一種多功能護(hù)理床手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種依靠智能終端結(jié)合多功能護(hù)理床對(duì)患者進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和遠(yuǎn)程護(hù)理的監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，屬于遠(yuǎn)程醫(yī)療領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著醫(yī)療水平的提高，護(hù)理行業(yè)也正面臨著改革。傳統(tǒng)的護(hù)理手段，人工成本高和勞動(dòng)強(qiáng)度大，其推廣和應(yīng)用都受到了很大的限制?；颊叩淖o(hù)理也難以達(dá)到預(yù)期效果。如今市場(chǎng)上興起了多種電動(dòng)護(hù)理床，具有抬背、翻身、曲腿的等基本功能，使得護(hù)理水平得到一定的提升。但是這種護(hù)理模式，雖然減輕了護(hù)理人員部分勞動(dòng)強(qiáng)度，可依然需要護(hù)理人員長(zhǎng)期陪伴在病患身邊進(jìn)行照料，仍有較大的局限性。為了進(jìn)一步方便護(hù)理人員，以及實(shí)現(xiàn)家庭護(hù)理的目標(biāo)，發(fā)明了移動(dòng)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)支持在智能移動(dòng)設(shè)備端，對(duì)患者進(jìn)行視頻監(jiān)控與護(hù)理的功能，同時(shí)還具備自動(dòng)護(hù)理模式。極大的拓展了護(hù)理床以及護(hù)理的應(yīng)用范圍，降低了護(hù)理難度，改善病人的生活質(zhì)量。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)不足，提供一種多功能護(hù)理床手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)本發(fā)明所述的多功能護(hù)理床手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1。
[0004]所述遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件包括服務(wù)器，主控制板，多功能護(hù)理床，網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)；所述多功能護(hù)理床為市售通用多功能護(hù)理床；所述遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件包括服務(wù)器軟件和客戶端軟件；其中服務(wù)器選用筆記本或者配攝像頭的臺(tái)式機(jī)；控制主板包含有串口設(shè)備、微控制器、繼電器模組、控制總線；首先，搭建本地服務(wù)控制系統(tǒng)，將主控制板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過控制總線相連，與服務(wù)器通過串口相連，服務(wù)器需安裝Java運(yùn)行環(huán)境與Java媒體框架，才能支持服務(wù)器軟件的運(yùn)行，打開服務(wù)器軟件，確保攝像頭開啟；然后通過選擇串口列表，使串口識(shí)別成功，即表明服務(wù)器已正常初始化，檢查內(nèi)網(wǎng)代理軟件花生殼是否連接代理服務(wù)器，如果連接正常，則可以接受客戶端訪問；
(I)所述控制主板包括下列內(nèi)容:
為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制護(hù)理床，設(shè)計(jì)了具有串口通訊功能的控制主板來接收數(shù)字控制信號(hào)；控制主板采用單片機(jī)為微控制器，同時(shí)外圍由串口、電源接口、繼電器模組、控制總線接口組成；微控制器可將串口接收的控制信息進(jìn)行判定，識(shí)別動(dòng)作指令，然后操作相應(yīng)的繼電器，將控制信號(hào)通過控制總線發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；該主控器的控制原理是模擬手柄控制，發(fā)出控制信號(hào)；手柄控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的兩根信號(hào)線接通，而主控器中的繼電器模組，它的每一個(gè)繼電器就相當(dāng)于按鈕，當(dāng)微控制器發(fā)出控制指令時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器線圈，繼電器就會(huì)從常開狀態(tài)變成常閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)按鍵功能；該控制主板能夠適用于大部分電動(dòng)護(hù)理床的控制；對(duì)于采用不同接口電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的護(hù)理床而言，只需要稍加改變控制總線的接線方式，就可以正常使用；控制主板采用STC89C52單片機(jī)作為微控制器，工作電壓為+5V，直流電源供電，通過RS-232接口接收上位機(jī)服務(wù)器端的指令；通過Java的串口通信包可以實(shí)現(xiàn)對(duì)端口的檢測(cè)、端口類型識(shí)別、串口打開和參數(shù)設(shè)置的功能；
