基于树莓派的LIS与Cobas6000联机通信的实践探索

刘 洋

（南京医科大学附属妇产医院信息科，江苏 南京 210004）

基于树莓派的LIS与Cobas6000联机通信的实践探索

刘 洋

（南京医科大学附属妇产医院信息科，江苏 南京 210004）

文章针对医院检验科检验仪器需要使用台式电脑与LIS系统进行数据传输，进而造成实验室工作台空间使用率下降的问题，提出了采用一种仅有的信用卡般大小、价格低、高性能、低功耗的开源硬件平台—树莓派，并以LIS系统与Cobas6000自动生化分析仪之间数据传输解决方案为例进行实践探索。

树莓派；Raspberry Pi；LIS；Cobas6000；串口通信

近年来南京医科大学附属妇产医院检验科购置了Cobas6000自动生化分析仪等一系列新仪器，这些先进设备的引进，为临床诊断提供更及时、准确、可靠的检验报告，大大提高了我院的整体水平。然而每引进一台新仪器就需要配备一台台式电脑用于通过串口解析将仪器检验结果数据传输到LIS系统。这些台式机功能单一，只是用于完成数据传输工作，使得实验室宝贵的操作空间就被众多的台式机所占据。通过采用树莓派作为串口解析平台，可以有效地缓解实验室工作台空间使用率低的问题。

1 系统构成

1.1 硬件平台

树莓派为Raspberry Pi的译名，其采用ARM11架构，仅有信用卡般大小，具有强大的系统与接口资源。最新版本的Raspberry Pi 3搭载了64位4核1.2 GHz处理器，1GB LPDDR2内存，以SD卡为内存硬盘，卡片主板周围拥有4个USB接口及一个网口，内置无线网卡，可以连接鼠标、键盘及其他USB接口设备。通过装载相应的操作系统和应用程序，树莓派可以实现强大的应用功能，且具有价格低廉的优势，为人们提供了一个理想的嵌入式开发平台。三代的树莓派功耗仅为4 W，实际使用过程中一个月耗电量仅需3～4度电，而一台普通的台式电脑最低功耗也要达到45 W以上，平均每月的耗电量至少50度以上。使用树莓派作为实验室仪器数据传输平台可以极大地节约实验室的用电能耗。

1.2 软件平台

树莓派目前支持诸多的Linux操作系统和微软定制版的Windows 10操作系统，Linux与Windows相比具有开源免费的优势，更高的代码执行效率，良好的稳定性，可以像Unix系统一样常年不关而不曾宕机。同时在Linux系统中串口设备被当作一个设备文件进行操作，应用程序可以像操作普通文件一样对串口进行读写等操作，操作十分简便，所以本文选用Linux作为树莓派安装的操作系统。

1.3 系统构成

本系统硬件采用树莓派三代B+开发板，软件采用Linux操作系统，系统构成如图1所示。

2 系统实现

2.1 检验仪器与树莓派通信流程

检验仪器与树莓派通信流程如图2所示。

2.2 硬件连接

使用USB转RS232C转接口连接Cobas6000自动生化分析仪端RS232C串口与树莓派的USB口。通过命令lsusb查看串口是否存在，运行结果Bus 001 Device 008：ID 067b：2303 Proli fi c Technology，Inc. PL2302 Serial Port 说明已经识别到串口设备。Linux中串口设备文件都位于在/dev/ 路径下，通过命令ls /dev/tty* 命令找到USB转RS232C转接口的硬件标识为/dev/ttyUSB0。

2.3 串口通信的设置

Linux下的串口编程与串口的初始化分别如图3所示。

图1 系统构成

图2 检验仪器与树莓派通信流程

图3 串口开发流程

对于串口的属性配置由下面的结构体实现：

按照串口的初始化流程，针对Cobas6000自动生化分析仪的技术参数将struct termios结构体相关参数设置成：波特率设置为9 600，停止位为2位，数据位为8位，校验位为无校验。串口初始化完成后即可当作设备文件使用read函数从串口读取数据和使用write函数往串口中写入数据。

2.4 树莓派对数据的采集和分析

图4 数据解析流程

图5 树莓派采集到的串口数据

数据解析流程如图4所示。原始字符串，再根据分析找到的规律将项目通道号保存在strTestItem变量中，仪器项目结果保存在strResult变量中，数据解析主要实现代码如下。

数据采集分析程序在树莓派上的运行结果，如图6所示。

图6 运行结果

3 结语

以上设计经测试表明，通过使用树莓派代替传统台式电脑进行仪器数据解析，有效地减小了实验台的占用面积，节约了宝贵的实验室空间，同时也节约了成本，降低了能源功耗，具有一定的推广价值。

[1]郑定容，陈灿锋，梁新郁.医学检验仪器串口传送技术的开发与应用[J].中国医疗设备，2009（7）：47-49.

[2]王志亮，官洪运，王龙，等.基于嵌入式Linux的RFID安检系统的设计[J].微型机与应用，2010（22）：92-95.

Exploration on the practice of LIS and Cobas6000 online communication based on Raspberry Pi

Liu Yang
（Information Department of Af fi liated Maternity Hospital of Nanjing Medical University, Nanjing 210004, China）

Focusing on the problem that the medical laboratory inspection equipment needs to use the desktop computer and the LIS system to realize data transmission which reduces the space utilization rate of the laboratory workbench, the paper puts forward a kind of open source hardware platform-Raspberry Pi, which is the only one with credit card size, low price, high performance and low power consumption, and takes the data transmission solution between LIS and Cobas6000 automatic biochemical analyzer as an example to carry out practice.

Raspberry Pi; Raspberry Pi; LIS; Cobas6000; serial communication

刘洋（1988— ），男，江苏南京，本科，助理工程师；研究方向：计算机技术在医疗领域的探索实践。