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嘉峪檢測網(wǎng) 2021-07-22 20:47
我們都知道第五代移動(dòng)通信技術(shù)(5G)正在闊步前行,它將以全新的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),提供至少十倍于4G的峰值速率、毫秒級(jí)的傳輸時(shí)延和千億級(jí)的連接能力,開啟萬物廣泛互聯(lián)、人機(jī)深度交互的新時(shí)代。
5G技術(shù)的應(yīng)用,將打破空間的局限,在醫(yī)療及智慧家居醫(yī)療等多個(gè)生活場景優(yōu)化人們的生活。其中移動(dòng)醫(yī)療設(shè)備的數(shù)據(jù)互聯(lián)——支持實(shí)時(shí)傳輸大量人體健康數(shù)據(jù),協(xié)助醫(yī)療機(jī)構(gòu)對(duì)非住院穿戴者實(shí)現(xiàn)不間斷身體監(jiān)測。同時(shí),也可通過醫(yī)療平臺(tái),對(duì)醫(yī)院所有設(shè)備,如醫(yī)療監(jiān)護(hù)儀,便攜式監(jiān)護(hù)儀等進(jìn)行數(shù)據(jù)的統(tǒng)一傳輸。
遠(yuǎn)程手術(shù)示教——通過對(duì)手術(shù)畫面和醫(yī)療畫面等進(jìn)行遠(yuǎn)程直播,結(jié)合AR,幫助基層醫(yī)生實(shí)現(xiàn)手術(shù)環(huán)節(jié)的異地實(shí)習(xí)。
超級(jí)救護(hù)車——對(duì)超高清視頻和智能醫(yī)療設(shè)備數(shù)據(jù)的傳輸,協(xié)助在院醫(yī)生提前掌握車上病人的病情。
高階遠(yuǎn)程會(huì)診——通過傳輸?shù)母咔逡曨l與力量感知與反饋設(shè)備結(jié)合,為醫(yī)生提供更真實(shí)的病況,為病人提供高階會(huì)診。
遠(yuǎn)程遙控手術(shù)——醫(yī)生通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)膶?shí)時(shí)信息,結(jié)合VR和觸覺感知系統(tǒng),遠(yuǎn)程操作機(jī)器人,實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程手術(shù)。
5G網(wǎng)絡(luò)下,診斷和治療將突破地域的限制,健康管理和初步診斷將居家化,醫(yī)生與患者實(shí)現(xiàn)更高效的分配和對(duì)接,傳統(tǒng)醫(yī)院向健康管理中心轉(zhuǎn)型。本文筆者LineLian主要撰寫通過用戶居家佩戴的智能設(shè)備對(duì)其生命體征和所處環(huán)境信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控,以無線傳輸方式將監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送至服務(wù)器并對(duì)其進(jìn)行實(shí)時(shí)處理和反饋,同時(shí)用戶、家人及醫(yī)護(hù)人員也可以通過手機(jī) APP實(shí)時(shí)掌握用戶本人的體征和環(huán)境狀態(tài)情況,減少用戶(老人、兒童及特殊人群)疾病的突發(fā)率,便于預(yù)防和及時(shí)治療。
一、硬件部分設(shè)計(jì)
硬 件 系 統(tǒng) 采 用 Arduino Mega2560[Mega2560是采用USB接口的核心電路板,具有54路數(shù)字輸入輸出,適合需要大量IO接口的設(shè)計(jì)??赏ㄟ^3種方式供電,而且能自動(dòng)選擇供電方式。] 和Arduino Uno[Arduino Uno開發(fā)板——以ATmega328 MCU控制器為基礎(chǔ)——具備14路數(shù)字輸入/輸出引腳(其中6路可用于PWM輸出)、6路模擬輸入、一個(gè)16MHz陶瓷諧振器、一個(gè)USB接口、一個(gè)電源插座、一個(gè)ICSP接頭和一個(gè)復(fù)位按鈕。它采用Atmega16U2芯片進(jìn)行USB到串行數(shù)據(jù)的轉(zhuǎn)換。] 作為核心控制器,多種傳感器協(xié)同工作,實(shí)時(shí)監(jiān)測用戶生命體征數(shù)據(jù)。其中通過 MDL0019 腕帶心率測量模塊,配合 Pulse Sensor 脈搏傳感器佩戴至指尖、耳垂等多個(gè)部位監(jiān)測脈搏數(shù)據(jù)能夠提高精準(zhǔn)性,減少誤差;GSR 皮膚電流傳感器監(jiān)測用戶的情緒波動(dòng);MLX90615 紅外體溫傳感器監(jiān)測體表溫度;AD8232 單導(dǎo)心電模塊監(jiān)測患者的心電數(shù)據(jù)并生成心電圖。同時(shí),利用 ESP8266Wi? 模塊把數(shù)據(jù)傳輸至服務(wù)器,進(jìn)行智能化分析。
另外,考慮到某些病患和特殊用戶的身體狀況受環(huán)境條件影響較大,系統(tǒng)還加入了環(huán)境監(jiān)測模塊。利用 PM2.5 粉塵傳感器、GY-68 BMP180 BOSCH 溫度氣壓模塊、光敏傳感器構(gòu)成外界環(huán)境檢測系統(tǒng)。同時(shí),該系統(tǒng)還具備急救功能,如實(shí)時(shí)監(jiān)測到外界環(huán)境或用戶體征數(shù)據(jù)異常時(shí),服務(wù)端會(huì)向用戶家屬和醫(yī)護(hù)人員發(fā)出急救警報(bào),從而及時(shí)為患者提供醫(yī)護(hù)幫助,整體硬件系統(tǒng)組成如下圖:

二、服務(wù)端部分設(shè)計(jì)
物聯(lián)網(wǎng)轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器和核心分析服務(wù)器
(1) 基 于 Tomcat 和 Django 框 架、MySQL 數(shù)據(jù)庫和 SQList 搭建物聯(lián)云轉(zhuǎn)發(fā)服務(wù)器;
(2)采用 Vert.x 框架。Vert.x 框架基于事件和異步,依托于全異步 Java 服務(wù)器 Netty,并擴(kuò)展了很多其他特性,輕量、高性能、支持多語言開發(fā);
(3)數(shù)據(jù)傳輸采用 AES 加密,Base64編碼簡單、可并行計(jì)算、誤差不傳遞;不容易主動(dòng)攻擊(誤差傳遞)、適合長報(bào)文,是SSL、IPSec 標(biāo)準(zhǔn);分組轉(zhuǎn)變?yōu)榱髂J?,可加密小于分組數(shù)據(jù)。

來源:LineLian數(shù)智產(chǎn)品