袁清 嚴(yán)謙捷 史杰函 鐘遠(yuǎn)志 周東訪

摘 要：針對(duì)病人的現(xiàn)實(shí)需求，文中設(shè)計(jì)了一款多功能人體生理參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)儀。該儀器不僅可快速、準(zhǔn)確地檢測(cè)人體血壓、血糖、血氧飽和度、體溫以及心率、心電等重要的人體生理參數(shù)信息并加以存儲(chǔ)、顯示、打印、上傳云端，方便醫(yī)生、家屬實(shí)時(shí)掌握病人的生理參數(shù)，同時(shí)還搭載有SIM900a通信模塊，通過(guò)觸摸LCD即可一鍵呼叫兒女，進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)講，極大地提升了系統(tǒng)的可用性，具有良好的社會(huì)效益。

關(guān)鍵詞：生理參數(shù)；遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)；SIM900a通信模塊

1 作品簡(jiǎn)介

多功能人體多生理參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)儀可快速而準(zhǔn)確地檢測(cè)人體血壓、血糖、血氧飽和度、體溫以及心率、心電等重要的人體生理參數(shù)信息并加以存儲(chǔ)、顯示、打印、上傳云端。有需要時(shí)還可通過(guò)通信線連接至PC上位機(jī)，進(jìn)行更深層次的處理，便于使用者及其家人或醫(yī)生關(guān)注這幾個(gè)重要的生理參數(shù)。當(dāng)檢測(cè)到參數(shù)異常時(shí)，系統(tǒng)即刻通過(guò)語(yǔ)音報(bào)警并發(fā)送異常信息至使用者家屬。通過(guò)本設(shè)備，醫(yī)生和病人可一對(duì)一聯(lián)系，即醫(yī)生通過(guò)遠(yuǎn)程醫(yī)療信息管理平臺(tái)來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)病人每天生理參數(shù)信息的查看與管理，便于更好地為病人服務(wù)，病人無(wú)需出門(mén)即可讓醫(yī)生了解自身的健康需求。系統(tǒng)所有操作全程語(yǔ)音提示，用戶無(wú)需深入了解即可使用。多功能人體多生理參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)儀實(shí)物如圖1所示。

2 工作原理

該遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖如圖2所示。系統(tǒng)主要由以STM32為核心的生理參數(shù)檢測(cè)系統(tǒng)、GPRS遠(yuǎn)程傳輸系統(tǒng)以及Android手機(jī)客戶端等組成。其中控制器通過(guò)傳感器采集測(cè)試者血壓（無(wú)創(chuàng)）、血糖（微創(chuàng)）、血氧、心率、心電及體溫等重要的生理參數(shù)信息，并將采集到的參數(shù)信息通過(guò)GPRS無(wú)線傳輸模塊上傳至云服務(wù)器，并通過(guò)LCD實(shí)時(shí)顯示，同時(shí)還可根據(jù)使用者的需求存儲(chǔ)生理參數(shù)，將所有數(shù)據(jù)保存至系統(tǒng)內(nèi)部建立的數(shù)據(jù)庫(kù)中，可隨時(shí)通過(guò)通信線導(dǎo)出數(shù)據(jù)至PC，經(jīng)Execl等數(shù)據(jù)處理軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，甚至可以通過(guò)熱敏打印機(jī)打印歷史數(shù)據(jù)信息。系統(tǒng)也可以通過(guò)觸摸LCD反復(fù)查看歷史測(cè)量數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)曲線信息。考慮到老人的兒女可能不在身邊，因此本系統(tǒng)搭載了SIM900a通信模塊，設(shè)置了一鍵呼叫功能，只需通過(guò)觸摸LCD即可一鍵呼叫兒女，進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)講。

本系統(tǒng)還具有吃藥提醒功能，待用戶設(shè)定好吃藥時(shí)間后，數(shù)據(jù)將被自動(dòng)保存至系統(tǒng)內(nèi)部FLASH存儲(chǔ)器中，時(shí)間一到立即通過(guò)語(yǔ)音報(bào)警和短信提醒老人服藥。

本系統(tǒng)還有收音機(jī)等娛樂(lè)功能?？紤]到老人群體多喜歡聽(tīng)廣播，因此特地在系統(tǒng)中嵌入廣播接收模塊，用戶只需通過(guò)觸摸LCD相應(yīng)的位置即可接收廣播消息。本系統(tǒng)集成有射頻識(shí)別技術(shù)并設(shè)有檔案管理系統(tǒng)，成功注冊(cè)的用戶可通過(guò)已注冊(cè)的賬號(hào)或IC卡刷卡進(jìn)入系統(tǒng)。為了便于子女隨時(shí)了解家中老人的健康狀況，本監(jiān)護(hù)儀還配有基于Android平臺(tái)的手機(jī)客戶端，能夠獲取服務(wù)器中監(jiān)護(hù)儀上傳的數(shù)據(jù)，使得子女可通過(guò)網(wǎng)頁(yè)或手機(jī)隨時(shí)查看家人的健康狀況。同時(shí)醫(yī)生也可通過(guò)本系統(tǒng)實(shí)時(shí)了解病人的健康狀況，以便于更好地跟蹤病人的健康狀況。安卓上位機(jī)系統(tǒng)搭載有一鍵遠(yuǎn)程掛號(hào)模塊，即無(wú)需去醫(yī)院即可提前預(yù)約，免去了繁瑣的掛號(hào)手續(xù)。

