基于智能手机的健康晴雨表的设计

张虎军，张楠楠，蔡 峰，唐 植

基于智能手机的健康晴雨表的设计

张虎军，张楠楠，蔡 峰，唐 植

目的：设计一种基于智能手机的健康监测系统，该系统可以实现持有人健康状况的实时评估、健康建议、健康处方。方法：通过录入个人的健康基础信息，并通过GPRS接入远端服务器，服务器上有个人在健康体检机构体检详细数据和专家的分析结果，系统可以实时通过无线网络向手机同步历次健康体检的健康指标变化趋势，个人的健康隐患和异常指标，以及健康专家对持有人健康指导建议，包括饮食建议、运动建议、疾病预防等，从而实现对个人健康作出跟踪、指导服务。结果：在基于Windows CE操作系统、Symbian S60操作系统的智能手机上实现健康晴雨表，可以获得个人的基本信息、健康状况、体质指数、健康隐患、饮食处方、运动建议等信息，系统同医院的个人健康数据库相连接，可以及时把医院健康管理中心专家的健康建议实时更新到持有人手机上，实现健康提醒服务。结论：个人健康监控、跟踪、提醒是个性化健康管理的基础，也是预防慢性疾病，实现健康普及的重要方法，通过最常用的个人手机实现健康管理是一种新型服务模式。

智能手机；GPRS；健康管理；健康处方；健康晴雨表

AbstractObjectiveTo design a software based on smart phone,which can realize the health assessment,health advice and health prescription.MethodsBy inputting individual basic health information,and accessing to the remote servers which contained the personal medical institutions and detailed data analysis by expert through GPRS,the system could realize the transmission of physical examination data,indicator trends,personal health risks and abnormal indicators and health guidance by health experts through the real-time synchronization via wireless network,which involved in the dietary advice,exercise recommendations and disease prevention.Finally the track of individual health and timely guidance were implemented.ResultsBased on Windows CE operating system and Symbian S60 smart phone operating system,the health barometer could be realized.Such data could be obtained as the basic personal information,health status,body mass index,health risks,prescription diet,exercise recommendations and other information through the health barometer.The system would be connected to the hospital personal health database,which could update the information of experts'advice timely in smart phones,to achieve the purpose of health alerts.ConclusionThe monitoring,tracking and reminder of personal health are the basis of personalized health management,as well as an important way to prevent chronic disease and make healthy universal.It's a new service model to achieve personal health management through the most commonly used smart phone.[Chinese Medical Equipment Journal，2011，32（2）：11-13，16]

Key wordssmart phone；GPRS；health management；health prescription；health barometer

1 引言

人体慢性疾病的发生是个逐步发展的过程。有一些健康指标对慢性病发生的可能性有直接的关联，例如：体质指数（BMI）与冠心病、高血压呈显著正相关；肥胖是糖尿病、冠心病、高血压、高脂血症等慢性疾病的危险因素[1]；心率变化可反映糖尿病心脏植物神经病变的程度，与预测糖尿病慢性并发症及病程、病情控制有关[2]。研究显示，C-反应蛋白（CRP）与代谢综合征（MS）的相关变量收缩压、甘油三酯（TG）、胰岛素敏感性简易参数呈显著正相关，提示CRP的升高与MS的发生具有一定的相关性，利用CRP指标可以预测患者心脑血管疾病的发生[3]。每次的健康体检可以获得很多检验的参数，但是所能获得的结果只有此次检查是否在正常范围内的提示，缺少前后的对比与趋势的分析。人体的体质指数（BMI）在时刻发生着变化，比如：我们的腰围在一点点变化，但是这些变化常被忽略，表面原因是个体很少去关注这种变化趋势，但是根本原因却在于缺乏变化的获得方式。如果研发出一种类似于天气预报的方法，能够根据身体参数的变化趋势来对健康作出提醒，那么将极大地改变人群对身体变化的关注程度。本课题就是研制一种基于智能手机的软件，可以通过GPRS无线网络同远端服务器进行健康数据同步，实现对个体历次健康体检获得参数进行前后对比分析，进而提供疾病趋势的预测，以及健康管理专家对健康数据的总体分析结论和对个人作出的健康指导建议、饮食处方、运动建议等[4-5]。

2 系统的设计思路

作者单位：610083 成都 成都军区总医院医务部（张虎军、张楠楠、蔡 峰、唐 植）

2.1 系统技术介绍

本系统在研发过程中始终贯彻如何及时、有效、全面、随时随地实现个人健康数据信息管理和监控的宗旨。利用现代信息通讯技术的最新成果（移动无线通讯3G技术），建立既符合用户使用习惯又能充分满足客户特点与特色需求的动态数据信息管理模式，从而完成个人健康数据的动态管理。

该系统是建立在第三代通讯科技的技术上，利用第三代通讯技术的优势，为用户提供养生保健相关的视频、语音、文本和数据服务。与现有的通讯技术相比，主要优点是摆脱了传统互联网的束缚、实现了凡是有无线通讯覆盖的地方就能为用户提供服务，系统效率较高。此外，利用在不同网络间的无缝漫游技术，可将无线通信系统和Internet连接起来，从而可对用户提供更多更高级的服务。如图1所示，其中，Video：系统采用了的视频解码技术；Sound：系统采用音频解码技术；Data：系统采用数据压缩传送技术；Extend：系统采用了功能端扩展技术。

