“云药物应急环”一站式服务

杨雪洁,许志月,姜自绘

山东英才学院 山东省济南市  250104

摘要：当前，信息化技术发展迅猛,智能手环的研究也越来越智能化,市场上此类产品的功能也越来越新颖。[1]经考察现今市面所流行的多款智能手环定位用户群为年轻一代，且在交互性、健康检测、健康协助等健康医疗方面依旧存在很多不足。又有相关数据显示，我国人口老龄化比例逐年递增，预计到2050年左右将达到三分之一。许多家庭面临老人独自生活，无法及时关注到自身健康状况。为改善这些情况，开发设计了该款定位在健康医疗方面的“云”药物环，帮助每个人都能随时关注自身状况。

关键词:移动智能手环  云药物  医疗领域   GPS系统  智慧养老

1项目背景

现代社会科技发展日新月异，各种各样的可穿戴设备使得人们的生活愈发便捷、娱乐，而如今中老龄人群所占比重愈发增大。现阶段社会急切需要一款针对该群体所涉及的智能化手环设备改善使用者的健康监测情况，并且在使用者出现紧急情况时可及时获得救援支持。因此，在医疗资源逐渐智能化的发展下，大力推进实用型智能手环，进而推崇至老年人与子女的联系是有很大的立足点。[2]

2系统设计

“云药物”智能手环主要服务于健康医疗市场，可以做到减少医疗资源的浪费、用户更便捷获知自身健康状况以及对使用者的药物使用情况报警保护功能。该产品主要由设备和App构成:其中设备模块中主要为语音播放器模块、血氧传输器模块、心率感应模块、蓝牙版块、存储版块、报警版块、电源版块、显示器版块。App主要为“云药物系统"“健康监测”“GPS定位”等功能。

3.1硬件电路设计部分

硬件模块部分为语音播放器模块、血氧传输器模块、心率感应模块、蓝牙版块、存储版块、“云药物”应急报警模块、电源版块、显示器版块。

3.1.1血氧传感器模块

因动脉搏动变化及内部血液对光具有反射性这一原理。设计该系统内部由发光器及接收器构成。发光器由发射波在660nm左右范围的红光与发射波在940nm范围的红外光发射管组成。接收器则由PIN型光敏二极管构成，由它将接收到的光信号转变为电信号，具有接收范围广，敏感性高，暗电流小等优良特点。

3.1.2存储模块

存储芯片选用具有低功耗、高时钟频率、大范围等特点，还可用于长期记录已配对的手环和设备。

3.1.3“云药物系统”报警模块

该系统通过对后台医院数据使用者用药情况整合，基于RFID对扫描药盒上二维码的随时监测，当药物使用情况在某一时间段内低于最低值时(<72h），判断为药物缺乏，蜂鸣器便报警，将信息向上发送至用户就诊医院。

3.1.4电源模块

作为可穿戴的嵌入式设备，首要功能为低功耗，该系统一采用电量较高的可充电锂电池保证持久续航，并设计过充保护。[3]

系统二采用太阳能充电模式，利用太阳光直接发电的光电半导体薄片。手环内电源模块采用单晶硅或多晶硅面板，将太阳能转化为电能。

3.1.5服务器模块

此系统向上连接着用户就诊医院，医院进行实名制，从中录入用户的身体情况，用药时间次数方式方法，向下扩散至用户所在地最近区域的社区卫生院及诊所药房诊所药房，临期拿药时，“云药物”系统铃医院后台系统向下传播信息，至用户就近药房，药房进行“三查七对”选中派送药物至用户。

3.1.6显示器模块

将采集到的数据进行后台处理后，最终数据在液晶显示屏上显示出来，实现24h一更新制度。

4.2软件部分功能介绍

4.2.1手环与App配对

将独居老人使用的手环与亲属软件相匹配，软件后台与手环检测到的信息相通，主动录入各项指标，手环会长时间记录用户日常生活习惯，让离家子女能更好的了解到老人的健康状态。同时给予用户安排更加合理的身体作息计划和方案。

4.2.2手环与手环配对

当处于普通模式下，手环可以配对家人或者朋友、爱人，当家人或者爱人身体出现问题时或需要配送药物领取时手环会给予提醒，同时可以主动向家人朋友发出提醒消息。如图1手环与手环流程图。

