基于Android的遠(yuǎn)程互通智能藥箱的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

天津師范大學(xué)軟件學(xué)院　閆學(xué)順　于　洋

0　引言

根據(jù)國(guó)家統(tǒng)計(jì)局2012年1月的數(shù)據(jù)，全國(guó)家庭每年因過期造成的藥品浪費(fèi)量高達(dá)15000噸，浪費(fèi)的藥品價(jià)值足以超過100億元。全國(guó)政治協(xié)商會(huì)議委員溫建民教授在全國(guó)“兩會(huì)”上提交的《關(guān)于遏制藥品浪費(fèi)的提案》中說，據(jù)統(tǒng)計(jì)，我國(guó)一年因過期造成的藥品浪費(fèi)達(dá)1.5萬噸，這些藥品如果用5噸的大卡車來運(yùn)，至少需要3000輛。由此可見，藥品浪費(fèi)嚴(yán)重的現(xiàn)狀觸目驚心，極度缺乏一整套節(jié)約藥品、杜絕藥品浪費(fèi)的機(jī)制。

根據(jù)《南方日?qǐng)?bào)》關(guān)于安全用藥調(diào)查結(jié)果，全國(guó)約98%的被調(diào)查者對(duì)買藥以及用藥狀況并不是很滿意,約55%的網(wǎng)民稱結(jié)合自己的身體情況查閱相關(guān)的癥狀用藥資料,自行選藥。由此可見，在我國(guó)如果能夠有一種機(jī)制能為大量患者提供及時(shí)、可靠、準(zhǔn)確的藥品信息，提供有價(jià)值的用藥、健康資訊，將會(huì)為患者提供極大的便利。

本文設(shè)計(jì)開發(fā)的智能藥箱系統(tǒng)將面向家庭或團(tuán)體用藥需求，解決我國(guó)普遍存在的藥品浪費(fèi)嚴(yán)重、民眾缺乏對(duì)藥品的系統(tǒng)管理、缺少民眾能在藥品方面實(shí)現(xiàn)互動(dòng)、共享的平臺(tái)等問題，利用無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)配套藥箱和手機(jī)的無縫鏈接，同時(shí)通過一系列人性化的功能設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)智能藥箱掃碼存放藥品、藥品信息的存儲(chǔ)、遠(yuǎn)程用藥提醒、藥品余量的監(jiān)測(cè)和預(yù)警、構(gòu)建藥品信息共享圈、提供靈活用藥規(guī)劃、提供親友健康信息周報(bào)等功能，為用戶提供更加細(xì)致、精確、人性化的用藥監(jiān)督和技術(shù)服務(wù)，構(gòu)建更加安全、環(huán)保、可靠的用藥體系。

1　系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖1所示，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的最大特點(diǎn)，就是結(jié)合Android手機(jī)操作系統(tǒng)，通過無線網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)藥箱和手機(jī)端的遠(yuǎn)程互聯(lián)。系統(tǒng)工作的主要過程是通過溫濕度傳感器，檢測(cè)藥箱溫濕度信息，將信息實(shí)時(shí)傳送到顯示屏，防止藥品變質(zhì)。同時(shí)利用掃碼器掃描藥品條形碼，將獲取到的藥品數(shù)據(jù)傳送到數(shù)據(jù)庫。手機(jī)客戶端通過鬧鐘提醒用藥、查看藥品信息、科學(xué)規(guī)劃用藥等功能，旨在為用戶構(gòu)建更加安全、環(huán)保的用藥環(huán)境。

圖1　系統(tǒng)設(shè)計(jì)架構(gòu)圖

2　軟件APP的功能設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的軟件功能設(shè)計(jì)架構(gòu)如圖2所示，在Android端，通過軟件的結(jié)構(gòu)框架，主要實(shí)現(xiàn)如下功能。

圖2　軟件功能設(shè)計(jì)架構(gòu)圖

1)存儲(chǔ)家庭藥品信息，進(jìn)行藥品余量預(yù)警。對(duì)藥品余量不足、過期變質(zhì)進(jìn)行預(yù)警，針對(duì)特殊藥品自動(dòng)分類，同時(shí)添加好友，實(shí)現(xiàn)藥品信息共享，療效共享。

2)根據(jù)用戶輸入的癥狀，進(jìn)行藥品匹配。在藥箱中進(jìn)行對(duì)癥藥物檢索，搜索是否有對(duì)癥藥物。若家庭儲(chǔ)備此藥，則顯示具體信息；若無對(duì)癥藥品則進(jìn)入推薦購買藥品界面。

3)提醒用藥，信息共享。通過設(shè)置鬧鐘，自主提醒用藥或者通過遠(yuǎn)程親友提醒家人用藥，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程呵護(hù)健康。

4)制定科學(xué)的用藥規(guī)劃。根據(jù)用戶癥狀描述并結(jié)合醫(yī)囑，及時(shí)調(diào)整用藥時(shí)間，規(guī)劃推薦最佳用藥時(shí)長(zhǎng)，預(yù)測(cè)藥物需求用量。

5)制定家人健康周報(bào)，康復(fù)計(jì)劃。根據(jù)家人、好友的用藥及身體的恢復(fù)情況整合成詳細(xì)報(bào)告，定時(shí)推送。