图1 健康预报系统结构框图

2.2 系统的架构

系统完全基于面向对象设计模式实现所有业务管理功能，在系统架构设计中采用表现层、业务处理层和数据层3层模式实现，这样既能使表现层不能与数据层直接交换数据，保证了数据的安全，又使得系统的业务数据处理都集中在业务处理层中进行，确保了系统在多用户连接下仍能高效地处理数据。健康预报系统（健康晴雨表）系统拓扑图如图2所示。

图2 健康预报系统拓扑图

2.3 系统核心设计思想

健康预报（健康晴雨表）系统是建立在无线通讯技术上，利用无线终端进行数据传输和处理的个人健康数据，其核心技术是利用无线网络为核心的第三代通讯技术的成果，使健康数据管理系统更加趋于完善和成熟，能够把过去的有线网络所支撑的数据系统完美地结合到先进的无线网络技术中，并扩展出大量的新兴应用领域，从而彻底改变了固有的模式，让随时随地获得健康信息服务成为可能。

2.4 系统的核心硬件

（1）健康预报（健康晴雨表）系统由服务器、数据库、编解码工作站、监控系统、通讯介质等硬件系统组成。

（2）无线终端：手机、PDA、移动 PC 等。

2.5 系统软件

健康预报（健康晴雨表）系统完全基于面向对象设计模式实现所有业务管理功能，在系统架构设计中采用应用层、平台层和物理层3层模式实现，这样即使应用层不能与平台层直接交换数据，也能保证了数据的安全，又使得系统的业务数据处理都集中在业务平台层中进行，确保了系统在多用户连接下仍能高效地处理数据。

健康预报（健康晴雨表）系统采用分层次、组件式设计，可灵活架构和部署，系统功能选择和升级方便，并且十分方便进行应用定制或者和现有的业务系统进行整合。

2.5.1 物理层

物理层主要是信息（信号）的传输介质，包含RF射频基站，通讯卫星、光缆、光纤以及天线等。

2.5.2 平台层

（1）健康预报（健康晴雨表）系统软件平台：①包括信息交换中心、信息控制中心、数据处理程序、应用服务程序及无线服务等子系统；②平台程序完成控制硬件设备、业务流程、管理用户信息、无线信息收发以及同步接口等功能；③平台软件特点：业务处理数据能力强，动态增加节点，适应高并发高效率业务能力需求，并有很强的扩展能力。

（2）数据库：①平台完全支持 SQL Server、Oracle 等主流数据库，高效缓存技术使数据库的操作更为高效和迅捷；②数据库涉及视频、声音、文字、数据等信息的储存和处理。

2.5.3 应用层

（1）客户端软件。客户端软件主要是面向用户的信息终端系统，该系统可以是手机、PDA、便携式计算机等。通过安装相应的客户端软件就可以进行远程的信息管理，而不必再局限于空间和时间的限制。

（2）服务端软件。服务端软件可以面向系统管理人员。根据不同载体，如多功能触摸屏、二维码扫描机等设备安装服务端软件后，就能够同健康预报（健康晴雨表）系统平台进行数据的交换和管理。

（3）其他服务软件。在健康预报（健康晴雨表）系统的发展过程中，根据实际需求进行扩充和延展而采用的服务软件。

2.6 系统业务功能

健康预报（健康晴雨表）系统功能模块构架如图3所示，其主要有10大模块组成。

图3 系统功能模块图

2.6.1 用户权限模块

（1）健康预报（健康晴雨表）系统采用用户角色权限设计，不同角色的用户只能看到相应角色的功能模块，如普通用户、注册用户、管理员等。

（2）用户权限除了可以采用角色进行权限限制外，还可以采用用户群。

2.6.2 数据录入模块

（1）录入设备。可以通过PC、移动终端实现，用户可进行快速的数据录入。

（2）录入信息方式。可以使用按键输入、触摸屏、手写笔、终端扫描等方式。

（3）录入信息设置。其包括：①基本信息录入——用户名、登陆密码（手机号、密码）、验证码。②健康数据录入——第一步，输入“体重、腰围、身高、心率”，系统回复“身体基本状况和健康风险”；第二步，输入“生活习惯与细节（包括吸烟、饮酒、睡眠、饮食习惯、作息习惯等）”，系统回复“身体存在的健康风险等级和健康指导建议”；第三步，输入“上一次体检的关键数据（包括血压、空腹血糖、甘油三酯、尿酸等）”，系统回复“身体存在的健康隐患和发生某些慢性疾病的风险可能和健康处方、运动处方、心理处方。”

输入模块示意图如图4所示。

图4 系统终端输入模块示意图

2.6.3 数据统计模块

根据用户每次输入的健康指标，进行统计报表工作。包括：个人信息，如姓名、性别、年龄、手机、工作等；按日、周、月、年周期统计、新增、修改等情况；健康预报（健康晴雨表）系统提供了丰富的健康报表查询统计功能，其中的指标统计和健康跟踪能根据个人目前健康数据的动态显示，统计各个阶段的数据，并提示用户重视健康指标的变化所带来的疾病威胁，让用户及时调整生活作息、营养保健等。

