基于Windows CE的网络化人体生理参数监护系统研究

黄敬涛

摘 要：针对目前心血管疾病严重威胁人类健康，研制了一种基于Windows CE操作系统的网络化人体生理参数监护系统。通过实时采集人体生理参数，并通过GPRS/Internet网络传输至远程监护中心，对人体各生理参数进行分析来实现心血管疾病的诊断和预防。该系统实现了一种面向社区和家庭的网络化健康监护仪器，在市场上将会有良好的应用前景。

关键词：Windows CE C# GPRS 生理参数

中图分类号：TH789 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2014）11（a）-0004-02

心血管疾病是当前威胁人类健康和生命安全的主要疾病之一，具有病情隐蔽，突发性强和快速恶化的特点。心血管疾病的诊断主要通过心电、血压等人体生理参数来衡量，在健康状况下，人体各生理参数会在一定范围内保持动态平衡，但在人体发生心血管类疾病时，这些生理参数会受到影响从而超出正常范围[1]。对人体生理参数进行快速直观的监护，是对心血管疾病提早发现和治疗的有效手段，面向社区和家庭的网络化人体生理参数监护系统，已经成为国内外研究人员关注的热点。研究有关生理参数监护的关键技术，将大大提高人们的健康水平[2]。

目前，市场上有关人体生理参数监护设备主要应用于医院，并且其操作复杂、价格昂贵，无法达到心血管疾病早期诊断和预防的目的[3]。并且随着心血管病人的逐年增加，在医院的生理参数监护已满足不了不断增加的病人，所以使病人能够在家里就能得到医疗监护的网络化设备是目前的迫切需求[4]。

该文针对以上所述的生理参数监护设备的现状及市场需求，研究了一种基于Windows CE操作系统的网络化人体生理参数监护系统。该系统以集成有Windows CE操作系统的智能手机为核心，将人体生理参数信息通过GPRS/Internet传输到远程监护中心，远程监护中心对各生理参数进行分析，若发现异常数据则进行报警，从而实现心血管疾病的早期诊断和预防[5]。

1 系统总体设计

基于Windows CE操作系统的网络化人体生理参数监护系统由穿戴式测量仪器，手持终端，远程监护中心三部分组成，图1为系统组成结构示意图。其中穿戴式测量仪器以穿戴衣为载体，直接采集人体心电、血压和心率等生理参数信息，并通过无线蓝牙通信方式将生理参数信息实时传输到手持终端；手持终端由集成有Windows CE操作系统的智能手机组成，其功能是暂存生理参数数据并将其通过GPRS/Internet网络传输到远程监护中心；远程监护中心由带有固定IP的服务器组成，负责分析生理参数并给出分析意见。

2 人体生理参数监护系统手持终端软件设计

手持终端智能手机的操作系统为Windows CE，它是微软公司专门针对移动平台开发提出的解决方案，是一个开放的操作系统，开发者可以基于Windows CE平台开发自己的应用程序。

人体生理参数监护系统手持终端软件是用Visual C#语言在Visual Studio 2008平台上开发的，软件包括两个模块，各模块的操作界面如图2所示。

连接服务器模块：主要实现与远程监护中心建立Socket通信连接。首先输入服务器的IP地址和端口号（这里默认为2000），然后创建套接字Socket并调用其Connect方法来连接服务器，连接之后通过NetworkStream将用户名密码写入网络传输给服务器并调用NetworkStream.Read方法来读取服务器返回的信息，如返回的信息为“ok”则程序进入数据传输模块。

数据传输模块：主要实现生理参数数据的无线网络传输功能。首先调用FileStream方法来打开需要传输的txt格式的生理参数文件，然后调用NetworkStream.write方法将数据写入网络流传送给服务器，服务器返回“ok”则发送成功。

3 人体生理参数监护系统远程监护中心端软件设计

远程监护中心端软件是用Visual C#语言开发的Windows应用程序，主要由网络传输模块和数据库管理模块组成。其操作界面如图3所示。

网络传输模块：与手持终端建立无线网络连接，接收其发送的生理参数数据。网络传输模块采用Socket通信，远程监护中心与手持终端采用客户机/服务器模型。由于服务器采用一对多的通信方式，为防止当有多个终端同时和服务器进行通信时发生信息阻塞，以保证通信的实时性和可靠性，程序中使用多线程技术来处理服务器与每一个终端的连接[6]。

数据库管理模块：主要用于存储不同用户的生理参数信息，以便查阅分析。选用SQL Server作为后台数据库，采用ADO.NET技术实现病人基本信息的保存，新用户的注册，病人错误信息的删除及病人心电图的显示等功能。图4为数据库管理模块操作界面。

4 系统测试及结果分析

系统测试分为两个部分：手持终端功能测试和远程监护中心通信功能测试。

4.1 手持终端功能测试

手持终端软件在Visual Studio 2008平台提供的智能设备仿真管理器中进行多次运行，结果完全符合设计要求，并通过ActiveSync同步软件，将软件安装到智能手机中进行实际应用，生理参数显示界面如图5所示。

4.2 远程监护中心通信功能测试

手持终端通过GPRS将生理参数数据传输至远程监护中心，远程监护中心可以同时接收多个用户信息。图6所示为远程监护中心生理参数接收界面。

通过以上环节的测试，证明了本系统已基本达到了设计时的功能需求，可以实现人体生理参数的实时监护。

5 结语

基于Windows CE操作系统的网络化人体生理参数监护系统，通过实时采集人体生理参数，并通过GPRS/Internet网络传输至远程监护中心，对人体各生理参数进行分析来实现心血管疾病的诊断和预防，为家庭和个人提供了一种新型的网络化健康监护仪器，在市场上将会有良好的应用前景。

参考文献

[1] 吴宝明，聂祥飞，朱新建，等.基于HPC的社区医疗系列监护设备的研制[J]. 中国医疗器械杂志，2002，26（5）：326-328.

[2] 鲁丽，颜国正，王志武，等.低功耗人体全消化道生理参数遥测胶囊的设计[J]. 光学 精密工程，2013，21（3）：687-693.

[3] 卢启鹏，陈丛，彭忠琦.自适应滤波在近红外无创生化分析中的应用[J].光学 精密工程，2012，20（4）：874-879.

[4] 黄家祺，卢家宾.穿戴式监护仪概述[J]. 科技资讯，2012（22）：248-250.

[5] 张晓枫，刘光达，辛桂杰，等.结合近红外光谱法的肝血流参数测量[J].光学精密工程，2012，20（10）：2140-2146.

[6] 余银娟，李翀.VisualC#多线程程序参数传递的实现[J].科技资讯，2008（4）：109.endprint