基于Android的智能医疗管理软件设计及其客户端的实现

基基于Android的智能医疗管理软件设计及其客户端的实现张丹蕊吉林大学分类号：TP391单位代码：10183研究生学号：200853H288密级：公开吉林大学硕士学位论文基于Android的智能医疗管理软件设计及其客户端的实现DesignandImplementationofintelligencemedicalClient-sidesystembasedonAndroid作者姓名：张丹蕊专业：软件工程研究方向：指导教师：郭德贵培养单位：2012年3月

基于Android的智能医疗管理软件设计及其客户端的实现DesignandImplementationofintelligencemedicalClient-sidesystembasedonAndroid作者姓名：张丹蕊专业名称：软件工程指导教师：郭德贵学位类别：答辩日期：2012年月日

未经本论文作者的书面授权，依法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕士学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研究工作所取得的成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名：日期：年月日《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿声明

研究生院：本人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将本人的学位论文委托研究生院向中国学术期刊（光盘版）电子杂志社的《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》投稿，希望《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》给予出版，同意在《中国博硕士学位论文评价数据库》和CNKI系列数据库中使用，同意按章程规定享受相关权益。论文级别：■硕士□博士

学科专业：软件工程

论文题目：基于Android的智能医疗管理软件设计及其客户端的实现作者签名：指导教师签名：

年月日作者联系地址（邮编）：作者联系电话：摘要 摘要基于Android的智能医疗管理软件设计及其客户端的实现智能终端的不断发展，为人们的工作和生活提供了更多的便利。人们希望在智能终端上同样实现PC上的功能，真正到达移动办公、移动生活和移动计算。目前已有的智能终端包括智能手机、平板电脑等等，其中3G智能手机是一个三网合一的产品，用户希望能够通过手机实现互联网、电信运营业务等操作。为了符合这些硬件的操作，研究和开发人员已经设计和实现了一些智能操作系统和可以运行在相应操作系统上的应用软件。在诸多智能操作系统中，Android以其开源性、封装性、性价比高等特点越来越受厂商、开发人员和用户的青睐。已有的诸多智能应用中，智能医疗可以给用户带来巨大便利。所谓智能医疗是指，患者能够通过手机便捷地进行病症查询、医院查询、挂号、网上付费、查看医生处方等功能。目前，智能医疗软件并没有得到良好的发展，主要流行的智能医疗软件包括医疗百科全书系列产品、医疗咨询系列产品。医疗百科全书系列产品提供了一个医疗的数据库，其中记录一些病症对应的诊疗方法等，一般为静态的数据，不能根据动态的数据进行更新。本文从智能医疗软件的服务器端和客户端出发，以研究国内外智能医疗软件为基础，充分分析了智能医疗软件应该具备的功能需求和性能需求。调研现有的智能手机系统，以及相对应的智能医疗软件的产品和其功能缺陷。另外，根据Android操作系统现状，本文研究了在Android系统下开发智能医疗软件的特定要求和需要的特殊处理方式。研究了智能医疗软件服务器端的需求，对服务器端的数据库结构和用户访问接口进行设计和定义。确定客户端和服务器端使用的网络协议。研究Android源代码中提供的HttpClient协议接口，并实现客户端和服务器端的信息交流。完成基于Android的智能医疗系统的客户端的需求和客户端的功能设计和实现。本文设计了智能医疗服务器端的结构和功能，并实现了智能医疗客户端，以及客户端和服务器端的实现方式，在医疗上为用户提供了极大的便利。关键字：Android，智能医疗，服务器端AbstractAbstractDesignandImplementationofintelligencemedicalClient-sidesystembasedonAndroidThecontinuousdevelopmentoftheintelligentterminalprovidesmoreconvenienceforpeople’sworkingandliving.ItishopedthattoachievefunctionalitiesonintelligentterminalthesameasonPC,soastorealizemobileoffice,mobilecomputingandsoon.Existingintelligentterminalsincludesmartphones,tabletPCs,etc.3Gsmartphoneisatripleplay.UserswanttobeabletoachieveInternet,telecommunicationsandotheroperationsthroughthemobilephone.Inordertomeetthesehardwareoperations,researchersanddevelopershavedesignedandimplementedsomeoperatingsystemsofthesmartphoneandapplicationsoftwarewhichcanrunontheappropriateoperatingsystems.Inthemanysmartphoneoperatingsystems,Androidwithitsopensourcenature,packaging,andcostperformanceismoreandmorepopularinmanufacturers,developersandusers.Inthemanyexistingsmartapplications,intelligentmedicalcanbringgreatconveniencetousers.Theso-calledintelligentmedicalisthatpatientswereabletoquicklyandeasilyquerydisease,inquirieshospitals,doregistration,onlinepayment,viewfeaturessuchasadoctor'sprescriptionbyintelligentphone.Atpresent,intelligentmedicalsoftwarehasnotbeengetgooddevelopment.Majorepidemicofintelligentmedicalsoftwareincludesaseriesofmedicalencyclopedia,medicaladviceseries.MedicalEncyclopediaSeriesproductsprovideamedicaldatabase,whichrecordsomeoftheseconditionscorrespondingtothediagnosisandtreatmentmethods.Thedataisgenerallystaticdata,andcouldnotupdate.Thispaperstartsfromserverandclientsoftwareofintelligentmedical,basedonstudyingintelligentmedicalsoftwareathomeandabroad,fullyanalyzewhatintelligentmedicalsoftwareshouldhaveonthefunctionalrequirementsandperformancerequirements.Researchtheexistingintelligentphonesystem,aswellasthecorrespondingintelligentmedicalsoftwareproductsandfunctionaldefects.Inaddition,accordingtothestatusstationoftheAndroidoperatingsystem,thispaperstudiesthespecificfunctionrequirementstodevelopintelligentmedicalsoftwareintheAndroidsystem.Wealsoresearchtheneedsoftheserversideinintelligentmedicalsoftware,designanddefinedatabasestructureanduseraccessinterfaceontheserver-side.Determinenetworkprotocolsusedontheclientandserver-side.StudytheHttpClientprotocolinterfaceinAndroidsourcecode,andrealizetheinformationexchangeontheclientandserverside.CompletethefunctiondesignandimplementationofclientandserverbaseonAndroidsystemforintelligentmedical.Thispaperhasdesignedthestructureandfunctionoftheserversideforintelligentmedical,andrealizedtheintelligentmedicalclients,aswellasclientandserverside,andprovidesgreatconveniencetousers.Keywords:Android,Intelligencemedical,Client目录目录目录 I第一章引言 11.1课题研究背景 11.2课题研究的目的和意义 21.3课题研究内容 31.4本文主要贡献和文章结构 4第二章相关研究综述 52.1智能手机系统分类 52.1.1WindowsMobile 52.1.2Symbian 52.1.3iOS 62.1.4Android 62.2现存主流智能系统对比分析 72.3Android系统工作原理 82.3.1Android的系统架构 82.3.2源代码结构 92.3.3Android的编译 102.4智能医疗 102.5本章小结 11第三章基于android智能医疗软件的需求分析 123.1功能需求分析 123.1.1用户登录验证功能分析 133.1.2查询诊疗信息功能分析 143.1.3预约挂号功能分析 163.1.4手机支付挂号费用功能分析 173.1.5患者定制就诊提醒功能分析 183.2性能需求分析 183.2.1智能医疗管理系统的负载能力 183.2.1数据保密性要求 