醫(yī)院住院部護(hù)士可穿戴式呼叫系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)

金光飛 何勝軍 屈峰浩 白炳鋒 錢衛(wèi)明 袁振宏 張君昊 衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院

前沿：無線呼叫收發(fā)智能可穿戴式系統(tǒng)是一套對(duì)醫(yī)院和一些人們想要第一時(shí)間去了解信息，自身又要去別的地方忙的時(shí)候。而對(duì)于一般的醫(yī)院都是有線呼叫而且地方的局限性很大，特別是3甲醫(yī)院服務(wù)要求，要求護(hù)士在5分鐘內(nèi)要趕到病人旁邊，如果超過5分鐘則不符合3甲醫(yī)院的服務(wù)要求。我國的絕大多數(shù)醫(yī)院還都是有線呼叫，而且受地方的局限線很大。所以要有一快可穿戴上的智能收發(fā)終端變得十分必要。

1. 主要內(nèi)容

本項(xiàng)目是一種基于ARM cotex M3為核心的并且由意法半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的stm32rct6芯片控制oled和一個(gè)無線發(fā)送模塊的基站和終端的呼叫系統(tǒng)，由一個(gè)基站給已有的終端發(fā)送的信號(hào)提示有病人要救助，終端收到數(shù)據(jù)給oled發(fā)送數(shù)據(jù)并且有聲音和燈光的提示。等待護(hù)士按下按鈕，終端給基站發(fā)送數(shù)據(jù)在由基站給所有的終端發(fā)送要去病床號(hào)的護(hù)士。系統(tǒng)主要有可穿戴式和基站和無線模塊等組成。

2.項(xiàng)目技術(shù)水平

本項(xiàng)目從技術(shù)層面上，涵蓋了以下的開發(fā)內(nèi)容：

1)oled的顯示實(shí)現(xiàn)

2)網(wǎng)絡(luò)底層無線通信協(xié)議設(shè)計(jì)在軟件上的實(shí)現(xiàn)；

3)醫(yī)院有線呼叫系統(tǒng)的采集和基站無線模塊的發(fā)送

4)基站的無線調(diào)頻1對(duì)多通信的實(shí)現(xiàn)；

5）終端的無線接收和發(fā)送

6）電池安全充電解決問題

因此本設(shè)計(jì)的難度表現(xiàn)在軟、硬件的混合設(shè)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)各層協(xié)議的編寫和終端接收發(fā)送的顯示等綜合技能和全面的軟、硬件知識(shí)。

3.應(yīng)用范圍

本項(xiàng)目所研制的系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)化，智能化，終端化、使用方便、性價(jià)比高等特點(diǎn)，可廣泛運(yùn)用于各大醫(yī)院的呼叫系統(tǒng)，市場(chǎng)潛力很大

4.實(shí)施該項(xiàng)目所具備的基礎(chǔ)、優(yōu)勢(shì)和風(fēng)險(xiǎn)

4.1 項(xiàng)目的基礎(chǔ)和優(yōu)勢(shì)

項(xiàng)目組成員均具備一定的實(shí)踐能力，已經(jīng)開始了前期的研發(fā)工作，制作了無線收發(fā)模塊和oled的顯示，進(jìn)展非常順利，為項(xiàng)目的實(shí)施奠定了基礎(chǔ)。項(xiàng)目組指導(dǎo)教師由2個(gè)校內(nèi)指導(dǎo)教師組成，校內(nèi)指導(dǎo)教師長期從事結(jié)構(gòu)健康、電器智能控制、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)等方面研究，積累豐富經(jīng)驗(yàn)，并取得顯著成績。

