醫(yī)療專家，實現(xiàn)對個人健康實時的高質(zhì)量的監(jiān)控和跟蹤。實時將各種生理檢測指標數(shù)據(jù)上傳到健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)數(shù)據(jù)存儲平臺，自動將個性化的健康干預和指導建議傳遞到健康數(shù)據(jù)終端采集設備，患者及時得到健康管理專家的指導與幫助。

1 相關理論

1.1 物聯(lián)網(wǎng)

物聯(lián)網(wǎng)是指使用射頻識別（RFID）、全球定位系統(tǒng)、紅外感應器、激光掃描器等傳感設備，通過相互間約定的協(xié)議，將任何物品通過有線與無線方式與互聯(lián)網(wǎng)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信與信息交換，以實現(xiàn)智能化、定位、識別、跟蹤、監(jiān)控和管理，這樣的網(wǎng)絡技術稱為物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)簡稱物物相連的網(wǎng)絡，通過上述定義可以得出物聯(lián)網(wǎng)包含兩層含義：

1）物聯(lián)網(wǎng)以計算機系統(tǒng)為基礎，以計算機網(wǎng)絡為核心。

2）物聯(lián)網(wǎng)的終端用戶可以延伸和擴展到任何物品，通過數(shù)據(jù)交換和通訊實現(xiàn)物物相連。

在物聯(lián)網(wǎng)中，人與人，人與物之間可以相互聯(lián)系，對象與對象之間彼此交換信息，協(xié)同運作，自動化程度更高，功能更強大，是運用物連技術建立的一種新型的應用網(wǎng)絡技術，適應各種環(huán)境。

1.2 UI設計

界面（interface）是人機交互過程中的窗口。用戶界面又簡稱UI，是指對產(chǎn)品的人機交互、操作方式、操作邏輯、界面樣式、界面美觀等整體外觀與使用設計，按照心理學可以將界面可分為感覺和情感兩個層次界面。界面是屏幕交互產(chǎn)品的重要組成部分，良好的界面可以提升用戶的心情。但是界而設計不僅僅是藝術美學，也是人機工程的重要組成部分，UI設計是一個復雜的有不同學科參與的工程，包括心理學、美學、設計學、符號學、人機工程、人機交互等等多個不同的學科知識。

按照UI設計與使用，將UI設計分為功能性界面、情感性界面、環(huán)境性界面三類。功能性界面反映著目標系統(tǒng)的詳細功能，在設計時強調(diào)人與物的協(xié)調(diào)作用與關系；情感性界面通過用戶的操作，產(chǎn)生一定的情感，即物要反饋給用戶一定的感受，產(chǎn)生感情共鳴；環(huán)境性界面，任何一件或一個產(chǎn)品都不能脫離環(huán)境而獨立存在。產(chǎn)品UI設計時必須考慮產(chǎn)品所處的環(huán)境，以及產(chǎn)品周圍的物理條件與精神氛圍。具體設計時功能性界面、情感性界面、環(huán)境性界面三者間又是緊密相連，一般以功能性界面為基礎，以情感性界面為重心，以環(huán)境性界面為前提，最終構成現(xiàn)實的系統(tǒng)界面。

1.3 交互設計

交互設計是人、物、環(huán)境和系統(tǒng)的行為交互的集合，交互設計不僅僅是形式設計，在交互設計過程中，必須關注交互的內(nèi)容和內(nèi)涵，合理規(guī)劃和描述交互行為采取的方式。

交互設計作為新興的設計思想，借鑒了傳統(tǒng)設計、可用性及工程學科等先進理論和技術。交互設計以用戶為中心，自始至終從用戶角度思考問題，本著易用、有效的方式，致力解決用戶操作過程中的全部期望，時刻了解掌握操作過程中“人”本身的心理變化及用戶操作行為變化。人機交互設計包括接收需求、調(diào)研分析、交互設計、視覺設計、可用性測試等設計流程。主要關注以下幾點內(nèi)容：

1）定義產(chǎn)品的使用形式。定義與產(chǎn)品的行為和使用密切相關的產(chǎn)品形式。

2）約束產(chǎn)品與用戶的關系。預測產(chǎn)品的使用方式，定義用戶對產(chǎn)品的正確理解。

3）規(guī)范人機對話。探索產(chǎn)品、用戶、物質(zhì)、習慣、文化、歷史之間的對話。endprint

4）尊重用戶習慣及其系統(tǒng)設計目標。

5）產(chǎn)品特征與屬性要與產(chǎn)品自身相適應，要有一個完全的形態(tài)。

2 健康數(shù)據(jù)采集終端設備設計

2.1 圖標設計

健康數(shù)據(jù)終端采集設備交互設計以圖標設計為基礎，圖標設計的基本原則包括以下幾點：

1） 可識別性原則；2） 差異性原則；3） 合適的精細度；4） 風格統(tǒng)一性原則；5） 與環(huán)境的協(xié)調(diào)性；6） 強調(diào)視覺效果；7） 原創(chuàng)性；8） 尺寸大小與格式；9） 圖標的常用格式有以下幾種：PNG，GIF，ICO，BMP。