193.3本章小结 19第四章基于Android智能医疗系统详细设计 204.1客户端功能设计 204.2.1登录/注册模块 204.2.3查询模块 214.2.4IVR挂号模块 214.2.6诊疗信息提醒模块 244.2数据库设计 264.2.1表设计 264.2.2数据库表的关系图 284.3服务器端与客户端通信方式 294.3.1客户端主动与服务器通信方式设计 294.3.2服务器端主动与客户端通信方式设计 304.4本章小结 30第五章基于Android的智能医疗系统客户端实现 315.1患者登录和注册界面实现 315.2信息查询模块实现 325.3挂号模块实现 335.4支付挂号费模块实现 345.5本章小结 35总结与展望 36参考文献 37致谢 38第一章引言第一章引言1.1课题研究背景随着只能终端的不断发展，对智能终端的功能要求也越来越多，人们希望能够通过智能终端完成PC上能够完成的所有功能，真正的实现移动休闲、移动办公、移动计算。目前，智能终端的种类很多，主要有3G智能终端、数字会议桌面智能终端、家居智能终端等。其中，3G智能终端是一个三网合一的产品，以手机为主流产品，用户希望能够通过手机实现互联网操作、电信运营商业务操作、PC计算操作；数字会议桌面智能终端主要是公司用于信息交流，要求移动便携性较强、智能家居希望能够通过网络实现对日常家电的管理。为了符合这些硬件的需求，目前已经存在很多相应的只能操作系统和相应系统上的软件，比较流行的有塞班公司为手机设计的操作系统symbian，苹果公司设计的iOS操作系统，微软公司设计的Windowsphone操作系统，黑莓公司推出的BlackBerry操作系统，google公司设计的android操作系统等。截止到目前，盛极一时的symbian操作系统已经逐渐淡出智能手机系统的市场，2011年12月21日，诺基亚真是宣布放弃symbian操作系统，并且到2016年将截止对symbian操作系统的全部支持，使得风极一时的操作系统即将退出历史的舞台。苹果公司的iOS操作系统功能强大，并且从2007年诞生之后，就强势的占领了美国市场，大概43%左右，但是iOS系统只支持苹果系列产品，例如iphone、iTouch、iPad等产品，对其他的产品都不合法支持，又由于苹果产品的价格或多或少超出普通大众的消费范围，所以iOS的推广和使用与人民的生活水平有很大关系，不利于在非洲、南门等地区广泛发展，另外，iOS系统的软件和大家耳熟能详的一些软件不兼容，也限制了iOS的应用范围。WindowsPhone是微软公司为了应对Apple的迅速崛起而生产的产品，利用Windows8内核，取代了WindowsMobile在手机市场的地位，但是WindowsPhone对硬件的要求较高，加之，目前与之合作的硬件产品较少，并没有迅速的占领市场。Google公司推出的智能系统Android自2008年推出起，至今3年时间以较快的速度占领市场，截止至今，android已经占领全球市场52.5%的份额，在中国的使用率为68.4%，android首次越过symbian迅速占领智能手机的系统，成为新一代智能手机系统的市场霸主。Android之所以能够如此迅速的占领市场，主要取决于以下三面的优点：（1）开源性，android操作系统是基于linux的开源操作系统，便于程序员和用户对系统进行个性化的修改和操作。（2）封装性，封装性在于在android操作系统上开发比较容易，android操作系统采用JAVA编应用程序，支持现有的JAVA包，并提供了自己特有的功能包，例如用于通讯的等，便于程序的开发、复用和移植，收到了广大手机开发者的亲睐。使得android应用程序的开发迅速充满市场，对android系统的推广和发展起到了相辅相成的作用。（3）性价比高，android操作系统能够安装在很多厂商的硬件上，价格从几百元钱到上万元钱均有，能够满足各种消费群体的需求，使得各种收入的人群都能够通过android操作系统进行网络漫步、PC计算等日常操作。综合以上这些原因，android操作系统已经悄无声息的走进千家万户、为成千上万的使用者带来的巨大的方便和快乐，所以对android系统的研究具有现实意义和社会价值。1.2课题研究的目的和意义本课题以android系统为基础，旨在提供能够给用户带来巨大便利的智能医疗系统，所谓智能医疗是指，患者能够通过手机便捷地进行病症查询、医院查询、挂号、网上付费、查看医生处方等功能。目前，智能医疗软件并没有得到良好的发展，目前主要流行的智能医疗软件主要包括医疗百科全书系列产品、医疗咨询系列产品；其中，医疗百科全书系列产品主要是提供一个医疗的数据库，里面记录一些病症对应的诊疗方法等，一般为静态的数据，不能根据动态的数据进行更新，除非开发者进行更新，使用者主动更新。医疗咨询系列产品，提供一些专家的在线咨询方式，给用户提供具有互动性的咨询方式，但是仍然存在很多问题，例如单纯的咨询不能够激发患者和医生的主动性，往往使得咨询的结果偏差较大。另外，在紧急的情况下，用户希望能够通过手机终端找到最近的医院进行就诊，并通过网上挂号，找到合适的医院和医生，进行及时的治疗。Android系统目前比较流行的操作系统，所以研究android系统中的智能医疗软件意义重大，主要价值体现在以下三方面：（1）填补了国内智能医疗软件的空缺，国内智能医疗软件的成熟度有待提高，基本停留在智能医疗查询和病况百科全书上。对医疗软件的其他研究十分必要，尤其是对智能方向的研究成为当务之急。（2）为用户提供了巨大的便利，随着人民生活节奏的不断加快，生活压力的不断增加，空闲时间的越来越少，很多人在医疗保健方面都不希望徒劳无功，希望能够利用有效的时间进行合理的预约、预约提醒和得到相应的处方，按照处方遵遗嘱进行病情条理和病况监控。