(2)所述服務(wù)器軟件包括下列內(nèi)容:
服務(wù)器軟件也是多功能護(hù)理床的上位機(jī)；它與控制主板連接，是控制信號(hào)的轉(zhuǎn)接與發(fā)送樞紐；服務(wù)器與控制主板通過串口進(jìn)行通信；服務(wù)器既可本地直接控制護(hù)理床，也可以接收遠(yuǎn)程客戶端控制指令；服務(wù)器處于長(zhǎng)期運(yùn)行狀態(tài)，用來響應(yīng)客戶端的訪問；服務(wù)器初始化過程中，將打開攝像頭以及串口的初始化，然后監(jiān)聽端口，等待客戶端的訪問；具體運(yùn)行流程如圖2;服務(wù)器端在視頻采集中，應(yīng)用了 Java媒體框架；采集攝像頭數(shù)據(jù)時(shí)，首先連接視頻設(shè)備，然后才能獲取視頻設(shè)備的數(shù)據(jù)；視頻設(shè)備的啟動(dòng)與數(shù)據(jù)捕獲流程如圖3;
在接收到了客戶端的訪問之后，就會(huì)單獨(dú)創(chuàng)建一個(gè)跟客戶端通信的線程；該線程負(fù)責(zé)將本地的視頻信息傳輸至客戶端顯示，同時(shí)將客戶端發(fā)送而來的消息進(jìn)行判定，如果是幀信息則進(jìn)行顯示，如果是控制消息則開啟串口發(fā)送線程，如果是停止消息，則關(guān)閉Socket通信接口 ；在床體的遠(yuǎn)程控制功能中，是服務(wù)器與控制主板通過串口通訊實(shí)現(xiàn)的；控制主板在接收到控制指令后，會(huì)響應(yīng)對(duì)應(yīng)的繼電器；從而將控制信號(hào)通過控制總線傳送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器，執(zhí)行電機(jī)的升降；
(3)所述客戶端軟件包括下列內(nèi)容:
客戶端軟件是監(jiān)控護(hù)理的終端；它通過連接W1-Fi或者3G/4G網(wǎng)絡(luò)，訪問服務(wù)器端；客戶端是基于Android操作系統(tǒng)的；客戶端軟件運(yùn)行流程圖如圖4;
軟件分為四個(gè)頁卡，包括登錄界面、視頻監(jiān)控界面、遙控界面和自動(dòng)護(hù)理界面；登錄界面需要填寫登錄的相關(guān)信息，包括服務(wù)器域名和端口號(hào)；該系統(tǒng)采用客戶端/服務(wù)器模式，連接成功后，將建立輸入輸出流管道，并自動(dòng)跳轉(zhuǎn)至視頻監(jiān)控界面；打開視頻監(jiān)控按鈕就會(huì)進(jìn)行視頻交互。視頻傳輸?shù)膸瑘D像采用JPEG壓縮方式，減少了網(wǎng)絡(luò)開銷；客戶端在視頻采集中，采用SurfaceView對(duì)攝像頭進(jìn)行預(yù)覽并設(shè)置預(yù)覽格式，然后實(shí)現(xiàn)對(duì)視頻的捕捉；在預(yù)覽過程中實(shí)現(xiàn)回調(diào)接口，將攝像頭默認(rèn)的NV21編碼格式轉(zhuǎn)換成YUV格式，然后進(jìn)一步將YUV圖像壓縮成JPEG編碼格式，實(shí)現(xiàn)傳輸數(shù)據(jù)的最小化；客戶端視頻采集流程如圖5;在客戶端與服務(wù)器端數(shù)據(jù)交互過程中，封裝的數(shù)據(jù)有多種包括幀圖像、控制消息、以及啟動(dòng)和停止信息；為了保證數(shù)據(jù)能夠準(zhǔn)確的傳輸，采用了 Java序列化機(jī)制來實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的打包與解析；客戶端在遙控界面中，設(shè)置了床體動(dòng)作的各個(gè)按鈕；當(dāng)點(diǎn)擊按鈕后，界面會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)回監(jiān)控界面，并發(fā)送控制消息；控制消息的對(duì)象與幀圖像消息的對(duì)象類似，但是設(shè)置了不同的屬性；當(dāng)服務(wù)器收到消息對(duì)象時(shí)，會(huì)調(diào)用消息的方法，識(shí)別消息的類型。如果是控制消息，則向下位機(jī)即控制主板發(fā)送控制指令；這樣就可實(shí)現(xiàn)客戶端的遠(yuǎn)程控制了 ；為了進(jìn)一步方便監(jiān)護(hù)者對(duì)患者的監(jiān)護(hù)，該系統(tǒng)還設(shè)置了自動(dòng)護(hù)理功能；該功能可在設(shè)定的時(shí)間點(diǎn)自動(dòng)發(fā)送控制消息；啟用了該功能之后，客戶端應(yīng)用程序會(huì)在后臺(tái)開啟Service服務(wù)，并按時(shí)發(fā)送控制消息和提醒；
(4)所述內(nèi)網(wǎng)代理軟件包括下列內(nèi)容:
本發(fā)明所述遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)是基于C/S模式的，為了實(shí)現(xiàn)客戶端能隨時(shí)隨地進(jìn)行監(jiān)護(hù)，服務(wù)器端使用了內(nèi)網(wǎng)代理服務(wù)器進(jìn)行地址轉(zhuǎn)換；為此，采用了花生殼一一動(dòng)態(tài)域名解析軟件作為內(nèi)網(wǎng)代理服務(wù)器；在服務(wù)器端安裝了花生殼軟件，并注冊(cè)域名；然后將本機(jī)的端口添加映射至域名的端口 ；在任何網(wǎng)絡(luò)條件下，在訪問服務(wù)器端時(shí)，只需訪問域名和端口即可訪問內(nèi)網(wǎng)主機(jī)；該方案無需設(shè)置專用服務(wù)器，成本開銷小，適合家庭采用。