健康數(shù)據(jù)終端采集設備圖標如圖1所示：

2.2 界面設計

界面設計是人與機器之間傳遞和交換信息的媒介，是計算機科學與心理學、設計藝術學、認知科學和人機工程學的交叉研究領域。以血壓測量準備頁面為例，該界面主要是教會用戶正確測量血壓，提示測量血壓過程中的一些重要事項。測量準備界面如圖2所示。

3 健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)架構設計

健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)以健康數(shù)據(jù)終端采集設備為依托，為患者、醫(yī)生均提供的相應的入口，同時系統(tǒng)具有知識發(fā)現(xiàn)功能，提供了配置管理、設備管理、數(shù)據(jù)管理、鬧鐘服務等功能。健康數(shù)據(jù)終端采集設備的系統(tǒng)架構圖如圖3所示。

3.2 血壓測量模塊設計

UI設計則是指對軟件的人機交互、操作邏輯、界面美觀的整體設計。軟件界面的設計，既要從外觀上進行創(chuàng)意以到達吸引眼球的目的，還要結合圖形和版面設計的相關原理，從而使得軟件設計變成了一門獨特的藝術。通常的講，企業(yè)軟件用戶界面的設計應遵循以下幾個基本原則：

1） 用戶導向原則；2） KISS（簡潔和易于操作）原則；3） 布局控制；4） 視覺平衡；5） 色彩搭配顏；6） 和諧性；7） 個性化。

以血壓測量交互設計為例，以功能實現(xiàn)為基礎，通過界面設計讓用戶明白功能操作，并將作品本身的信息更加順暢的傳遞給使用者。

測量完成UI設計的重點是體現(xiàn)測量的血壓結果。在該頁面中需要輔助顯示用戶的上一次測量的結果，以及兩次的對比分析。如圖4所示：

該頁面根據(jù)測量的次數(shù)不同，會有3種測量完成界面：顯示單次測量值、顯示本次測量及兩次測量的平均值、顯示本次測量及三次測量的平均值。如果用戶連續(xù)測量3次以上系統(tǒng)將不會接收新的數(shù)據(jù)，保持3次的平均值，三次測量結果。

評估界面的設計，該頁面通過鮮艷的色彩提醒，現(xiàn)實當前測量人的測量結果，參照綠、黃、紅色的漸變，描述出正常、警告、高、極高的血壓變化，評估結果界面的設計如圖5所示。

查看血壓記錄，趨勢圖界面的設計主要包括了收縮壓，舒張壓，脈率等的曲線圖；近一周、近一月、近六月、近一年的幾個單選框；曲線、列表兩個單選框便于用戶選擇，以列表方式還是以曲線方式查看血壓的記錄值或血壓的趨勢。如圖6所示。

4 結束語

本項目將運用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等先進技術，并結合居民個人健康的現(xiàn)狀與健康管理服務的具體業(yè)務需求，探索面向個人健康管理的智能檢測終端設備與相關服務系統(tǒng)研發(fā)，圍繞健康數(shù)據(jù)終端采集設備及健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的UI設計，詳細論述了UI設計過程及設計思路，借鑒了傳統(tǒng)設計、可用性及工程學科等先進理論和技術，以用戶為中心，本著易用、有效的方式進行設計。大大提高家庭日常監(jiān)測便捷性和實用性，以一種十分便攜的方式收集個人生命體征參數(shù)，建立起家庭自測血壓與醫(yī)療診斷機構之間的信息橋梁。

參考文獻：

[1] Yi-Ying ZHANG， Myong-Soon PARK， Han-Chieh Chao， et al.Outlier Detection and Countermeasure for Hierarchical Wireless Sensor Networks[C]. IET Information Security， 2010：361-373.

[2] 董洪杉，竇延平.利用Hibernate的J2EE數(shù)據(jù)持久層的解決方案[J]. 計算機工程，2004，30（12）： 22-30.

