蓝牙物联网健康管理系统设计方案

随着我国医疗体制改革的快速发展，以及信息科技的更新换代，远程健康管理逐步成为医疗卫生健康服务的发展趋势。物联网技术推动着医疗健康服务体系发生重大改变，传统的定期至社区医院问诊的保健模式，被远程健康服务模式所取代。开发远程健康信息管理系统，符合现代人群重视养生的消费理念，符合中国人群进入老龄化的社会背景，能带动信息产业发展，产生理想的社会效益和经济效益，研究意义重大。

1系统架构

本公司设计了一种基于蓝牙物联网三层架构的远程健康管理系统，成熟的物联网应用系统通常划分为三个层次：感知层、网络层、应用层。

感知层解决的是物体状态的识别及信息采集问题，由各种传感器及传感器网关构成。用户成为会员后，以租用的形式,获得一套小型化的便捷检测终端,包含了体温计、血压计、心电仪、血糖仪、血氧仪等传感器模块。这些设备采集到个人的健康指标后，以蓝牙通信的形式发送给智能手机上的“个人健康专家”软件。

网络层解决了数据传输的问题，网络层建立于个人手机之上。手机选择智能操作系统，开发“个人健康专家”软件，接受各传感器模块发送的健康指标。同时利用手机自带的重力传感器，计算用户每日的运动步数,估算其能耗。并采用 3G 通信的方式，把个人当日的健康指标打包发送给公司设立的固定IP 地址特定端口上。即使用户在出差移动中，网络层也能够通过3G漫游的方式来支撑了数据远程通信不会中断系统服务。

应用层解决了智慧计算的问题，应用层建立于公司集团的云计算中心闯。通过固定 IP 地址接收全国用户发来的每日健康指标，结合用户的岁数、性别、病历、职业、每日运动量,采用智能算法计算用户的实时健康状态。判定用户健康状态恶化后，发出警报。处于网络层的个人手机将收到云计算中心发出的警报信息，能够指导用户就诊，帮助用户预约挂号，指导用户定时进行康复锻练。

一般用户通常不知手机提供的保健方案来自于远程的云计算中心，而是认为手机具有优良的智慧性，体会到手机上的健康专家正在无微不至地关心自己的健康状态。因此，物联网技术推动了个人终端的智能化，即便个人终端的硬件配置很低，不能承担复杂的智能运算同，但是在后台云计算技术的支撑下，却能表现出非凡的智慧性。

2手机系统的开发

以安卓手机开发来例，主界面用于监测个人运动即时能耗，后台开启两个进程,进程1负责接收各检测传感器发来的指标参数，进程2负责连接云计算中心，打包上传个人的指标参数，供云计算中心计算，并下载云计算中心的分析结论。

2.1安卓开发架构分析

安卓系统(Android)架构分为 4 层从高到底分别是应用层、应用框架层、系统运行库层和 Linux 内核层。

2.1.1 应用层

应用程序是用 Java 语言编写的运行在虚拟机上的程序，是 Android 的最高层部分。Google 公司在Android 系统中已事先预置捆绑了一些核心应用，比如 E-mail 客户端、SMS 短消息程序历地图、浏览器、联系人管理程序。

2.1.2应用框架层

应用框架指编写 Google 发布的核心应用时所使用的API框架，开发人员可以使用这些框架来开发自己的应用，简少了程序开发的难度。常用的组件有6个 ：

1)视图(View):可以用来构建应用序它包括列表(List)、网格(Grid)、文本框(Text Box)按(Button)，以及可嵌入的 Web 浏览器。

2)内容提供器(Content Providers):让应用程序访问其它程序的数据,帮助应用程序实现数据共享。

3)通知管理器(Notification Manager): 应用程序可以在状态栏中显示自定义的提示信息。

4)活动管理器(Activity Manager):用来管理应用程序生命周期，并提供常用的导航退回功能。

5)窗口管理器(Window Manager):管理所有的应用程序窗口程序。

6)包管理器(Package Manager):Android 系统内核的程序管理。

2.1.3系统运行库层

系统运行库指 C/C++库以及 Android 运行库，An-droid 系统会通过系统运行库来支持应用程序使用的各个组件。常用运行库有 8个：

1)C 库：C 语言标准库，系统最底层的库,C 库通过Linux系统来调用。

2)多媒体库(Media Framework)：Android 系统多媒体库，基于 PacketVideo OpenCORE,该库支持多种常见格式的音频、视频的回放和录制，以及图片，比如MPEG4、MP3、AAC、AMR、JPG、PNG等。