（3）为医院提供了管理方便，医院可以将数据库提供给智能医疗服务器端，通过智能医疗服务器端的数据再提供给读者，这样医院可以通过智能医疗服务器端进行良好的宣传，同时也能够给患者提供巨大的便利。综上所述，对基于android的智能医疗软件的服务器端和客户端的研究和开发具有重要意义，能够提高人民的生活质量。1.3课题研究内容本课题从智能医疗软件的服务器端和客户端出发，以调研国内外智能医疗软件的始末为基础，从调研智能医疗软件的需求开始，充分分析智能医疗软件应该具备的功能需求和性能需求。另外，本文还需要根据android操作系统现状，调研在android系统下开发智能医疗软件的特定要求和需要的特殊处理方式；综合以上内容，本文的主要研究内容如下：调研现有的智能手机系统，以及相对应的智能医疗软件的产品和其功能缺陷，提出本课题的研究意义和所研发产品的使用价值。调研智能医疗软件服务器端的需求，对服务器端的数据库结构和用户访问接口进行设计和定义。确定客户端和服务器端使用的网络协议,调研android源代码中提供的HttpClient协议接口，并实现客户端和服务器端的信息交流。完成基于android的智能医疗系统的客户端的需求和客户端的功能设计和实现。1.4本文主要贡献和文章结构本文的主要贡献是设计了智能医疗服务器端的结构和功能，并实现了智能医疗客户端，以及客户端和服务器端的实现方式，在医疗上为用户提供了极大的便利。本文的主要结构为：第一章，绪论，主要阐述本文的研究背景，研究意义，研究内容，提出本课题的研究意义。第二章，相关研究综述，本章主要介绍了集中流行的智能手机系统，以及他们的市场前景，并从系统本身、系统开发的难度、用户的友好程序、用户的可扩展性等方面论证了对android系统研究的必要性和现实性；最后介绍了智能医疗的概念和技术。第三章，基于android系统的智能医疗系统需求分析，本章从服务器和客户端两方面分别分析系统的功能需求和性能需求。通过需求分析明细了系统的大体结构。第四章，基于android智能医疗系统的详细设计，包括服务器端的详细设计和客户端的详细设计。第五章，基于android智能医疗系统的客户端的实现，本章详细介绍了智能医疗系统客户端的实现。第六章，总结与展望，总结了本文的不足，明确未来的研发方向第二章智能手机现状及对比分析第二章相关研究综述2.1智能手机系统分类著名研究机构Gartner的分析表明，2011年全球手机总体销量呈下滑趋势，而智能手机销量逆势大幅增长，涨幅为58%，智能手机要求具有独立的操作系统，并且可以像PC机那样能够在操作系统上安装用户喜欢的软件，个性化的游戏，常用的应用程序等。随着应用程序的不断发展，许多应用程序可以通过WIFI等无线网络技术加入连入互联网，供用户在线浏览网页和下载图片、音乐等文件。智能手机的不断发展，推动智能手机的操作系统也随之不断的增多。由最早的Symbian、WindowsMobile等，到现在的Android、iOS等操作系统。2.1.1WindowsMobile1996年微软发布了WindowsCE操作系统，标志着微软公司开始涉足智能手机操作系统领域。WindowsMobile操作系统的设计模式参照微软开发的桌面版本的Windows，以便使得WindowsMobile与电脑操作系统更接近，甚至一样。WindowsMobile包括PocketPC和Smartphone两个软件平台。WindowsMobile的应用软件以MicrosoftWin32API为基础。优点是界面和操作都和PC上的操作系统Windows十分接近，经常使用Windows桌面的用户更容易对其操作；用户可以共享保存在电脑或手机里的资料。WindowsMobile的缺点是占用较高的系统资源，而且系统容易崩溃。2.1.2Symbian2001年6月，由诺基亚、索尼爱立信、西门子等几家大型移动通讯设备商、电子设备制造商等跨国公司共同出资组建的，旨在专门研发智能手机操作系统的Symbian公司发布了SymbianS60操作系统。作为Symbian系列的开山之作，它把强化和细化了智能手机的概念。Symbian以EPOC为基础，其架构包含了多任务、多存储器保护等功能。Symbian系统在能力和易用性方面很强，以人性化、操作方便著称；在智能移动终端上拥有大量的应用程序和强大的通信能力。不足之处是系统反应较慢，不同版本的软件兼容性不好；并且对主流的媒体格式支持性较差，。2.1.3iOS2007年6月，苹果公司将手指触控的概念带进人们的生活。苹果iPhone所使用的操作系统iOS是以计算机的操作系统OSx为基础，这个基于UNIX的核心系统增强了系统的稳定性、性能以及响应能力，通过对称多处理技术充分发挥双处理器的优势，提供强大的2D、3D和多媒体图形性能，以及广泛的字体支持和集成PDA功能。iPhoneOS的设计，将创新的移动电话、可触摸宽屏、网页浏览、手机游戏、手机地图等功能完美的融合在一起。iOS的主要缺点是系统封闭。iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层（CoreOSlayer）、核心服务层（CoreServiceslayer）、媒体层（Medialayer）、可轻触层（CocoaTouchlayer）。2.1.4Android2008年9月，当苹果和NOKIA两个公司还沉溺于彼此的斗争之时，Android操作系统这个由Google研究团队设计的小机器人悄然出现在世人面前，良好的用户体验和开放性的设计，让Android很快地打入了智能手机市场。Android是一款智能手机系统，由google公司发布，在2007年开始进入市场，android系统主要由三个部分组成，分别是操作系统，操作系统是基于LINUX内核的；中间件，提供了一些系统的驱动；以及用户界面，提供了程序员编程的接口。