[3] 張世宏. 基于JBPM工作流的電力智能手機導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 成都：電子科技大學，2007： 27-38.endprint

4）尊重用戶習慣及其系統(tǒng)設計目標。

5）產(chǎn)品特征與屬性要與產(chǎn)品自身相適應，要有一個完全的形態(tài)。

2 健康數(shù)據(jù)采集終端設備設計

2.1 圖標設計

健康數(shù)據(jù)終端采集設備交互設計以圖標設計為基礎，圖標設計的基本原則包括以下幾點：

1） 可識別性原則；2） 差異性原則；3） 合適的精細度；4） 風格統(tǒng)一性原則；5） 與環(huán)境的協(xié)調(diào)性；6） 強調(diào)視覺效果；7） 原創(chuàng)性；8） 尺寸大小與格式；9） 圖標的常用格式有以下幾種：PNG，GIF，ICO，BMP。

健康數(shù)據(jù)終端采集設備圖標如圖1所示：

2.2 界面設計

界面設計是人與機器之間傳遞和交換信息的媒介，是計算機科學與心理學、設計藝術學、認知科學和人機工程學的交叉研究領域。以血壓測量準備頁面為例，該界面主要是教會用戶正確測量血壓，提示測量血壓過程中的一些重要事項。測量準備界面如圖2所示。

3 健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)架構設計

健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)以健康數(shù)據(jù)終端采集設備為依托，為患者、醫(yī)生均提供的相應的入口，同時系統(tǒng)具有知識發(fā)現(xiàn)功能，提供了配置管理、設備管理、數(shù)據(jù)管理、鬧鐘服務等功能。健康數(shù)據(jù)終端采集設備的系統(tǒng)架構圖如圖3所示。

3.2 血壓測量模塊設計

UI設計則是指對軟件的人機交互、操作邏輯、界面美觀的整體設計。軟件界面的設計，既要從外觀上進行創(chuàng)意以到達吸引眼球的目的，還要結合圖形和版面設計的相關原理，從而使得軟件設計變成了一門獨特的藝術。通常的講，企業(yè)軟件用戶界面的設計應遵循以下幾個基本原則：

1） 用戶導向原則；2） KISS（簡潔和易于操作）原則；3） 布局控制；4） 視覺平衡；5） 色彩搭配顏；6） 和諧性；7） 個性化。

以血壓測量交互設計為例，以功能實現(xiàn)為基礎，通過界面設計讓用戶明白功能操作，并將作品本身的信息更加順暢的傳遞給使用者。

測量完成UI設計的重點是體現(xiàn)測量的血壓結果。在該頁面中需要輔助顯示用戶的上一次測量的結果，以及兩次的對比分析。如圖4所示：

該頁面根據(jù)測量的次數(shù)不同，會有3種測量完成界面：顯示單次測量值、顯示本次測量及兩次測量的平均值、顯示本次測量及三次測量的平均值。如果用戶連續(xù)測量3次以上系統(tǒng)將不會接收新的數(shù)據(jù)，保持3次的平均值，三次測量結果。

評估界面的設計，該頁面通過鮮艷的色彩提醒，現(xiàn)實當前測量人的測量結果，參照綠、黃、紅色的漸變，描述出正常、警告、高、極高的血壓變化，評估結果界面的設計如圖5所示。

查看血壓記錄，趨勢圖界面的設計主要包括了收縮壓，舒張壓，脈率等的曲線圖；近一周、近一月、近六月、近一年的幾個單選框；曲線、列表兩個單選框便于用戶選擇，以列表方式還是以曲線方式查看血壓的記錄值或血壓的趨勢。如圖6所示。

4 結束語

本項目將運用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等先進技術，并結合居民個人健康的現(xiàn)狀與健康管理服務的具體業(yè)務需求，探索面向個人健康管理的智能檢測終端設備與相關服務系統(tǒng)研發(fā)，圍繞健康數(shù)據(jù)終端采集設備及健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的UI設計，詳細論述了UI設計過程及設計思路，借鑒了傳統(tǒng)設計、可用性及工程學科等先進理論和技術，以用戶為中心，本著易用、有效的方式進行設計。大大提高家庭日常監(jiān)測便捷性和實用性，以一種十分便攜的方式收集個人生命體征參數(shù)，建立起家庭自測血壓與醫(yī)療診斷機構之間的信息橋梁。

參考文獻：

[1] Yi-Ying ZHANG， Myong-Soon PARK， Han-Chieh Chao， et al.Outlier Detection and Countermeasure for Hierarchical Wireless Sensor Networks[C]. IET Information Security， 2010：361-373.

[2] 董洪杉，竇延平.利用Hibernate的J2EE數(shù)據(jù)持久層的解決方案[J]. 計算機工程，2004，30（12）： 22-30.