3)SGL：2D 图形引库。

4) SSL：位于 TCP/IP 协议与各种应用层协议之间，为数据通信提供支持。

5) OpenGLES 1.0：3D 效果的支持。

6) SQLite：关系数据库。

7)Webkit：Web 浏览器引擎。

8) FreeType：位图(bitmap)及矢量(vector)。

2.1.4 Linux内核层

Android 的核心系统服务基于 Linux 2.6内核如安全性、内存管理、进程管理、网络协议栈和驱动模型等都依赖于该内核,Linux内核同时也作为硬件和软件栈之间的抽象层,在应用程序开发中需要获得内核层提供的驱动程序的支持。

1)显示驱动(Display Driver)：基于 Linux的缓冲(Frame Buffer)驱动

2)键盘驱动(KeyBoard Driver)：作为输入设备的键盘驱动。

3) Flash 内存驱动(Flash Memory Driver)：基于MTD的 Flash 驱动序。

4)照相机驱动(Camera Driver)：常用的基于Linux的v4l2(Video for Linux)驱动。

5)音频驱动(Audio Driver)：常用的基于ALSA(Advanced Linux Sound Architecture)的高级 Linux声音体系驱动。

6)蓝牙驱动(Bluetooth Driver)：基于IEEE802.15标准的无线传输技术

7)WiF 驱动：基于IEEE 80211 驱动程序。

8) Power Management(电源管理)：比如电池电量等。

2.2安卓系统的蓝牙开发

蓝牙(Bluetooth)是智能手机标配的功能，在本系统中，手机端应用程序通过蓝牙建立与外界多个传感器之间的连接。

2.21蓝牙适配器的开发

Bluetooth API开发必须调用 BluetoothAdapter 类的方法，常用方法有7 种。

1)getDefaultAdapter 0：得到本地默认的 Blue-toothAdapter,若返回为null 则表示本地不支持蓝牙。

2)isDiscovering0：返回设备是否正在搜索周围蓝牙备。

3)cancelDiscovery0：取消正在搜索远程蓝牙设备的过程。

4)startDiscovery0：开始搜索过程。

5) getScanMode0：得到本地蓝牙设备地址

6)getBondedDevices0：得到已配对的设备。

7)isEnabled0：蓝牙功能是否启用。

2.22蓝牙功能的启用

发现蓝牙功能未启用时,以下代码可启用:

if(! mBluetoothAdapter.isEnabled0)

{Intent enablelntent =

new Intent(BluetoothAdapter.ACTION_REQUEST_ENABLE);startActivityForResult(enableIntent,

REOUEST_ENABLE BT);}

2.23通信和关闭

蓝牙功能启用后,可以应用以下类和方法。

1)BluetoothDevice 类：此为对应的远程蓝牙设备类。

createRfcommSocketToServiceRecord()：创建该 Device 的 Socket 通讯。

2) BluetoothSocket 类,此为 Socket 通讯的操作类connect0：请求连接蓝牙。getInputStream0:用于接收远程设备数据流。getOutputStream0:发送给远程设备的数据流close0()：关闭蓝牙连接。

3)InputStream类,此为通讯过程中的流操作类read(byte[])：以阻塞方式读取输入流，接收远程设备发来的信息。

4)OutputStream类此为通讯过程中的流操作类。write(byteD)：将信息写入该输出流发送给远程设备。

出处 福建电脑

原标题 基于物联网的远程健康管理系统的设计

作者 吴晓焰

参考资料

https://www.hooketech.com/health-management-system.html