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信息处理论文:无线网下医疗资料处置体系的策划

2013/02/17 阅读:

作者:吴健单位:苏州经贸职业技术学院

模块设计

1GPRS模块

随着我国移动通信、数据通信的发展,市场竞争的加剧和电信市场的进一步开放,无线数据通信市场将是一个具有战略意义的大市场。GPRS是基于新型移动分组数据承载业务,始终在线且传送速率高,而费率计算又是以传送的数据量为依据,也就是说移动数据用户可以始终保持与IP网或其他数据网的连接,快速实现数据通信,但又按实际数据通信的流量来付费,因此应用前景十分广阔。

1.1GPRS模块的硬件接口

接口主要有:①电源和接地。芯片工作电源一般都是3.3V,1.8V等,考虑到一些损耗等,为了模块正常工作,要求工作电源在3.7V到4V不等。电源要稳定,且容量足够。②SIM卡座。③串口。GPRS模块与单片机间一般是通过串行口进行通信的,通信速率最快可以达到115200b/s。除了串口发送(TX)、串口接收(RX)之外,微控制器与GPRS模块之间还有一些硬件握手信号,如DTR、CTS、DCD等。为了简化微控制器的控制,硬件设计时可以不使用硬件握手信号(具体以厂家的模块说明为准)。④与语言通话相关的引脚,话筒、听筒之类。⑤开关引脚。一般都会有控制模块开关的引脚,通过给个低脉冲来进行开关机,跟手机开关机差不多。有的模块还会开放复位脚,通过拉高或者拉低来对模块进行复位。硬件设计时也可通过控制模块的电源来达到控制模块开关的目的。⑥状态指示脚。一般都会有个GPRS模块状态指示脚,接上LED灯后就能知道模块的工作情况。⑦天线。

1.2GPRS模块软件设计

GPRS模块的一般应用包括数据传输、语音通话、短信等。软件整体结构:程序中的所有代码最好采用C语言编写,并采用分层的结构,从底到上分别为串口驱动层、GPRS模块驱动层、PPP协议层、IP协议层、TCP/UDP协议层与应用层。若模块自带协议栈,就只需要串口驱动层、GPRS模块驱动层、应用层。上层函数的实现需要应用到底层函数,而底层函数的任务就是为上层函数提供服务。驱动程序编写:首先是串行口驱动层,实现打开串口、关闭串口、读串口数据、写串口数据等函数;然后,在这些串口函数的基础上编写GPRS模块的驱动函数。单片机通过串行口控制GPRS模块,进行拨号、设置等操作,控制的方法是采用AT命令。接下来可以编写GPRS驱动函数:开关GPRS模块函数、初始化GPRS模块函数、拨号函数、断开连接函数、检测是否处于在线状态函数。

1.3GR47简介

GR47是SonyEricsson公司生产的一款双频段GSM900/GSM1800的通信模块。可用以进行GPRS数据传输,具有支持短消息服务等功能。它采用3.6V电压供电;对外可提供多种接口,如天线接口、模拟音频接口、异步串行接口、SIM卡接口等,也支持I2C通信;内部集成了TCP/IP协议栈。因此采用此芯片会大大降低微控制器编程工作的难度。

2单片机选择

PIC18F6720是Microchip公司生产的较为高档的单片机,采用3.3V供电,其大部分指令均为单周期指令,几乎所有的相关硬件配置都映射成特殊寄存器,大大提高了运行速度;具有A,B,C,D,E,F,G这7个可编程的I/O口;内部除了3840B的RAM外,还有1024B的EEPROM和128kB的Flash存储器;拥有4个定时器和多个中断源及2个中断优先级,有2个USART,功能十分强大,是一款性价比很高的芯片。PIC18F6720单片机控制GR47模块发送和接收数据,在软件中采用串行口的中断来实现收发数据和转发数据。

系统设计

1总体架构

用户可通过多种方式申请远程挂号;挂号时需提交身份证号码等个人信息,以便系统调取其健康档案。系统为挂上号地用户下发远程挂号短信凭据,用户持手机至医院就诊,系统使用专用终端验证短信凭据并打印挂号单,挂号单包含该居民健康档案的二维码标识。医生使用专用终端扫描挂号单上的健康档案二维码或输入码号,获取患者健康档案及以往就诊记录等信息。诊疗结束后,医生通过专用终端/PC提交诊断结果、化验、用药等信息,使患者的健康档案记录在档案数据中心得到更新。

在系统总体设计上,采用模块化设计思路。由于分别采用了MPLAB和Proteus软件联调仿真模块,极大地提高了开发效率。设计思路如图2所示。

2系统参数设定

2.1二维码技术

二维码也是条码,与一维条码不同,二维码能够在横向和纵向两个维度同时存储信息。二维码能在很小的面积内承载大量的信息,印刷更容易、信息安全性更高,且适合各类镜头、读码设备的识别,更具可用性。二维码可用作居民健康档案的惟一标识,与居民身份信息、健康档案记录一一绑定。用户通过短信凭据验证获取挂号单后,医院即可使用专用设备扫描挂号单上的健康档案二维码或输入码号,读取数据中心的健康档案信息,并记录诊疗结果,方便有效。

2.2短信凭据技术

短信凭据是由纯文本组成的加密信息,无需终端适配,即可通过短信形式发送到用户手机,到达率100%。结合专用终端,短信凭据可应用于手机电子票、手机会员卡等多种情况。在居民医药卫生管理中,短信凭据可用作患者远程挂号的电子凭据。患者挂号成功后,接收短信凭据并持手机至预约医院验证即可接受诊疗,节省了排队挂号的时间和经历。

3数据预处理

系统采用GPRS网络进行数据传输,因此必须将GPRS模块配置到网络模式,使模块连接到GPRS网络。数据包在数据中心服务器和GPRS服务器中的传输是基于IP数据包的,但明文传送IP包不可取,因此选用PPP(点对点协议)进行传输,实现通过GPRS模块的数据和Internet网络的透明传输。GR47内部集成了TCP/IP协议栈,所以用户对IP协议相关的程序就不必编写,可以直接利用GR47传递数据。主程序流程大致如下:首先对单片机变量的初始化,变量初值一般均为0;对单片机相应配置单元的初始化,比如设定端口方向、设置中断优先级、定时器初始化等;然后由单片机控制GR47的电源,以决定是否开机;待开机成功后,查询网络是否注册成功;成功后即可建立模块与PC机服务器的连接,并进行数据传输和短消息处理;根据需要发送一定格式的信息。

结束语

本课题的总体设计目标是实现一款硬件设计简单、成本低廉、通信可靠的远程医疗信息处理系统,主要以硬件设计方案为主。该系统采用无线蜂窝网络,优于有线网络,不受网络接口、地理位置的限制,大大提高了远程医疗系统的灵活性。与互联网相比,无线网络在服务质量和速度方面有其先天不足性,但作为移动性强,反馈数据及时的一种信息处理方式,可以与现存Internet网络等互补,共同为远程医疗服务提供方便。

信息处理论文:无线网下医疗资料处置体系的策划

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