Android具有良好的开放性、实现个性化应用设定、与Google应用的无缝结合等特定。良好的平台开放性Android手机最大的优点是开源性，能够为程序员和用户提供免费的服务和开发环境。而iOS系统在这方面望尘莫及，所以为android的发展提供了巨大的空间和巨额的商业利润；同时Android操作系统免费提供给开发人员，这也是其与WindowMobile、Symbian等厂商的不同之处。个性化应用设定Android系统不区分手机的核心应用程序和第三方应用程序，这些程序平等地享有手机性能，向用户提供广泛的应用和服务。用户可以按照需要设定、替换手机屏幕和菜单中的各种插件和应用等，打造出完全符合自己使用需求的个性化手机。与Google应用无缝结合Android系统是由Google主导研发的，因此Android系统手机将无缝结合Google的优秀互联网服务，例如广泛使用的GoogleMap、GoogleSearch、Gmail等，用户同样可以在手机上方便的使用。其他Android对应用程序实施安全性管理和单独管理，可以设定程序来源，并且单独清理应用程序的数据。Android操作系统采用全新的解锁方式，用户自定义解锁图案，例如自行设定和改变滑动解锁的触摸顺序，安全性得到大幅提升。2.2现存主流智能系统对比分析我们从用户体验、系统参数、系统功能、扩展资源几个方面对比和分析现有的主流智能操作系统，如表2.1所示：表2.1各个手机系统性能对比对比项目WindowsMobileSymbianiOSAndroid支持操作方式触摸屏、全键盘触摸屏、全键盘触摸屏触摸屏、全键盘主菜单进入开始菜单菜单键主屏幕主屏幕屏幕类型电容、电阻电容、电阻电容电容、电阻分辨率800*400360*640800*400800*400多任务支持支持不支持支持多点触控不支持不支持支持支持系统体积ROM大小最大小小大资源占用率初始状态高低低适中应用程序运行速度较慢快较快较快是否支持电脑同步支持支持支持支持是否支持网络同步是是是否搜索方式关键字关键字关键字关键字、语音是否支持flash否是否否网页缩放滚动条双击多点触控多点触控开源系统不是不是不是是2.3Android系统工作原理2.3.1Android的系统架构Android是一个层次结构，共分为4层架构，分别是去顶层，JAVA源码层、JAVA虚拟环境以及应用环境层，如图2.1所示，从底层到高层分别是操作系统层（Linux，相关驱动），库（Libraries）和运行环境（Runtime），应用程序框架（ApplicationFramework），应用程序（Application）。图2.1Android的系统结构Android系统的各个层次结合了多种高级程序设计语言。第一层由C语言实现，第二层由C/C++实现，第三层和第四层主要由JAVA语言实现。从Linux操作系统的角度来看，第一层和第二层之间是内核空间与用户空间的分界线，第一层运行于内核空间，第二、三、四层运行于用户空间。第二层和第三层之间是本地代码层和JAVA代码层的接口。第三层和第四层之间是Android的系统API的接口，在开发Android应用系统时，只考虑如何调用系统API，不能看到第三层以下的内容。下面分别详细介绍各个层次：Linux操作系统和驱动Android系统内核实际是Linux系统内核，具有android的所有驱动程序，android应用程序的开发主要依赖于JAVA,但是android也提供了NDK编程，可以用C++编写动态链接库供JAVA定义的接口使用。Android运行库Android运行库与JAVA运行库有很大的相似性，所不同的是他把JAVA中.jar包封装为.dex包，以.dex的形式进行发布，但是与JAVA不同的是，他们用的虚拟机不同，JAVA使用JVM，而android使用的是Dalvik虚拟机。Android应用程序框架Androidsdk的核心代码与其他编程库相同，使用很多API，这些API可以使得整个编程框架可重用，并且可以编写新的组件替换以前的组件，提高程序的可重用性。Android的源代码包括很多现成的服务，主要包括以下几方面：视图（View）：用于构建用户界面，包括按钮、本文框等、图层等。内容提供器（ContentProvider）：容器用于访问其他程序的数据。资源管理器（ResourceManager）：用于管理物理的资源，包括图片，背景色等。通知管理器（NotificationManager）：该部分用于通讯，产生消息在每个activity之间进行消息的传递。活动管理器（ActivityManager）：在总体布局文件中，注册activity和取消activity的注册，从而管理每个activity的生命周期。Android应用程序Android程序使用JAVA语言进行发布，这些程序中包括实现包含的应用程序，主要包括短消息应用程序（SMS），联系人管理程序，E-mail客户端，日历，地图，浏览器等。2.3.2源代码结构Android代码的工程分为三个部分：核心工程：主要包括android工具、android平台以及android核心代码。扩展工程：包括其他的可以扩展编程的工具，用户连接其他的系统包(Package)：主要包含了JAVA的源代码，用于实现通讯等功能。2.3.3Android的编译直接执行Android系统根目录下的Makefile文件，目录中具有一个编译文件，叫做android.mk，用于编译内容，与具体位置无关。Android系统编译完成的结果全部在其根目录的out目录中，在其他目录中没有内容。编译的结果包括主机工具、目标机程序、目标机映像文件、目标机Linux内核（需要单独处理）。