何勝軍教師具有扎實(shí)的科研基礎(chǔ)，擁有4年的企業(yè)工作經(jīng)驗(yàn)，近兩年來指導(dǎo)大學(xué)生參加2016年浙江省“電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)及制作”和2015年全國大學(xué)生“嵌入式電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽”（浙江賽區(qū)），獲得省二等獎(jiǎng)。課題團(tuán)隊(duì)具有嚴(yán)謹(jǐn)?shù)目蒲袘B(tài)度和扎實(shí)的專業(yè)基礎(chǔ)，指導(dǎo)學(xué)生參加各類專業(yè)技能競(jìng)賽并獲得多項(xiàng)省三等獎(jiǎng)以上榮譽(yù)，申報(bào)并完成多項(xiàng)市廳級(jí)科研項(xiàng)目多項(xiàng)。本課題研發(fā)團(tuán)隊(duì)主要由應(yīng)用電子專業(yè)人員組成，團(tuán)隊(duì)研發(fā)任務(wù)根據(jù)成員的專業(yè)合理分配，具有扎實(shí)的理論基礎(chǔ)與較強(qiáng)的研發(fā)能力。具有較強(qiáng)的教科研能力和指導(dǎo)學(xué)生開展創(chuàng)新設(shè)計(jì)的經(jīng)驗(yàn)，本項(xiàng)目完全可以將上述的項(xiàng)目經(jīng)驗(yàn)借鑒到可穿戴式病房呼叫系統(tǒng)的開發(fā)中。

此外，學(xué)校有電工電子實(shí)驗(yàn)室、配有開發(fā)裝置和示波器等調(diào)試設(shè)備，學(xué)校制定相關(guān)政策鼓勵(lì)大學(xué)生開展創(chuàng)新研究、配備有經(jīng)驗(yàn)的教師指導(dǎo)項(xiàng)目開發(fā)，為開展項(xiàng)目研究提供了便利條件。

4.2 風(fēng)險(xiǎn)

項(xiàng)目從技術(shù)層面上，涵蓋了硬件設(shè)計(jì)、無線傳感網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)布置體系設(shè)計(jì)、安全檢測(cè)等諸多內(nèi)容，設(shè)計(jì)的難度表現(xiàn)在軟、硬件的混合設(shè)計(jì)、軟件知識(shí)，硬件知識(shí)，如果一個(gè)環(huán)節(jié)有問題則會(huì)導(dǎo)致項(xiàng)目失敗。

5.總結(jié)

目前還沒有這樣一款護(hù)士可穿戴式設(shè)備，它可以完全兼容病房的有線呼叫系統(tǒng)，該產(chǎn)品的成功研制，將有利的保障護(hù)士無論何時(shí)何地都能收到任意病房的呼叫與請(qǐng)求，完全避免了護(hù)士不在護(hù)士站或者是在其他病房服務(wù)時(shí)收不到其它病房的呼叫請(qǐng)求這一問題。

該產(chǎn)品使用ARM cortex M3意法半導(dǎo)體公司的stm32f103芯片自己定義的無線網(wǎng)絡(luò)群,每一個(gè)終端都有一個(gè)獨(dú)立的地址和頻道設(shè)計(jì)，提高了系統(tǒng)的穩(wěn)定性，并且和醫(yī)院已有的有線呼叫系統(tǒng)相結(jié)合，在不影響有線呼叫系統(tǒng)的情況下增加一個(gè)無線的穿戴設(shè)備讓護(hù)士及時(shí)在別的病房的情況下也知道各病號(hào)的呼叫。

這種基于有線呼叫系統(tǒng)的可穿戴式設(shè)備在國內(nèi)還是屬于首次開發(fā)，產(chǎn)品的成功開發(fā)將良好的實(shí)現(xiàn)了病房無線呼叫系統(tǒng)與有線呼叫系統(tǒng)的完美融合，極大的提高了護(hù)士的工作效率，并很大程度上降低了護(hù)士工作過程中的人為性出錯(cuò)概率。

本項(xiàng)目得到衢州思漢電子科技有限公司的大力支持，目前處于產(chǎn)品的軟硬件調(diào)試階段，產(chǎn)品研發(fā)成功之后，將批量投入生產(chǎn)使用。