基于嵌入式技术的分布式智能导医系统的设计与研究

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随着社会经济的发展,人们生活水平不断提高,患者对于医院的服务水平与质量提出越来越高的要求。同时,医院也正在逐渐向数字化、信息化、智能化转变,医院规模逐渐扩大,科室分工越来越细,医院的建筑结构也越来越复杂。   对于一所大型综合性医院,住院部、门诊部及其辅助部门齐全、面积大、同时就诊人数多,这让首次来诊病人及老弱病残者往往不知所措,深感看病难。首先医院分科较细,初次就诊患者常常不知所属专科范围。其次医院结构复杂,寻找具体科室比较费时费力。再次各种检查繁多,检查前准备事项较难掌握,容易耽误时间。造成的后果是,一方面,患者在就医过程中往往会失去方向感,降低了患者就医体验,造成医患关系的紧张;另一方面,医生除了要给病人诊断,还需要给病人讲解下一个就诊科室所在的方位,降低了医生的工作效率。   针对这种情况,多数大型综合性医院都设立有就医咨询台或自助咨询终端。设立就医咨询台需要付出比较高昂的人力费用,而且不能24小时不间断工作,特别是在就诊高峰期就诊人数较多时,大量的患者拥挤在咨询台附近,不但加大了分诊的难度,也破坏了医院的次序,造成导医人员工作量大,可效率却很低的局面。现阶段的自助咨询终端往往采用触摸屏与用户交互,这种方式忽略了一些文化水平有限的患者的就医导引,同时不具备导医指引的连续性,患者常需要多次查询才能最终到达目的地,这对于本就深受病痛折磨的病人来说无异于雪上加霜。   随着物联网技术、嵌入式技术的发展,将射频识别技术、嵌入式技术应用到医院,并基于此构建一个导医系统成为可能。本文即利用有源RFID(射频识别)技术,嵌入式技术设计了一个分布式智能导医系统。病人挂号的时候领取一张有源RFID标签卡,该卡周期性地发射带有病人ID信息的射频信号,当病人走到导医终端时,导医终端上的阅读器接收射频信号并解析出病人的ID信息,然后通过串口将病人的ID信息传输到终端控制核心ARM开发板上,终端控制核心上面的应用程序接收到病人的ID信息后随即利用病人的ID信息对服务器端的数据库发起检索,得到该病人的导医信息,将其显示在LCD显示器上。数据库中记录了病人目前需要前往的科室或者功能区域相对于病人眼前的导医终端的相对位置等导医信息,以实现对病人的整个就医流程进行引导,让病人能够以最短的时间找到自己的目的地,进一步提升医院的服务质量和工作效率,将医院“以人为本”的服务理念落到实处。为了完善导医系统的功能,使整个导医系统的软硬件资源得到充分的利用,为医院和患者提供更多更好的服务,采用流媒体技术在导医系统的基础上设计了一套视频播放系统,使得导医系统在空闲时段能够播放一些对医院病人有用的视频,发布一些即时信息,医院可以此为基础将其作为一个多媒体信息发布系统。它最大的一个优点就是,通过对服务器端数据库的构建,分布在医院不同区域、不同楼层、不同位置的导医系统终端能够实现具体场景播放不同的视频。比如在儿科区域的导医终端,可以播放一些与儿童健康成长有关的一些医学常识,在肿瘤科室,可播放一些提供家属注意保持安静的视频画面,在药剂科可以播放一些医药广告,另外在一些患者候诊的科室可以播放医院的宣传片,介绍医院的特色以及该科室的具体情况。通过对导医系统的流媒体优化,可以在医患双方信息不对等的情况下,为患者提供更多的医院医学信息,缓解病人的紧张情绪,给患者和医生营造一个和谐的氛围。   在导医系统中主要的软硬件设计集中在终端控制核心,它采用ARM+Linux设计方案,以三星(Samsung)公司的S3C6410处理器和Linux2.6作为软硬件平台基础,其上的应用程序采用Qt编写。通过在ARM+Linux平台下搭建ODBC系统实现Qt应用程序对服务器端PC+Windows平台下的Microsoft SQL Server数据库连接与检索,在库移植与编程中解决了Linux与Windows系统之间汉字字符集不同编码间的转换,以避免检索中出现的中文乱码。同时以第三方类Posix_QextSerialPort为Qt增加串口支持,实现终端控制核心与阅读器之间的串口数据传输,服务器端与终端控制核心之问的网络数据传输则采用套接字的方式实现。对导医系统进行流媒体优化则以JRTPLIB+ffmpepg+SDL库的方案具体实现,其中JRTPLIB是流媒体传输协议RTP/RTCP协议的具体实现库,用于服务器端与播放终端之间的数据传输,ffmpeg库是常用的解码库,SDL库则用于渲染和播放视频。将系统的应用程序进行整合后测试,所设计的导医系统能够准确无误地连接检索服务器端的数据库,导医信息在LCD显示器上显示清晰可见,在导医的间歇,全屏播放流媒体广告流畅清晰,有源RFID阅读器读取标签的射频信号快速,终端反应快,通过管理端的远程控制,可远程开启和关闭有源RFID阅读器,以及对阅读器进行ID、增益等参数的设置。   经过流媒体优化之后的智能导医系统功能更加全面,完全可以作为一个独立的多媒体信息发布平台。医院利用该平台不仅能够给病人以准确的导医信息,指引病人快速、准确找到所需要前往的目标科室,而且能够利用该平台进行医药广告的投放、信息的发布、科室及医院的宣传,还能为患者提供更多的医学常识、健康养生、急救等方面的知识,能进一步提高医院的服务质量与效率。整个导医系统可通过医院局域网接入整个医院的HIS管理系统,管理端只需要一台普通的PC就可实现对数据库的管理,管理方便,操作简单。通过对服务器端数据库的具体构建,能够针对不同的场景不同人流播放不同的视频信息,其视频的更新通过网络实现,更新简单方便,具有很强的实用性以及应用前景。
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