基于ARM网络通信智能化病房系统的设计研究

丁祥鹏　王思雨　眭清丽　李瑞　汪俊

摘 要 物联网智能化的快速发展使得生活变得越来越智能化、人性化。用户可足不出户，便可实现移动互联。然而在医疗领域，智能化病房的设计研究还是相对较少。“基于ARM网络通信智能化病房的设计研究”以嵌入式处理器和Linux操作系统为核心，通过摄像头采集信息，经ARM处理器处理后以网络通讯的方式上传到服务器，用户可通过PC端和APP客户端进行访问、视频图像查看和远程控制。

关键词 网络通信 智能化病房 嵌入式 Linux系统

0引言

智能化病房是一种用于医院病房、养老院等场所，用来联系沟通医护人员、病人或老人以及家属的智能化系统，是提高当今智能化生活水平的一款必不可缺的系统。目前市场上有着部分医院已经开始使用智能化病房，但是由于此类病房造价成本高、对设计的要求高、对医护人员的消耗较大，目前此类病房并没到得到展开普及，仅仅应用于少数私人医院及贵族养老院等。智能化病房基于网络信号传输，整体设计以ARM为核心设计，以嵌入式处理器和Linux操作系统为核心，病人的信息被攝像头采集，得到图像信息，在嵌入式处理器下，图像信息被转化成电信号，经系统解码后，电信号再被转换成图像信息，这样使用者在PC端或者APP客户端看到的就是图像信息。

基于此病房系统下，用户可以进行登录访问数据、在线及线下查看病房内视频图像，还可以实现在线交流，在病房内需要进行操作时，在该系统上还可以实现远程控制。

1国内外现状研究

对于智能化病房系统的研究，国外一家非营利的设计公司NXT Health推出一个名为“病房2020”的项目，该计划一经提出便引起巨大的社会响应，真正将智能化系统带入医疗病房行业，彻底的改变了传统的就医环境。在此计划的影响下，美国、澳大利亚及欧洲众多国家迅速的投入到了研究当中，病房的不同部分根据21世纪的医疗经验和技术重新整合，新的病房看上去很酷。新病房设计简约，采用白色弯曲弧度面板，铝合金材料，很有未来气息。该病房的原型已经在纽约的杜邦克利奈工作室展出。

中国卫生局发布的2016-2020年中国智慧医疗行业发展研究分析与市场前景预测报告认为：以三医联动、医药分开、分级诊疗、互联网医疗为核心的健康中国建设将成为“十三五”期间深化医疗卫生体制改革的重头戏。以此表面，智能化病房系统的发展在我国及国际市场都有广阔的发展前景。

2系统设计

通过对基于ARM网络通信为媒介的智能化病房的研究，实现目前病房没有的智能化、便利化以及人性化的服务。它的设计研究内容主要包括四个板块：分别是服务器端、病房的ARM终端、WEB网页客户端和手机Android客户端。在服务器端，它的主要功能是用来保存病人的数据信息、接收ARM终端上传上来的数据、处理PC端及APP客户端的数据请求。病房中的ARM终端，主要是用来采集病房内摄像头的视频、图像数据，然后上传到服务器和采集病房内的环境信息及仪器设备的信息上传到服务器。另外在PC端用户登录后可查看实时画面，医生的客户端还可对病房内的设备进行远程的控制，与其他客户端也同样配备通讯关联。同样的，在手机Android客户端同样可以实现在PC端的功能，在手机客户端，用户使用起来会更加方便。其智能病房系统的设计框图如下图1所示：

3简述设计特色及创新点

（1）病房内视频图像的传输，家属或朋友在拥有权限的情况下通过PC端或Android客户端进行实时或保存图像查看（运用范围在重症监护病房、儿童病房、高级养老院病房等有特殊需求的病房，确保不侵犯病人或家属的隐私）。

（2）通过客户端远程数据的采集，以嵌入式处理器和Linux操作系统为核心，通过摄像头采集信息，经ARM处理器处理后以网络通讯的方式上传到服务器，用户可通过PC端远程控制。

（3）医护人员可通过客户端定时推送医嘱及相关信息，并与患者、老人及家属进行远程通讯交流。

4结语

智能医疗在国内外的发展热度不断提升，原因主要有两个方面。一是图像识别、物联网技术、通信网络等关键技术的突破带来了人工智能技术新一轮的发展，大大推动了以数据密集、知识密集、脑力劳动密集为特征的医疗产业与人工智能的深度融合。另一方面，随着社会进步和人们健康意识的觉醒，人口老龄化问题的不断加剧，人们对于提升医疗技术、延长人类寿命、增强健康的需求也更加急迫。前瞻产业研究院发布的《2018-2023年中国智能医疗行业发展前景与投资战略规划分析报告》数据显示，2020年，医疗行业人工智能融资额达到1020百万美元。简言之，智能医疗产业在未来有着不可限量的发展潜力，如何降低研究成本和保证用户的满意度是未来继续深入研究的主要趋势。

参考文献

[1] 王玉荣，赵飞，郭依帆等.基于ARM和WiFi的互联网多终端病房监护系统设计[J]. 南通职业大学学报，2018（01）.

[2] 张强.基于ARM11的病房管理系统终端设计[D].武汉：湖北大学，2013.

[3] 钱浩.基于ZigBee的无线病房呼叫系统研究与设计[D].昆明：昆明理工大学，2014.