4.2.3睡眠检测

当用户睡眠从开始入睡到浅睡，到深度再逐步转入到浅睡眠。根据手环后台加速度传感器记录数据，并根据条件判断睡眠情况。

4.2.4血氧饱和度测量

血氧饱和度的测定是用LED交替打开或关闭使手环可以发出不同波段的光，利用含氧血红蛋白和脱氧血红蛋白对特定光的反射吸收率不同的特点，进行信号萃取，从而测得。如图2血氧饱和度监测流程图。

4.2.5测量血压

手环腕部内侧有一类似“皮丘”突起，能够随时采集手腕部的脉搏搏动情况，并进行分析，从而进一步评估血压情况。

4.2.6测量心率

利用血液光反射这一原理，在传感部位配备了绿色LED灯。因血液为红色吸收绿光，在心脏跳动时，血量增多，绿光吸收率增大;在间歇阶段，绿光吸收率降低。因此，该系统对心率的测量利用光感心率。

5特色和创新点

5.1健康信息互联功能

在现市场上电子手环据有睡眠检测，健康测定，消息通知，语音通知等的基础上，添入“云药物”系统，此系统向上连接着用户就诊医院，医院进行实名制，从中录入用户的身体情况，用药时间次数方式方法，向下扩散至用户所在地最近区域的社区卫生院及诊所药房，临期拿药或缺乏时，手环上的“云药物”鸣蜂铃医院后台系统向下传播信息，至用户就近药房，药房进行“三查七对”选中派送药物至用户。手环提前预告（年老者选用语音播报功能）实现耗时少用药快，一站式服务落实到用户手中。如图3“云药物”信息传送流程图[4]

手环也可以与多方智能系统设备相连，经其内部勘测到用户身体健康指数报告后，及时准确的发送至相通的设备内，接收方可以全面了解到手环用户的综合情况，从而达到“一方有难，多方支援”。[5]

6市场分析及前景

6.1.1目标市场分析

医疗互联网作为智慧医疗最核心的部分,将各种传感器、RFID装置、GPS定位系统、激光扫描器等与互联网充分结合,利用简约的数字医疗进而完善医疗的标准化, 从而推进整个医疗信息化的改进, 实现医疗信息资源的智能化、信息共享与互联。医疗领域信息技术浪潮的新经济引擎被称为医疗物联网, 该智能化的信息技术将对医院和医疗界产生巨大的影响。同时由于医疗物联网在医疗行业的应用比在普通的物联网上的研究更有突破性, 因此，医疗物联网应用前景也会更加开阔和宽广。[6]

6.1.2市场前景

随着医疗云联智能化的发展，现阶段，手环智能可穿戴设备大量出现使用率逐年递增，医疗互联网也在不知不觉中渗透着人们的生活，不再拘泥于传统医疗模式，同时社会老龄化进一步加重，将现有新兴技术与最严重问题相结合，进而达到缓解社会面临的压力提供新思路与新目标。

该设备不仅能够检测年老体弱者的日常身体情况，在医疗药物使用上发挥出了更大的潜能，做到耗时少，用药快，进一步缓解了医疗资源短缺，侧面减轻医患之间的关系。符合大部分群体的使用理念，本系统与其他可穿戴设备不具重复性，因此具有非常好的市场前景。

7结束语

“云药物”环的研究首先缩减对医疗资源的浪费，达到低消耗，高使用率；其次，“云药物”系统能够做到真正的耗时短，用药快;最后，为可穿戴智能设备在医疗资源智能化设计应用方面提供丰富经验。“云药物应急环”从创造之初便充满了人文主义关怀。我们希望在5G互联网全面覆盖前夕，进一步加深互联与医疗之间的羁绊，为全人类的健康贡献出微不足道的力量，为将来更进一步的医疗研究提供一定的研究价值。

[1]简烨,闫胜昝.老年人智能手环设计研究[J].工业设计,2020(02):152-153.

[2]范秋时,王续然,修煜.我国中老年智能手环市场调查分析[J].南方农机,2020,51(09):113+116.

[3]王冠,林瑾,陈鑫超,叶少锋,梁锦涛.万物互联与智能可穿戴设备的研究[J].计算机产品与流通,2020(01):129.

[4]刘诗涵,胡立夫,邢德志.基于RFID和蓝牙技术的用药提醒手环设计[J].自动化技术与应用,2019,38(04):165-168.

[5]吕露婵,李睿婕,张文博,惠宇琛,周阳.“心芯相印”智能手环[J].电脑知识与技术,2021,17(20):121-123.

[6]阮晓东.医疗物联网开启全新医疗模式[J].新经济导刊,2014(07):36-44.