3 創(chuàng)新點(diǎn)

3.1 系統(tǒng)同步、實(shí)時(shí)性好

主系統(tǒng)可快速、準(zhǔn)確地測(cè)量使用者的多種生理參數(shù)信息，并實(shí)時(shí)保存，上傳至云端。

3.2 功能完備

該系統(tǒng)可實(shí)時(shí)檢測(cè)人體的心電信號(hào)、心率、血氧飽和度、血壓、呼吸頻率和體溫等重要參數(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)各參數(shù)的監(jiān)督報(bào)警。不僅可反復(fù)查看歷史測(cè)量數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)曲線信息，按時(shí)提醒老人吃藥，還集成了射頻識(shí)別技術(shù)并設(shè)有檔案管理系統(tǒng)。

3.3 手機(jī)APP遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)

為了方便外出子女實(shí)時(shí)了解家中老人的情況，我們?cè)O(shè)計(jì)了圖3所示的安卓手機(jī)APP，能夠?qū)崟r(shí)獲取監(jiān)護(hù)儀上傳到服務(wù)器的數(shù)據(jù)信息并顯示。

3.4 搭載云平臺(tái)，測(cè)量數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)云儲(chǔ)存

我們?yōu)橄到y(tǒng)增加了數(shù)據(jù)云存儲(chǔ)功能，用戶可根據(jù)需要登錄網(wǎng)頁(yè)查看歷史測(cè)量數(shù)據(jù)，醫(yī)生亦可通過(guò)云平臺(tái)實(shí)時(shí)獲取病人的相關(guān)生理參數(shù)信息，以便更好地為病人服務(wù)。yeelink云平臺(tái)界面如圖4所示。

3.5 大屏幕LCD觸摸屏操作顯示

我們?cè)谙到y(tǒng)上增加了5寸LCD觸摸顯示屏，人機(jī)交互界面友好，為使用者帶來(lái)輕松愉悅的體驗(yàn)。系統(tǒng)界面如圖5所示。

3.6 一鍵呼叫，父母子女零距離

在系統(tǒng)上增加了一鍵呼叫功能，界面如圖6所示。通過(guò)觸摸LCD即可一鍵呼叫兒女，進(jìn)行語(yǔ)音對(duì)講，建立父母與子女溝通的橋梁，并在檢測(cè)到數(shù)據(jù)出現(xiàn)異常時(shí)立即向子女發(fā)送異常提示信息，如圖7所示。

3.7 吃藥提醒

系統(tǒng)上增加了吃藥提醒功能，設(shè)置界面如圖8所示。用戶預(yù)設(shè)置好相應(yīng)的服藥時(shí)間，即可實(shí)現(xiàn)按時(shí)提醒用戶服藥的功能。

3.8 收音機(jī)功能，增加趣味性

為系統(tǒng)增加收音機(jī)功能，方便父母在閑暇時(shí)間里收聽(tīng)廣播信息。收音機(jī)界面如圖9所示。

一個(gè)好的系統(tǒng)必須具備良好的人機(jī)交互功能，既能“看得見(jiàn)”，也要“聽(tīng)得見(jiàn)”。為此本系統(tǒng)搭載了語(yǔ)音提示功能，所有操作、測(cè)量數(shù)據(jù)均有全程語(yǔ)音提示，很大程度上提高了系統(tǒng)使用的簡(jiǎn)便性與用戶體驗(yàn)滿意度。

3.9 藥物管理功能

系統(tǒng)具備常用藥物管理功能，方便用戶了解藥物性能。藥物管理界面如圖10所示。

4 市場(chǎng)前景

該多功能生理參數(shù)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)儀經(jīng)過(guò)不斷優(yōu)化與改進(jìn)，可滿足一般家庭的使用需求，具有較好的實(shí)用價(jià)值，批量生產(chǎn)單個(gè)價(jià)格低于500元，相比市場(chǎng)上銷(xiāo)售的單一生理參數(shù)檢測(cè)設(shè)備具有極大的價(jià)格優(yōu)勢(shì)，性價(jià)比高，批量生產(chǎn)能夠帶來(lái)巨大的社會(huì)與經(jīng)濟(jì)效益。