#打卡不停更#家庭健康管理平台 原创 精华
0. 项目简介
身体健康是一切生产生活的硬性基础。健康是福,一切安好,未来才可期。为什么经常跑步体重缺还在往上飘?突发紧急情况怎么处理?在数字时代,如何更好的为人们提供健康福祉、普及健康知识?如何进一步驱动个人健康管理是的值得研究的方向。为此,我们团队打造了一个健康管理平台——家庭健康管理平台。概览如下图所示:
家庭健康助理是集健康数据测量与管理、急救设备及使用指导、疫情防控实况、日常生活建议为一体的健康管理平台。健康助理核心是以数据为驱动,软硬结合,通过若干生理数据采集设备获取家庭成员健康状态,并将数据同步至移动端(DAYU200),软件进行数据管理与可视化,为每个成员打造健康日历,为每一个家庭提供数字化健康服务。 为展示平台的核心能力,开发的具体内容包含有:基于OpenHarmony驱动的移动端软件、多功能生理数据测量笔、便携式止血设备、康复训练手套。 交互软件完成了设备管理、数据可视化(分布式数据存储)、急救知识展示功能;多功能生理数据测量笔展示平台数据测量能力,测量包括体温、身高、心率血氧;便携式止血设备是为展示平台急救设备及使用指导能力,提供止血教学、实时查看止血状态服务;康复训练手套是为患者提供手部康复训练服务。
对应的联合国17项可持续发展目标
3.良好健康与福祉、 4.优质教育
1.开发环境及技术特点
OH系统版本:OpenHarmony 3.1 Release
开发环境:DevEco studio 3.0.0.900
技术特点: ArkUI (ets) 、软硬结合、http数据请求、加载web组件、socket通信、健康数据对象、分布式数据管理(开发中)
基础开发指导:环境准备、设备开发指导 、 应用开发指导
2.开发流程
2.1 家庭健康管理平台框架
如下图所示,家庭健康管理平台由家庭助理APP、分布式设备组成。APP核心部分是数据采集、医疗相关知识模块、健康数据管理三部分。
- 数据采集使用各种医疗设备进行采集,本项目中以多功能测量笔为例,展示数据采集、自动同步的功能,免去复杂的手动输入数据操作。
- 针对医疗相关知识模块,开发了便携式止血设备,并对肢体止血进行指导。
- 健康数据管理负责整合各项数据,如天气、疫情信息、成员体温等。在成员信息页展示成员档案。还可利用分布式特性将数据传输至另一台设备,实现健康数据共享,方便管理家庭成员数据,更好的服务家庭。
注: 对应的联合国17项可持续发展目标 3.良好健康与福祉 4.优质教育
APP 主页:
下面以APP页面为主线,对项目开发技术细节进行展开说明。
2.2 家庭成员健康档案页
2.2.1 数据抽象
将成员健康档案抽象为一个类,包含年龄、身高、心率等数据。另外定义对象操作方法,方便访问数据,新建对象。实现代码如下:
2.2.2 展示信息
使用SideBar组件,迭代读取数据,对每一位成员的健康档案进行展示,并自动计算BMI。
展示的数据涉及分布式轻量化数据存储,在另外一台设备可查看成员信息。
完整的数据库开发流程封装如下:
2.3 数据采集模块
2.3.1 设备管理
数据采集模块负责管理家用医疗设备、健身器械,数据采集。理论上可接入如体脂秤、血压血糖仪、跑步机等常用设备。针对该模块,项目开发了多功能测试笔,2.3.2节进行介绍。设备管理页面框架如下:
单台设备的信息展示实现如下:
2.3.2 多功能测量笔-软件开发
- 涉及模块、权限:
当在设备列表页面点击对应设备后,将跳转到对应的设备控制页面。项目以多功能数据测量笔为例,进行开发细节介绍。首先每台设备均使用socket与DAYU200建立连接,为了提升代码重用性,新建common文件夹,编写socket功能模块,外部只需进行简单调用即可。socket功能封装具体的实现如下:
完成封装后即可在设备页面进行调用,设备页面使用统一模板,设计简约直观,多功能测量笔实现代码如下:
多功能测量笔功能页面展示如下图:
2.3.3 多功能测量笔-硬件开发
为实现测量笔移动端数据传输,需要对硬件开发。多功能测量笔为自主设计,实现超声测身高、测温度、心率血氧测量。设计图与实物如下:
该部分涉及三款传感器的驱动开发,温度传感器使用Uart传输数据,mx30102心率血样使用ic2传输,超声波传感器使gpio直接驱动,更具声速测距的原理获取高度。目前已开发完传感器驱动,数据不稳定,仍在调试中。下面给出主要代码(max30102、socket开发参考本人早期分享帖:max30102开发,Hi3861与DAYU200socket):
目前基本功能已实现,传感器数据稳定性有待提升,视频测试了将数据流传入DAYU200,如有下一阶段,将展示完整的测量效果,并添加oled显示功能。
2.4 急救箱模块
2.4.1 急救知识教学模块
普及急救知识意义重大,科学的急救技能在危急时刻可化险为夷,软件中添加该模块意义即在于此。模块数据包括常用药物介绍、烫伤、海姆立克急救法等。这些数据均来自权威机构,但迫于版权,相关数据库目前仍在请求中。另外该模块还添加一台便携式肢体止血设备,在肢体大出血时可提供帮助,在2.4.2节详细介绍。下面先说明https请求数据的实现,为手续数据库同步做准备
2.4.2 便携式肢体止血-软件开发
便携式肢体止血设备软件页面如下图所示,整体布局与多功能测量笔类似,这里不再重复说明页面框架。该页面展示当前止血压力、持续时间,用户可通过软件查看,也可设置时间,当然在紧急情况下设备单独使用最为可靠,设备自带调压按钮,可独立工作。
2.4.3 便携式肢体止血-硬件开发
止为什么要开发止血设备呢? 因为止血过程中存在止血压力过大(小)、时间过长,引起肢体坏死或失血过多。参考相关文献【[1]气压止血带在四肢手术中应用的专家共识协作组. 气压止血带在四肢手术中应用的专家共识[J]. 中华麻醉学杂志, 2020, 40(10):7.】可知,止血压力、时间需要进行一定控制。
- 设计的止血设备即是解决上述需求,可独立工作、止血压力可控,最大止血压力达50kPa,针对上肢完全冗余。设计结构与原理图如下:
为提升可靠性,hi3861仅作为中间模块,作为交互数据硬件介质,底层硬件控制完全依靠另一款mcu实现,可根据外部请求返回数据或执行相应动作。流程如下:
socket、uart在前文中已提到如何开发,这里不再赘述。hi3861业务逻辑代码如下:
2.5 康复训练手套开发
该设备软件层面与其他设备类似,这里不再赘述。训练手套的思路是UI端下发训练强度指令,分为三种不同训练强度,硬件端hi3861接收到指令执行训练动作。下图是实物,演示见视频demo。
、
2.6 其他功能
除上述核心功能外,家庭活动(公益献血、健康教育等)、疫情防控消息、天气获取等小功能也有准备,奈何目前数据仅拿到天气API,疫情消息目前加载网易公开信息,拿到可用API可做一个精简页面。
3. 家庭健康助理demo
作品视频: 家庭健康助理
从门锁到健康管理平台肉眼可见楼主的成长
医疗健康算是很火的赛道了
这个测量笔看起来好厉害
作者是医学和物联网双休吗,感觉好专业的样子
之前课题组做过医疗设备,顺道学的
哈哈,谢谢。想法就是把几个功能结合装进一只笔里。
厉害厉害,学生能做到这个程度很厉害了
从界面到设备都感觉很厉害
卧槽!!!
连硬件也研发出来了!!!
牛啊,直接顶起