基于物联网的移动输液系统的设计与实现

刘仁春　王棵　朱成龙　姜代红

摘 要：随着物联网技术的发展，移动终端应用越来越广泛。本文采用Java语言、Android技术以及SSH框架开发一种基于物联网的移动输液系统，提出总体设计概念，介绍系统体系结构、功能模块和相关技术，进行系统设计与实现。与传统输液模式相比，移动输液不仅节省了大量的资源，也提高了输液流程的效率和安全性。

关键词：物联网；Android；SSH；移动输液

中图分类号：TP311.52 文献标识码：A

Abstract：With the development of IOT，the application of mobile terminal is more and more widespread.With Java technology，android technology and SSH framework，a new mobile transfusion system based on IOT is developed in this paper.After the introduction of the general design idea，functional module and the structure of system，the system is designed and implemented next.Comparing with the traditional transfusion model，mobile transfusion saves lots of resources and improves efficiency，security of transfusion.

Keywords：IOT；android；SSH；mobile transfusion

1 引言（Introduction）

“互联网+”[1]以经济发展新形态应用于医疗、金融、工业等各个社会领域，个人和企业也在不断开发新的移动医疗产品。虽然移动医疗产业[2]发展存在着诸多优势和潜力，但目前市场上的移动医疗产品的研究重点均放在医生资源。市场上医用类的手机APP，大多数是一些介绍性的APP，仅仅是给使用者提供一些简单的医学建议，并不能给患者提供实质性的帮助。输液时，护士以传统口头确认的方式核对病人身份，或者不加以核对，手工书写方式生成的输液单和输液袋标签，需要用人工核对的方式才能找到相对应的病人，不仅工作效率低，而且存在安全隐患。病人需要换瓶的时候需要呼喊护士进行操作，造成输液环境的嘈杂以及混乱等问题。同时，医院输液室巨大的人流量、数据统计量和价格高昂的硬件设备对医护人员和医院也是一种负担。为此，我们设计了一套使用方便、功能丰富、成本低廉的移动输液系统[3-6]， 实现了对现有的输液流程的信息化改造。

2 系统体系结构（System structure）

整个系统体系结构共分为四层，如图1所示，分别为：数据采集层、数据存储层、数据处理层和数据应用层。

数据采集层利用条码打印机将患者的挂号信息（病历号、姓名、年龄、身份证号等）制作成条形码或二维码；利用扫描仪读取条形码或二维码信息。患者就医时，条形码或二维码将与患者腕带、输液瓶唯一绑定。护士使用PCB等扫描仪对患者腕带及输液瓶进行扫描，比对患者信息。

数据存储层将采集到的患者信息实时保存到护士工作站中，为数据采集层、数据处理层以及数据应用层提供数据支持。同时，数据存储层中良好的存储硬件和安全系数较高的数据库系统保证了患者信息的安全、完整。

数据处理层是系统的核心层，它通过移动呼叫控制主机实时处理来自系统各个部分的请求。无论是患者信息的录入、条形码或二维码的打印，还是手持终端的信息交互、呼叫单元的及时响应等都离不开数据处理层的精确、有效的控制。

数据应用层主要是对数据处理层处理系统请求后的结果进行解释。患者手持终端和护士手持终端的各种信息的更新显示、呼叫单元的语音播报等都是数据应用层的作用体现。

3 系统功能模块（System functional modules）

本系统是基于医院内部局域网的移动终端系统，共分为三个模块，如图2所示，分别为：护士端、患者端和后台服务器端。护士端负责患者信息核对、药物信息核对；患者端负责查询药物信息、呼叫护士；后台服务器端负责信息的收集整合，并保存查询记录、二维码等系统数据信息。护士端和患者端均连接到医院内部的局域网进行通信。为了合理利用网络资源并考虑各自的通信特点，护士端采用MINA框架，SOCKET连接，保证其始终在线，而患者端则采用HTTP连接，有需要时才会建立通信连接。

3.1 登录功能

护士和后台管理员都需要登录才能进行后续的操作。

3.2 查询功能

患者可以在患者手持终端上查看自己的输液信息，包括个人信息和药物信息；护士可以在护士手持终端上查询自己的个人信息；管理员则可以进入后台查询到所有患者的个人信息和用药信息、所有护士的信息。

3.3 呼叫功能

患者在输液过程中遇到问题时，就可以使用呼叫护士功能，护士在收到呼叫信息后可及时处理问题。

3.4 身份核实功能

护士在给患者输液时，需要核对患者信息与药物信息是否一致，只有患者腕带上的二维码信息与输液瓶上的条码信息匹配时才可进行输液。

3.5 修改药物状态信息

护士在给患者输液时，首先扫描输液瓶上的二维码，信息一致后将改变当前输液的状态。在默认条件下，输液状态处于“等待输液中”状态，扫描成功后，输液状态则更改为“正在输液中”。

3.6 后台信息管理

后台信息管理能够完成管理员信息、护士信息的修改和删除，患者输液信息、护士工作绩效的实时查询。

4 系统设计（System design）

4.1 设计原则

a.用户界面友好原则。

b.平台可移植性及可扩展性强。

c.信息表示和处理过程遵循各种标准化规程。

d.支持Android2.3及以上OS的Android手机。

4.2 数据字典

在数据流转中，包括所有元素的集合即为数据字典。数据字典一般由数据流、数据元素、数据存储、数据处理组成。本系统用到的数据元素主要有：

（1）管理员信息表中的元素

管理员序号、账号、姓名、性别、密码、电话、地址。

（2）护士信息表中的元素

护士工号、姓名、性别、年龄、职位、居住地址、联系方式、密码。

（3）患者信息表中的元素

患者编号、姓名、性别、身份证号、输液状态、座位号。

（4）药物信息表中的元素

输液袋编号、名称、患者姓名、开始时间、预计时长、药物编号、名称。

4.3 数据库表

4.4 分配输液座位号给患者

患者腕带的输液信息一旦被护士扫描进系统，系统将自动为患者分配输液座位号。患者输液的业务流程图，如图3所示。

5 系统实现（System implementation）

系统前端使用Android[7]技术实现病人助手App和护士助手App；系统后端采用Servlet、JSP和第三方框架SSH[8]。整个系统借助Ajax[9]异步刷新技术，通过Socket连接和Http连接实现通信[10]。鉴于本文篇幅有限，以下仅列出身份核实功能的关键代码。

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