[0005]本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明在多功能護(hù)理床的基礎(chǔ)上，根據(jù)遠(yuǎn)程醫(yī)療和遠(yuǎn)程護(hù)理的發(fā)展趨勢(shì)，設(shè)計(jì)了利用智能終端對(duì)患者進(jìn)行監(jiān)護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)組成架構(gòu)簡(jiǎn)單，多功能護(hù)理床與一臺(tái)PC機(jī)相連，遠(yuǎn)程端只需要一臺(tái)android系統(tǒng)手機(jī)，即可在網(wǎng)絡(luò)條件下，實(shí)現(xiàn)視頻監(jiān)控、遙控和自動(dòng)護(hù)理的功能。極大的方便了監(jiān)護(hù)者的護(hù)理工作，降低了勞動(dòng)強(qiáng)度。通過手動(dòng)和自動(dòng)護(hù)理，幫助患者變換體位，避免肌肉萎縮、褥瘡等并發(fā)癥，提高了患者的護(hù)理質(zhì)量，而且在醫(yī)院和家庭中都易于推廣。
【附圖說明】
[0006]圖1為本發(fā)明系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖；
圖2為本發(fā)明服務(wù)器軟件程序流程圖；
圖3為本發(fā)明服務(wù)器視頻采集程序流程圖；
圖4為本發(fā)明客戶端軟件程序流程圖；
圖5為本發(fā)明客戶端視頻采集程序流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]本發(fā)明通過以下實(shí)例做進(jìn)一步的說明。
[0008]本發(fā)明所述的多功能護(hù)理床手機(jī)遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1。
[0009]所述遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)硬件包括服務(wù)器，主控制板，多功能護(hù)理床，網(wǎng)絡(luò)、智能手機(jī)；所述多功能護(hù)理床為市售通用多功能護(hù)理床；所述遠(yuǎn)程監(jiān)護(hù)系統(tǒng)軟件包括服務(wù)器軟件和客戶端軟件；其中服務(wù)器選用筆記本或者配攝像頭的臺(tái)式機(jī)；控制主板包含有串口設(shè)備、微控制器、繼電器模組、控制總線；首先，搭建本地服務(wù)控制系統(tǒng)，將主控制板與電機(jī)驅(qū)動(dòng)器通過控制總線相連，與服務(wù)器通過串口相連，服務(wù)器需安裝Java運(yùn)行環(huán)境與Java媒體框架，才能支持服務(wù)器軟件的運(yùn)行，打開服務(wù)器軟件，確保攝像頭開啟；然后通過選擇串口列表，使串口識(shí)別成功，即表明服務(wù)器已正常初始化，檢查內(nèi)網(wǎng)代理軟件花生殼是否連接代理服務(wù)器，如果連接正常，則可以接受客戶端訪問；
(1)所述控制主板包括下列內(nèi)容:
為了實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程控制護(hù)理床，設(shè)計(jì)了具有串口通訊功能的控制主板來接收數(shù)字控制信號(hào)；控制主板采用單片機(jī)為微控制器，同時(shí)外圍由串口、電源接口、繼電器模組、控制總線接口組成；微控制器可將串口接收的控制信息進(jìn)行判定，識(shí)別動(dòng)作指令，然后操作相應(yīng)的繼電器，將控制信號(hào)通過控制總線發(fā)送給電機(jī)驅(qū)動(dòng)器；該主控器的控制原理是模擬手柄控制，發(fā)出控制信號(hào)；手柄控制電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的兩根信號(hào)線接通，而主控器中的繼電器模組，它的每一個(gè)繼電器就相當(dāng)于按鈕，當(dāng)微控制器發(fā)出控制指令時(shí)，驅(qū)動(dòng)繼電器線圈，繼電器就會(huì)從常開狀態(tài)變成常閉狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)按鍵功能；該控制主板能夠適用于大部分電動(dòng)護(hù)理床的控制；對(duì)于采用不同接口電機(jī)驅(qū)動(dòng)器的護(hù)理床而言，只需要稍加改變控制總線的接線方式，就可以正常使用；控制主板采用STC89C52單片機(jī)作為微控制器，工作電壓為+5V，直流電源供電，通過RS-232接口接收上位機(jī)服務(wù)器端的指令；通過Java的串口通信包可以實(shí)現(xiàn)對(duì)端口的檢測(cè)、端口類型識(shí)別、串口打開和參數(shù)設(shè)置的功能；
(2)所述服務(wù)器軟件包括下列內(nèi)容:
服務(wù)器軟件也是多功能護(hù)理床的上位機(jī)；它與控制主板連接，是控制信