WIFI技術的實時提醒系統范文

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《無線通信技術雜志》2014年第二期

醫囑執行實時提醒系統主要有上位機和下位機兩部分組成，這兩部分通過wifi無線網絡相連接［4］。上位機位于醫生值班室，主要用來對醫生輸入的醫囑數據進行管理并將醫囑數據通過無線網卡傳輸到護士值班室的下位機上。下位機固定在護士值班室的藥盒上，通過WIFI模塊接收來自醫生值班室的醫囑數據，并對醫囑數據做相關處理后實時監控醫囑執行時間，當醫囑執行時間到達時啟動報警裝置。系統總體框架如圖1所示。

1醫囑執行實時提醒系統上位機設計

上位機主要是醫囑管理系統的設計，以VS2005作為開發平臺、C#作為主要開發語言，并用該語言完成數據庫和VS軟件的鏈接，醫囑管理系統基于SQLServer2005數據庫創建，并由其對醫囑相關數據進行管理。同時在醫囑管理系統中開發數據傳輸模塊，完成醫囑數據的傳輸。醫囑管理系統具有醫囑信息、已執行醫囑信息、患者信息、醫生信息、科室信息和藥物信息等功能塊。醫囑信息管理是對醫生錄入醫囑數據的管理，是整個系統核心的管理模塊。已執行醫囑信息可以有效統計醫囑的執行情況，當醫囑執行出錯時，明確責任，還可以打印該病人住院期間所有的醫囑數據供病人查看;患者信息管理有助于當醫生輸入醫囑時核對患者信息，減少醫囑出錯率;醫生信息、科室信息和藥物信息提前輸入到數據庫中可以減少敲鍵量，當醫生輸入醫囑時選擇下拉菜單的方式，提高醫囑的輸入速度，大大提高信息的準確性。

2醫囑執行實時提醒系統下位機設計

下位機是整個醫囑執行實時提醒系統的核心，以WINCE6．0作為操作系統，C#作為應用程序開發語言，C++作為下層驅動程序開發語言，通過WIFI接收醫囑數據，并從內存中讀取WIFI接收的醫囑數據，然后對讀取的醫囑數據進行存儲、排序、LCD顯示和實時監控執行時間，當執行時間到達時，通過I/O口發出高電平觸發報警裝置。總的來說下位機部分包括硬件層、硬件驅動層、應用軟件層，以及上位機和下位機通信的通訊層。下位機功能流程圖如圖2所示。

2．1硬件層設計硬件層包括S3C6410微處理器、WIFI模塊、LCD顯示屏、4GSD卡、電源、I/O口已經通過I/O口擴展的包含蜂鳴器和LED燈的外接報警裝置電路［5］。硬件結構圖如圖3所示。WIFI模塊主要完成醫囑數據的傳輸;S3C6410微處理器負責對各個單元模塊的控制、運算和處理等;存儲單元為Flash和SDROM;LCD顯示屏主要用來顯示接收到的醫囑數據;報警裝置主要作用是當醫囑執行時間到達時發出報警信號;4GSD卡主要用來存放醫囑數據、歷史醫囑數據、病人信息和護士信息等相關信息;電源為5V直流電，為MCU和其他單元供電。由蜂鳴器、LED燈和4－16譯碼器作為主要組成部分的報警裝置是醫囑實時提醒功能的核心組成部分，其電路圖如圖4所示

2．2硬件驅動程序設計嵌入式系統要實現與外圍設備通信，就必須開發驅動程序將操作系統和設備聯系起來，使得操作系統能夠識別設備，并為應用程序提供接口［6，7］。流式接口驅動程序的主要任務是把外設的使用傳遞給應用程序，這是通過把設備表示為文件系統的一個特殊文件實現，應用程序通過文件系統特殊文件的操作從而完成對設備的操作。下位機中WINCE操作系統通過I/O口控制外設報警裝置，本系統編寫基于I/O口的流式接口驅動程序將WINCE操作系統和報警裝置聯系起來以實現系統對報警裝置的控制。流式接口驅動通過實現流接口函數，供WINCE內核使用，如果設備以GPIO作為前綴，所要實現的主要函數及函數功能如表1所示:完成上述配置之后，對驅動程序進行編譯，生成動態鏈接庫GPIO．dll自動加載到操作系統內核映像中，最終生成NK．bin文件。

2．3應用層程序設計應用程序的開發采用多線程模塊化的程序設計方案，將設備的各功能根據其完成的特定任務、任務性質和實時性要求，結合數據流程，詳細開發出各功能模塊［5］。應用程序主程序包含數據庫創建線程、數據通信線程、醫囑排序線程和醫囑報警線程［8］。系統啟動執行主程序，系統進行初始化，配置WIFI模塊，在系統啟動過程中開啟數據庫創建線程創建醫囑數據庫，系統啟動成功后，開啟網絡通信線程接收醫囑數據，當打開醫囑信息管理子界面時，開啟醫囑排序線程進行醫囑數據排序和醫囑報警線程實時監測醫囑執行時間。在數據庫創建線程中首先判斷系統中Doctor-Advice．sdf數據庫是否存在，如果不存在則創建DoctorAdvice．sdf數據庫，否則，線程退出。網絡通信線程負責醫囑數據的接收工作，線程啟動后，實時接收來自醫生值班室的醫囑信息，并把接收到的醫囑數據存儲在本地醫囑數據庫DoctorAdvice．sdf中。醫囑排序線程啟動后，循環讀取醫囑數據庫中醫囑的執行時間，并按執行時間的先后順序將醫囑顯示在LCD顯示屏上。醫囑報警線程實時監測LCD顯示屏上醫囑執行時間，當某條醫囑執行時間到達時使該醫囑在LCD顯示屏上高亮顯示，并觸發報警裝置發出報警信號。

3WIFI數據傳輸設計

醫囑數據的可靠傳輸對病人的快速康復至關重要，故而在本系統WIFI數據傳輸設計中，采用基于TCP協議的Socket編程。Socket套接字是支持TCP/IP網絡通信協議的基本操作單元，可以將套接字看作不同主機間的應用程序進行雙向通信的端點。Socket的工作流程為:服務器啟動，調用Socket類的構造函數Socket()創建一個Socket實例，然后調用實例方法Bind()將該Socket實例與本地IP地址和端口綁定，再調用實例方法Listen()使該Sock-et實例處于監聽狀態，監聽來自客戶端的連接請求，并定義請求隊列的最大長度N，最后再調用實例方法Accept()接收客戶端連接請求。客戶端調用Socket類的構造函數Socket()創建一個Socket實例后，直接調用實例方法Connect()向服務器發送連接請求，當客戶端和服務器建立連接后，雙方就可以調用實例方法Send()和Receive()對醫囑數據進行收發。當客戶端服務器雙方的醫囑數據傳送完畢后，調用Close()方法關閉Socket套接字。Socket的工作流程圖如圖4。

4結束語

醫囑執行實時提醒系統醫生值班室醫囑管理系統通過WIFI模塊將醫囑數據傳給護士值班室系統終端，系統終端通過對醫囑數據的接收、存儲、排序、監控報警、執行等一系列的功能實現，實現了醫囑執行的實時提醒功能，保證了醫囑及時有效的執行，有助于提高醫院護理質量和幫助病人快速康復。

作者：袁修賓茅建華吳占傲單位：江蘇大學計算機科學與通信工程學院南京軍區總醫院鎮江三五九醫院