[3] 張世宏. 基于JBPM工作流的電力智能手機導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 成都：電子科技大學，2007： 27-38.endprint

4）尊重用戶習慣及其系統(tǒng)設計目標。

5）產(chǎn)品特征與屬性要與產(chǎn)品自身相適應，要有一個完全的形態(tài)。

2 健康數(shù)據(jù)采集終端設備設計

2.1 圖標設計

健康數(shù)據(jù)終端采集設備交互設計以圖標設計為基礎，圖標設計的基本原則包括以下幾點：

1） 可識別性原則；2） 差異性原則；3） 合適的精細度；4） 風格統(tǒng)一性原則；5） 與環(huán)境的協(xié)調(diào)性；6） 強調(diào)視覺效果；7） 原創(chuàng)性；8） 尺寸大小與格式；9） 圖標的常用格式有以下幾種：PNG，GIF，ICO，BMP。

健康數(shù)據(jù)終端采集設備圖標如圖1所示：

2.2 界面設計

界面設計是人與機器之間傳遞和交換信息的媒介，是計算機科學與心理學、設計藝術學、認知科學和人機工程學的交叉研究領域。以血壓測量準備頁面為例，該界面主要是教會用戶正確測量血壓，提示測量血壓過程中的一些重要事項。測量準備界面如圖2所示。

3 健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)設計

3.1 系統(tǒng)架構設計

健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)以健康數(shù)據(jù)終端采集設備為依托，為患者、醫(yī)生均提供的相應的入口，同時系統(tǒng)具有知識發(fā)現(xiàn)功能，提供了配置管理、設備管理、數(shù)據(jù)管理、鬧鐘服務等功能。健康數(shù)據(jù)終端采集設備的系統(tǒng)架構圖如圖3所示。

3.2 血壓測量模塊設計

UI設計則是指對軟件的人機交互、操作邏輯、界面美觀的整體設計。軟件界面的設計，既要從外觀上進行創(chuàng)意以到達吸引眼球的目的，還要結合圖形和版面設計的相關原理，從而使得軟件設計變成了一門獨特的藝術。通常的講，企業(yè)軟件用戶界面的設計應遵循以下幾個基本原則：

1） 用戶導向原則；2） KISS（簡潔和易于操作）原則；3） 布局控制；4） 視覺平衡；5） 色彩搭配顏；6） 和諧性；7） 個性化。

以血壓測量交互設計為例，以功能實現(xiàn)為基礎，通過界面設計讓用戶明白功能操作，并將作品本身的信息更加順暢的傳遞給使用者。

測量完成UI設計的重點是體現(xiàn)測量的血壓結果。在該頁面中需要輔助顯示用戶的上一次測量的結果，以及兩次的對比分析。如圖4所示：

該頁面根據(jù)測量的次數(shù)不同，會有3種測量完成界面：顯示單次測量值、顯示本次測量及兩次測量的平均值、顯示本次測量及三次測量的平均值。如果用戶連續(xù)測量3次以上系統(tǒng)將不會接收新的數(shù)據(jù)，保持3次的平均值，三次測量結果。

評估界面的設計，該頁面通過鮮艷的色彩提醒，現(xiàn)實當前測量人的測量結果，參照綠、黃、紅色的漸變，描述出正常、警告、高、極高的血壓變化，評估結果界面的設計如圖5所示。

查看血壓記錄，趨勢圖界面的設計主要包括了收縮壓，舒張壓，脈率等的曲線圖；近一周、近一月、近六月、近一年的幾個單選框；曲線、列表兩個單選框便于用戶選擇，以列表方式還是以曲線方式查看血壓的記錄值或血壓的趨勢。如圖6所示。

4 結束語

本項目將運用移動互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)和云計算等先進技術，并結合居民個人健康的現(xiàn)狀與健康管理服務的具體業(yè)務需求，探索面向個人健康管理的智能檢測終端設備與相關服務系統(tǒng)研發(fā)，圍繞健康數(shù)據(jù)終端采集設備及健康數(shù)據(jù)采集分析系統(tǒng)的UI設計，詳細論述了UI設計過程及設計思路，借鑒了傳統(tǒng)設計、可用性及工程學科等先進理論和技術，以用戶為中心，本著易用、有效的方式進行設計。大大提高家庭日常監(jiān)測便捷性和實用性，以一種十分便攜的方式收集個人生命體征參數(shù)，建立起家庭自測血壓與醫(yī)療診斷機構之間的信息橋梁。

參考文獻：

[1] Yi-Ying ZHANG， Myong-Soon PARK， Han-Chieh Chao， et al.Outlier Detection and Countermeasure for Hierarchical Wireless Sensor Networks[C]. IET Information Security， 2010：361-373.

[2] 董洪杉，竇延平.利用Hibernate的J2EE數(shù)據(jù)持久層的解決方案[J]. 計算機工程，2004，30（12）： 22-30.

[3] 張世宏. 基于JBPM工作流的電力智能手機導航系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D]. 成都：電子科技大學，2007： 27-38.endprint