基于云+智能手机的脉诊系统设计与实现
2021-03-07武佳佳陈强
武佳佳 陈强
（1.苏州工业园区工业技术学校 江苏省苏州市 215125 2.苏州工业园区服务外包职业学院 江苏省苏州市 215123）
脉诊是中医四诊（望、闻、问、切）之一。脉诊是我国人民在长期与疾病斗争过程中逐步形成的一种诊断方法，通过切脉可以了解疾病的属性寒、热，机体正气的盛衰，以及预测病因、病位和预后。因其可以观测五脏六腑的变化，从而辩证施治。目前，由于科学技术的引入，中医发展状况一度滞留在传统中医师诊断状况，而过度依赖医生的经验，为改变这一现象，推进中医科技化发展，本设计开发一套脉象检测系统，该系统需要实现脉诊仪测量数据、分析、显示，上传数据至云端服务器等一系列功能。
脉诊检测系统是通过脉诊传感器（HK-2000C）采集患者寸口脉数据，经初步分析与清理并依据患者身份标识上传至云端服务器。同时，患者通过个人的智能手机的应用程序查看本人的历史脉象与分析结果。系统分为三个部分：一是脉诊采集端模块；二是脉诊云服务器端模块；三是患者智能手机端。具体流程如图1所示。
图1：脉诊系统结构图
1 脉诊系统设计
设计主要适应目前智能手机应用普遍，患者可以通过智能手机随时随地查看自己的历史结果。保证患者使用的方便性，也有一定的安全性。
1.1 脉诊采集端模块
本模块包含脉诊采集传感器与一台标准PC，脉搏传感器使用HK-2000C 集成化数字脉搏传感器，直接通过USB 输出脉压波波形数据，在PC 上设计开发桌面软件功能如图2。
图2：脉诊采集模块功能图
HK-2000C 集成化数字脉搏传感器主要特点是。波形数据输出，标准USB 或RS-232 输出接口，灵敏度高，一致性好，抗干扰性能力强，过载能力大，性能稳定可靠，使用寿命长。通信协议为硬件接口：RS232、USB（USB to UART Bridge），波特率为8 位数据，1 停止位，无奇偶校验。帧格式为帧头（1B）+命令（1B）+数据（8B）。
本模块首先脉诊仪操作员登录后，可进入操作界面。当患者需要测量时，依据手机号码唯一标识患者信息进行患者登录确认。当启动脉诊测量时开始采集脉诊数据，当采集完成时可通过网络将测量数据提交至云端服务器。
1.2 脉诊云服务器端模块
本模块运行于云端，主要作用是为脉诊采集模块及用户智能手机提供云端网络服务。功能如图3所示。
图3：脉诊云端服务器模块功能图
系统主要实现三大功能模块，第一模块是脉诊采集模块服务模块，主要支持脉诊仪操作员的登录功能及患者用户信息登录、录入及检索功能。同时脉诊数据与患者用户信息相结合进行结构化存储。第二模块是为患者手机提供服务，在脉诊采集端时用户不方便查看结果及历史检测数据，用户可以通过手机查看各种历史结果。三是后台管理主要完成所有类型的用户管理（增、删、改、查），脉诊数据管理以及统计展示功能。
1.3 患者智能手机端
脉诊系统智能手机端主要有以下四大功能模块组成：患者用户登录功能；患者的脉象历史数据传输；健康功能建议推送；用户检测统计信息管理。
2 脉诊系统实现
2.1 脉诊采集端模块实现
此模块开发环境使用VS2018，实现脉诊采集端模块界面的设计、编程与测试。Microsoft Visual Studio（简称VS）是美国微软公司的开发工具包系列产品。VS 是一个完整的开发工具集，它包括整个软件生命周期中所需要的大部分工具，如UML 工具、代码管控工具、集成开发环境(IDE)等等。可方便进行PC 端软件开发。本模块选用C#开发语言，对采集传感器HK-2000 进行控制。功能包括检测设备，打开设备检测，检测设备状态信息，停止设备检测等。将患者检测数据发送到云端服务器，及其他服务器数据操作。主界面如图4所示。
图4：脉诊检测端界面
2.2 脉诊云端服务器模块实现
脉诊服务器端主要基于PHP 的开源ThinkPHP 框架，并且使用MySQL 数据库作为数据的支持。ThinkPHP 是一个快速、兼容、轻量级国产PHP 开发框架，且支撑结构诞生于2006年，它的支撑结构前身被定名为了windfcs，在2007年新年的时候正式更名为ThinkPHP，并在国际开源软件许可证下正式发布，它从原有的支撑结构中转移出来，进行了一系列的改善和完善，同时充分借鉴了国外许多的优秀的框架和开发模式，实现设计中的所有功能。主要核心代码如下：
2.3 脉诊用户手机端模块实现
Android 为前端的系统，基本上所有的操作是与相服务器交互。技术通过JSON 数据解析，将解析完的数据通过特定的方式向用户进行展示，用户可以通过刷新获取最新的脉诊信息和关于脉诊的信息；将采用Android 的第三方网络框架OKHTTP3，OKHTTP3 是一个高效的http 客户端开发工具包，选用OKHTTP3 而不是Android原生的网络框架，因为当网络出现问题的时候会自动恢复一般的连接问题，这就使得网络操作变得流畅；界面包括登陆界面，主界面展示历史数据。主要核心代码如下：
3 脉诊系统总结与未来发展
经过系统的开发与测试，已基本完成系统功能。用户可通过本系统采集中医脉诊信息并存储于服务器，患者可通过Android 智能手机随时查看检测结果，对中医信息化、智能化有了一定的作用。未来将进一步完善现有系统，提高系统的易用性、高效性。