3　藥箱的硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件核心電路框圖如圖3所示，智能藥箱主要由藥箱和軟件APP組成，藥箱通過掃碼器掃描藥品條形碼，實(shí)現(xiàn)藥品的信息采集；利用溫濕度傳感器，實(shí)時(shí)監(jiān)控藥品存儲(chǔ)的溫濕度情況，若溫濕度不在藥品存儲(chǔ)要求范圍內(nèi)，則向用戶發(fā)送提示信息；通過USB接口、無線網(wǎng)絡(luò)與手機(jī)端建立連接，實(shí)現(xiàn)手機(jī)端的快捷操作；藥箱上裝有顯示屏，及時(shí)更新當(dāng)前溫濕度和藥品狀況，讓用戶實(shí)時(shí)掌握清晰直接的藥箱狀況，最終通過藥箱的藥品存取、信息采集，與手機(jī)端建立實(shí)時(shí)交互機(jī)制。

圖3　系統(tǒng)硬件核心電路框圖

4　系統(tǒng)研究技術(shù)路線

1)UI設(shè)計(jì)技術(shù)。UI設(shè)計(jì)是軟件的人機(jī)交互、操作邏輯、界面美觀的整體設(shè)計(jì)，通過利用Photosh、AI等軟件設(shè)計(jì)軟件圖片，最終在Android Studio平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)APP的界面設(shè)計(jì)，按鈕設(shè)計(jì)，紋理設(shè)計(jì)。

2)數(shù)據(jù)庫的獲取。在Android端的用戶登錄、App檢索藥品等頁面，建立Mysql數(shù)據(jù)庫，APP作為數(shù)據(jù)入口，通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳輸?shù)椒?wù)器數(shù)據(jù)庫進(jìn)行存儲(chǔ)；通過數(shù)據(jù)庫建立與藥品信息的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將數(shù)據(jù)傳送給客戶端，實(shí)現(xiàn)客戶端的顯示及操作。

3)APP的測(cè)試技術(shù)方法。在APP成型后，利用動(dòng)態(tài)黑盒測(cè)試和靜態(tài)黑盒測(cè)試對(duì)APP進(jìn)行測(cè)試并不斷完善。在測(cè)試環(huán)節(jié)，把握?qǐng)?zhí)行測(cè)試的技術(shù)方法，從功能測(cè)試、兼容性測(cè)試、交叉測(cè)試、壓力、安裝卸載等方面進(jìn)行嚴(yán)謹(jǐn)?shù)臏y(cè)試，形成一款優(yōu)秀的APP產(chǎn)品。

整體技術(shù)路線設(shè)計(jì)如圖4所示。

圖4　整體技術(shù)路線圖

5　智能藥箱成果

智能藥箱，通過實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)藥品溫濕度狀況，實(shí)現(xiàn)對(duì)藥品狀況的預(yù)警，避免藥品的變質(zhì)浪費(fèi)；通過遠(yuǎn)程家人用藥提醒，推薦科學(xué)的用藥規(guī)劃，實(shí)現(xiàn)更加人性化的服務(wù)，達(dá)到生活圈藥物共享，互惠互利的作用；通過根據(jù)用戶癥狀，及時(shí)調(diào)整用藥時(shí)間，規(guī)劃推薦最佳用藥時(shí)長(zhǎng)，預(yù)測(cè)藥物需求用量，實(shí)現(xiàn)藥品的及時(shí)更新和儲(chǔ)備，防止藥物缺少或購買藥物過量，有效避免藥品的浪費(fèi)。通過藥箱的研究測(cè)試，結(jié)果顯示這款智能藥箱使家庭的藥品管理狀況有了明顯改善，用戶的用藥習(xí)慣得到了一定的改善，加深了人們對(duì)于藥品的節(jié)約意識(shí)。長(zhǎng)期使用將減少家庭及團(tuán)體藥品浪費(fèi)現(xiàn)象，創(chuàng)造出健康、環(huán)保的用藥環(huán)境。

6　結(jié)語

隨著生活水平的不斷提高，藥品浪費(fèi)現(xiàn)象日益嚴(yán)重，藥品的不科學(xué)管理，使得藥品浪費(fèi)每年都達(dá)到了天文數(shù)字。設(shè)計(jì)開發(fā)這款智能藥箱，彌補(bǔ)我國(guó)當(dāng)前市場(chǎng)智能藥箱的不足，同時(shí)幫助人們更加合理的歸納存取藥品，避免藥品的不必要浪費(fèi)。智能藥箱通過實(shí)現(xiàn)藥品余量檢測(cè)，藥品溫濕度監(jiān)測(cè)，藥品信息查詢等功能，實(shí)現(xiàn)藥品的及時(shí)更新和儲(chǔ)備，防止藥物缺少或購買藥物過量，最終解決家庭或團(tuán)體中藥物的使用安全問題，避免大量藥物因過期、不適用、保存不當(dāng)而產(chǎn)生浪費(fèi)。在避免浪費(fèi)的同時(shí)，通過實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程用藥提醒，科學(xué)用藥規(guī)劃，康復(fù)計(jì)劃等功能，提供給用戶更加人性化的服務(wù)體驗(yàn)。

當(dāng)前“互聯(lián)網(wǎng)+”的風(fēng)潮正席卷產(chǎn)業(yè)及資本，未來“互聯(lián)網(wǎng)+”將繼續(xù)成為人們津津樂道的新概念，“互聯(lián)網(wǎng)+”加什么? 這款智能藥箱給未來的醫(yī)藥醫(yī)療注入了新的方向，“互聯(lián)網(wǎng)+”加傳統(tǒng)藥箱，打破單一的管理藥品體系，提供給人們更加人性化、便捷的服務(wù)系統(tǒng)，打造一款智能化、多元功能的現(xiàn)代藥箱產(chǎn)品。本系統(tǒng)經(jīng)過測(cè)試，運(yùn)行穩(wěn)定，使用便捷，人性化、共享化理念突出，結(jié)合自身科學(xué)化、智能化特點(diǎn)，具有良好的應(yīng)用前景。

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