一个典型的编译实例如图2.2所示：图2.2Android系统的编译2.4智能医疗智能医疗是医疗信息化的重要组成，利用最先进的物联网和无线网络技术，通过建立健康档案区域医疗信息平台，实现患者与医务人员、医疗设备、医疗机构之间的交流和互动。在移动信息化方面，国内比较先进的医院走在了前面。例如，已经实现了病人、病情、病历等信息的实时记录、传输与处理；在医院内部和医院之间通过联网实时地、有效地共享相关信息，对专家会诊、远程治疗、医院转诊等起到了很好的支撑作用。智能医疗主要涵盖七个发展阶段：一是医院业务管理系统，包括收费管理和药品管理系统；二是电子病历系统，包括管理病人的基本信息、病历等；三是临床应用系统，典型的是计算机医生医嘱录入系统（CPOE）等；四是慢性疾病管理系统；五是区域医疗信息交换系统；六是临床支持决策系统；七是公共健康卫生系统。中国目前处在第一、二阶段并向第三阶段发展的过程，至今还未建立真正意义上的CPOE。主要原因是现有的系统数据标准不统一，缺乏有效的数据；而且供应商大多欠缺临床背景，未能建立从标准到实际应用。现有的研究主要致力于使中国从第二阶段进入到第五阶段，其中涉及到许多行业标准和数据交换标准的形成，这也是未来需要改善的方面。2.5本章小结本章主要介绍了智能手机及智能操作系统的现状，比较和分析了四种主流智能操作系统。然后描述了Android系统的架构、源代码以及编译技术。最后介绍了智能医疗的概念和技术。第三章基于android智能医疗软件的需求分析第三章基于android智能医疗软件的需求分析3.1功能需求分析构建android智能医疗软件系统是一项复杂的系统工程，根据系统对象不同需要仔细、认真的考虑不同对象的不同需求。我们可以通过将功能模块化的办法来将不同的功能分门别类来进行分析，这样既可以将整体结构变得清晰，也可能可以使注意力集中至某一类功能上。通过详细分析智能医疗软件的业务，需求，已经未来可能需要拓展的一些业务，我们把将智能医疗软件系统按功能划分为：查询诊疗信息模块、预约挂号模块、手机支付挂号费用模块、患者定制就诊提醒模块、用户登录模块5大模块。如图3.1所示：图3.1基于Android的智能医疗系统UseCase图在根据功能划分出具体模块之后，我们便可以分别对这些模块建模，进行用例分析。3.1.1用户登录验证功能分析此模块提供了必要的用户登录及验证功能。用户可以通过此模块完成注册、登录及帐号绑定功能。其具体功能如图3.2所示：图3.2用户登陆UseCase图但是在本系统的设计中，用户分为三种，分别是患者、医生和系统管理员，所以用户登录功能需要能过通过已经数据库信息赋予不同角色不同的权限。用户提交注册信息后，要存储到用户信息数据库中。此场景实际分为两部分，一部分是注册部分、另一部分是登录部分。在注册阶段中，用户首先发起注册请求，服务器在接受到注册请求之后，将会调用平台服务器判断用户是否绑定手机用户功能，若未绑定则将绑定信息返回到应用服务器，并通知用户提交注册信息，用户提交注册信息后应用服务器进行处理，最后将注册结果返回给用户。登录阶段实际上包含绑定用户验证的功能，及如果用户本身为手机绑定用户，但为在平台服务器上注册，服务器可能自动验证用户信息，实现联合登录功能。在这一阶段发生时，用户首先发出登录信息，服务器验证登录信息是否正确，若发现用户未注册，则会通过平台服务器验证是否为手机绑定用户，最后返回验证结果，实现了联合登录的过程。用例描述如表2.1所示：表2.1用户登录注册用例描述用例：用户登录/注册范围智能医疗场景Android应用级别用户目标级主要参与者用户，智能医疗应用服务器涉众及关注点用户：希望通过客户端登录智能医疗应用服务器智能医疗应用服务器：验证用户信息并记录登录状态前置条件用户已经在智能医疗应用服务器上注册账号后置条件取得不同用户类型的权限并执行权限内的操作主成功场景输入用户信息，点击确认登录返回登录成功信息，提示可执行的操作。替代流程*a用户登录session已过期或不正确1.退出并返回到重新登录状态。替代流程*b网络连接故障1.重新返回登录状态替代流程1a用户名或者密码错误1.提示重新输入用户名非功能需求无涉及的其他技术tcpsocket,RESTful,JSON,JAVA,rtsp,I/O技术3.1.2查询诊疗信息功能分析在此模块当中，我们希望用户能够查询到自己需要诊疗信息。通过分析医院的不同条件，及其治疗优势，患者能够分享到各个相关的诊疗信息，从而给患者带来极大的帮助。在此场景中我们患者所使用的客户端主要的参与对象。此场景的发生的前置条件是，医院已经加盟到该只能医疗服务系统当中，而且患者本身有权限进行查询。诊疗信息查询用例图如图3.3所示：图3.3诊疗信息查询用例图如图3.3所示，诊疗信息查询根据患者的不同需求，用户可以根据自己的查询要求进行选择，大概分为按照地点查询、按照疾病种类查询。在此过程当中，客户端首先向智能医疗服务器发送包含患者用户ID诊疗信息查询请求，智能医疗服务器接收到此请求后，将会验证请求的的发起者，及其患者的相关信息，若请求发起者本身没有资格查看病历，则返回请求失败信息，若验证成功则返回诊疗信息索引。由于诊疗信息量可能十分巨大，患者可能需要进行进一步查询，假如需要进一步查询，患者可以编辑筛选信息，如按病症，按救治地区查询所需要的诊疗信息。经过筛选之后，患者确定所感兴趣的医院，通过发起查询医院详细信息请求，进一步进行查询该医院的详细信息，智能医疗服务器收到该请求后返回该医院的详细的诊疗信息。3.1.3预约挂号功能分析通过需求分析，我们认为使用IVR技术支撑挂号操作将会极大的提高挂号功能的使用性。IVR是InteractiveVoiceResponse的简称，即互动式语音应答。通过分析需求，我们希望能够通过IVR业务为用户提供电话挂号的功能。这样可以在缺少互联网连接或在极端的条件下轻松地通过电话业务为患者提供挂号服务。