2.6.4 查询模块

包括：（1）查询平台。通过移动终端设备和PC实现。（2）查询方式。在PC或终端设备上输入关键字或者关键健康指标，系统可以进行模糊匹配，直到用户找到想要得到的信息，获得自己的实时健康状况。

2.6.5 健康提示模块

包括：健康提醒功能；备忘录功能；提醒功能实现：SMS、铃音、震动等。

2.6.6 健康测试模块

健康测试模块包括3个子模块：生理测试模块；心理测试模块；其他测试：测试模块的扩充，在系统中不仅向用户提供实用很强测试功能，同样也有缓解压力、增加娱乐性的其他测试，比如：星座测试、情感测试、职场测试、EQ测试等。

2.6.7 养生保健模块

养生保健模块主要提供各种养生保健信息，内容包含：（1）日常养生。（2）运动养生。（3）时令养生——针对春、夏、秋、冬以及节假日的养生知识。（4）养生文化——可以结合中华灿烂的文化底蕴，向用户提供各种修身养性的知识；武术养生、养生宗教、养生诗词、养生杂谈、文化春秋、养生奇趣；两性养生——女性养生、瘦身、美容等；时尚养生；健康家居；养生旅游；职场养生。

2.6.8 名家谈养生模块（结合搜狐健康博客的名人）

包括：名家谈养生；名家养生法；养生人物榜；养生箴言录。

2.6.9 食补养生模块

包括：疾病食疗方食疗特点；食疗基本原则；饮食禁忌；食疗食物；食疗食品类型；食物性能；食物配伍；烹调方法。

2.6.10 扩充模块

包括：养生游戏；养生论坛；健康引擎；养生视频；养生音乐。

2.7 系统运行环境

2.7.1 运行环境

（1）系统服务器端硬件环境。CPU：Xeon MP E7420，频率：2 130 MHz；内存：DDRII 4 GB；硬盘：SAS 548 GB 热插拔；网络：局域网，需要远程处理业务的需要独立IP地址（ADSL也可以，可以使用第三方免费域名解析软件，如花生壳)。

（2）系统服务器端软件环境：操作系统，Windows 2000/2003；数据库，SQL Server 2000；Web 服务软件，.NetFrameWork1.1+IIS6.0 及以上；其他软件，SUSE Enterprise Linux（Se-rver和 Advanced Server）、VMware ESX Server。

（3）系统PC客户端硬件环境：主流的PC配置、便携式计算机。

（4）系统PC客户端软件环境：IE浏览器：IE6，要求按照系统中设置配置IE；要求安装Excel 2003及以上。

（5）系统移动终端硬件环境：支持 sms、mms，支持 wap，支持无线上网。

（6）系统移动终端软件环境：Nokia Symbian 6th 3rd；Windows Mobile 6.0；Iphone Os3.0；Android。

3 系统软件开发

系统的软件开发主要涉及2大部分：一是后台服务器的开发；二是前台终端的软件开发。前台终端的软件开发主要包括以下模块的开发：系统WEB端管理后台开发；系统WEB端前台开发；系统平台软件程序组开发；系统内各移动终端业务服务器软件开发；系统手持终端软件Android子系统开发；系统手持终端软件Symbian子系统开发；系统手持终端软件Window Mobile子系统开发；系统视频监控流服务器程序开发；系统视频监控管理员坐席子系统开发。

4 应用前景展望

健康监督提醒是健康管理的重要核心，现代人生活节奏快，无暇顾及自己的健康，虽然有单位的定期体检，但大多都流于形式，如何根据平时的简单体质数据监测结合定期体检的一些参数，通过手机每日向持有者作出健康提醒，是一种有效的健康监督途径和方法。特别是随着手机微博的使用、3G网络的推广以及智能手机的普及，使利用手机进行健康提醒的可能性大大增加。本系统将手机提醒结合专业化的健康管理系统形成专家对持有者的数据分析、健康处方、健康监督；同时，根据专家经验形成自动化的健康监督体系，可实现大规模人群的健康管理模式；最后，利用该系统可以实现定制化的慢病管理系统[6-9]，从而实现对老龄化社会慢性病的大规模监督急救治。

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（收稿：2010-09-06 修回：2010-11-20）

Design of Health Barometer Based on Smart Phone

ZHANG Hu-jun,ZHANG Nan-nan,CAI Feng,TANG Zhi
(Medical Administration Department,General Hospital of Chengdu Military Area Command,Chengdu 610083,China)

TP212.6

A

1003-8868（2011）02-0011-04

张虎军（1971-），男，山西忻州人，硕士，高级工程师，主要从事医学生物工程、健康管理方面的 研 究 工 作 ，E-mail：1875009@qq.com； 张 楠 楠（1983-），女，四川成都人，助理员，主要从事健康管理、卫生管理等方面的研究工作。

张楠楠，E-mail：ellenznn_06@126.com