显而易见，患者为主要参与者。患者的目的是希望能够通过电话”去”相应的医院进行挂号。显而易见，此场景发生的前提条件是用户信息已经储存在智能医疗系统当中，并且符合挂号条件。IVR挂号用例图如图3.4所示：图3.4IVR挂号用例在此过程当中，客户端首先发起包含患者用户ID信息的挂号请求，该请求被递送至应用服务器当中，应用服务器继而对此请求进行分析验证，判断此请求是否合法。如果此请求合法，则将这条请求信息重新打包后，通过IVR电信业务能力接口经由平台服务器送达IVR设备。当IVR设备接收到此条信息之后，客户端将与ivr设备建立连接。至此，第一阶段结束。第二阶段就是用户与IVR设备进行交互的过程，在此过程中，IVR设备将通过语音指导用户完成挂号所需的每一步操作。当挂号操作完成之后，IVR设备会询问用户是否确认挂号，如果用户确认，IVR设备将通过平台服务器，将用户的挂号信息回传给应用服务器，应用服务器接收到用户的挂号信息后进行处理并储存，至此，整个挂号操作完成。3.1.4手机支付挂号费用功能分析本模块主要实现了挂号费支付的功能，通过分析用户行为，我们希望构建出支持手机支付挂号费用的UML序列，从而是手机支付的流程清晰化。此场景的前置条件是用户已经完成了挂号，并已经获得了订单；服务器上已经储存该用户相关的挂号信息。手机支付挂号费用用例图如图3.5所示：图3.5手机支付用例图在支付挂号费用的过程中客户端首先发起支付挂号费用的请求信息，应用服务器接收到请求信息后通过平台服务器请求调用手机支付接口。平台服务器接收到请求后，发出消息回应，应用服务器把应付的金额总数返回给平台服务器，平台服务器生成验证码后发送至客户手机，并将验证码副本发送给应用服务器。用户接收到验证码后发送至应用服务器判断是否合法，若通过验证进行扣费，从而完成整个付款过程。3.1.5患者定制就诊提醒功能分析本模块主要是实现患者定制就诊提醒功能。通过此模块的功能支持，本系统可以实现提醒患者就诊的功能。此场景的前置条件是患者已经完成挂号，并付款；医院已经安排患者就诊时间。患者定制就诊提醒功能用例如图2.6所示：图3.6患者诊疗信息提醒用例图3.2性能需求分析3.2.1智能医疗管理系统的负载能力实际上，智能医疗管理系统的负载能力决定了未来该系统能够应用的范围，一方面，过高的在线人数将会是该系统的负载迅速提高，影响了用户的感知度，另一方面，限制在线用户数也会使特别用户很难再需要的情况下迅速登陆到系统当中来。在这个问题当中：智能医疗系统：希望尽可能少的用户登录到系统当中来，从而保证所有登录的用户都能够获得高质量的响应速度，系统也能够减小出错的概率。患者：希望尽可能快的登录到系统当中，并且尽可能长时间的驻留在系统当中，以便能够获得尽可能多的信息。在这个问题中，患者于系统对分配服务资源分配产生了一对矛盾，为了解决这个矛盾，我们决定通过限制用户驻留系统时间的办法，来尽可能的使患者一方面能够快速获得必须得服务，另一方面能够减少系统的同时在线人数。3.2.1数据保密性要求数据保密性是本系统的设计的关键。患者的个人病历信息属于高度秘密信息，如果处理不好导致这些个人信息泄露，将会对社会造成极大的影响。但由于过分的保护患者个人病历信息又会导致医院救治困难，信息不能共享等问题，这给我们的设计造成了一定的困难。通过分析不同对象的需求，我们可以看出：医院：希望尽可能多的获得患者的病历，及个人信息，以充分保证治疗的准确性。患者：希望尽可能少的共享个人信息，以保证自身的隐私需要。这其中，患者与医院方面针对共享的信息量出现了一对矛盾，为解决这个矛盾，我们可以通过为患者提供是否共享个人信息的方法来为患者提供选择，从而保护了患者的个人信息，另一方面也方便了医院方面合法的查看患者个人信息。3.3本章小结本章根据患者对智能医疗数据库的功能和性能上的需求，将用户的需求转化为系统的需求，通过需求分析确定了基于Android的智能医疗系统的主要功能模块。第四章基于Android智能医疗系统详细设计第四章基于Android智能医疗系统详细设计4.1客户端功能设计客户端的主要功能是为用户提供登录模块、注册模块、查询模块、网上挂号模块以及网上支付模块，就诊提醒模块，这些模块的完成需要与通过与服务器端的交互完成，信息之间的交互关系由各个实体之间的关系决定。该系统的主要用户分为三类，分别是患者、管理员和医生，登录后会赋予不同的用于以不同的权限，患者需要挂号类、处方类、病历类等。各个类之间的相互调用就形成了需求分析中所涉及的模块。4.2.1登录/注册模块用户登录和注册主要是客户端与用户类之间的关系，具体的调用流程如图4.1所示：图4.1患者通过客户端进行注册和登录过程其中，智能医疗服务器的数据库包含用户信息数据库，用户信息数据库中有两个基本草组，分别是登录和注册，客户通过在服务器端点击按钮，远程调用相关的函数实现登录和注册操作。4.2.3查询模块用户查询模块主要是患者类和诊疗信息类的交互实现的，患者通过调用诊疗信息类的函数查看诊疗信息的具体内容，并根据诊疗信息找到自己需要的医院或者病症信息，患者通过客户端查询诊疗信息的过程如图4.2所示：图4.2诊疗信息查询过程用户可以通过诊疗信息查询，找到适合自己的医院，从而进行便捷的IVR挂号，就诊。4.2.4IVR挂号模块患者类和挂号信息类的调用关系实现了IVR挂号，挂号信息类中包含患者的ID，这样就能通过患者类和挂号信息类的内积求得每个患者要在哪个医院进行挂号，医院实现与电信运营商之间的通讯已经绑定，患者可以在客户端通过IVR的方式获取挂号信息，并决定是否进行挂号，具体流程如图4.3所示：图4.3患者IVR挂号流程患者挂号后，要在制定的时间内进行挂号费用的支付操作，否则将挂号状态将被修改为失效状态，本文出于安全考虑，希望患者通过客户端登录的方式进行挂号费用的支付，具体的过程如图4.4所示：图4.4网上支付挂号费用为了安全起见，费用支付的异常情况需要做异常处理，费用支付的异常情况如表4.1所示：表4.1费用支付正常/异常流详情用例：支付挂号费用范围智能医疗场景Android应用级别用户目标级主要参与者患者、医院银行账户涉众及关注点患者：希望用手机支付给医院银行账户B挂号费医院银行账户：希望收到智能医疗用户A额度挂号费前置条件患者已连接到服务器，通过身份验证；并选择“支付挂号费”操作后置条件患者成功通过终端支付给医院银行账户相应额度的挂号费主成功场景患者输入挂号日期，挂号人数终端软件根据患者输入的信息显示挂号费用数目、挂号日期，并提示患者核对患者核对信息患者核对信息并确认，终端软件根据确认的信息返回患者订单，包括订单号，金额，挂号日期等信息，并提示患者输入支付密码。患者输入支付密码终端软件根据服务器后台的信息核对密码，通过银行支付给医院银行账户，并给患者返回支付成功提示。替代流程*a用户登录session已过期或不正确1.退出并返回到重新登录状态。替代流程*b网络连接故障1.重新返回登录状态替代流程1a挂号人数超过最大限制1.提示用户重新输入挂号人数替代流程2a信息填写错误，用户选择重修填写1.返回信息填写界面替代流程3a3a.账户金额不足1.提示账户金额不足，转入充值界面替代流程3b3b.密码输入错误1.提示用户重新输入密码，如果超过制定次数，锁定帐户，返回提示非功能需求无涉及的其他技术tcpsocket,RESTful,JSON,JAVA4.2.6诊疗信息提醒模块本模块主要是实现患者定制就诊提醒功能。通过此模块的功能支持，本系统可以实现提醒患者就诊的功能。此场景的前置条件是患者已经完成挂号，并付款；医院已经安排患者就诊时间。诊疗信息提醒模块具体流程如表4.2所示：表4.2诊疗信息提醒正常/异常流用例：就诊时间提醒定制范围智能医疗场景Android应用级别用户目标级主要参与者患者涉众及关注点患者：希望在指定时间收到就诊提醒消息前置条件患者已经挂号成功、并设置提醒就诊时间后置条件患者能够及时的接收到就诊/治疗提醒主成功场景智能医疗服务器发送就诊提醒信息智能医疗服务器根据患者预先设置的就诊提醒日期发送就诊提醒接收就诊提醒短信终端软件从智能医疗服务器中根据诊疗信息码获取相关的诊疗信息。替代流程1a1a.实际日期已经超过就诊提醒日期1.服务器取消就诊提醒替代流程2a2a.手机号注销1.将手机号注销消息发送给服务器，取消就诊提醒。非功能需求无涉及的其他技术tcpsocket,RESTful,JSON,JAVA类之间的相互调用关系如图4.5所示：图4.5就诊提醒定制流程4.2数据库设计根据前文的分析，基于Android的智能医疗系统主要包括用户信息数据库，诊疗信息数据库和诊断数据库。4.2.1表设计本文设计的数据库主要包括以下表：（1）用户表User，包括用户编号、用户名、密码等字段，表示使用系统的用户的基本信息，如图4.6所示：图4.6用户表User（2）管理员表Administrator，包括管理员名、管理员密码、权限值。如图4.7所示：图4.7管理员表Administrator（3）患者表Patient，包括患者编号、姓名等患者的基本信息，如图4.8所示：图4.8患者表Patient（4）医师表Doctor，包括医师编号、医师姓名、职称、所属的科室，如图4.9所示：图4.9医师表Doctor（5）挂号表Register，包括挂号序列号、挂号科室、就诊医师、患者姓名、挂号日期，如图4.10所示：图4.10挂号表Register（6）处方表Prescription，包括处方编号、下处方的医师姓名、患者姓名、处方内容等，如图4.11所示：图4.11处方表Prescription（7）病历表MedicalRecord，包括病历编号、患者姓名、医师姓名、诊断时间、病历内容，如图4.12所示：图4.12病历表MedicalRecord4.2.2数据库表的关系图本文设计的数据库各个表的关系如图4.13所示：图4.13表关系图4.3服务器端与客户端通信方式根据基于android智能医疗系统的特点，和用户的需求，服务器端和客户端的通信方式分为两种类型，分别是客户端主动与服务器端进行通讯的方式和服务器端根据触发信息与客户端进行通信的方式。4.3.1客户端主动与服务器通信方式设计客户端与服务器端通讯采用HttpClient进行，利用http协议进行通讯，通讯方式主要有两种，一种是Http协议的GET操作，另外一种是Http协议的POST操作，GET操作主要是向服务器读取信息，POST操作主要是修改服务器的内容或者带参数查询服务器的内容。所以，使用GET操作的模块有查询预订信息，登录、注册、支付等操作要调用POST操作，通过与客户端的交互实现相关业务的定制。客户端与服务器端进行主动通讯的过程如图4.14所示：图4.14客户端与服务器端通信流程GET操作示例如果客户端希望通过参数用POST操作修改服务器端的内容，则需要先建立HttpPost对象用来对参数和服务器的IP地址进行通讯，具体过程与GET操作的基本过程类似。4.3.2服务器端主动与客户端通信方式设计一般的客户服务器模型都是客户端请求，服务器端给予应答，但是本文设计的系统，用户希望能够定制就诊提醒，服务器端通过就诊提醒的时间，主动调用电信业务平台的结构给客户发送就诊提醒，处方的发送方式也一样，如果医生将患者的处方存储在本地服务器，则服务器应该主动发起与客户端的通信，调用电信业务接口将处方发送给用户客户端，以发送诊疗提醒为例，流程图如图4.15所示：图4.15服务器端主动与客户端通信案例4.4本章小结本章主要设计了基于android的智能医疗系统，分为三方面进行设计，第一、设计客户端的功能，为用户提供方位服务器端的接口；第二，设计了服务器端数据库，为用户的信息