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基于三星Exynos4412的智能医疗系统的设计和实现 　　引言　　随着时代的发展，人口老龄化进程加快，各种疾病在中老年人群中肆虐和衍生，很多老人卧床不起，或者术后生活不能自理，再加之人们健康意识和保健要求日益增强，这一切推动了医疗模式从以症状治疗为中心的模式向以预防为主、早诊断、早治疗的模式转变。现在医疗行业融入了更多的人工智慧、传感技术等高科技，智能医疗开始了从复杂的、应用于医院的大型医疗设备，到既适用于医院又适用于家庭和个人的小型穿戴式系统的改变。使医疗服务走向真正意义的智能化。在中国新医疗改革的大背景下，智能医疗正在走进寻常百姓的生活，得益于此基于exynos4412智能医疗系统应用而生。　　基于exynos4412的智能医疗系统，它具有心率、脉搏监测系统、信号特征提取和数据传输等功能，可以通过web网页实现远程对人体的监控、提前诊断和监护治疗，具有反应快速、使用简便、支持长时间连续工作、智能显示诊断结果、异常生理状况报警和无线数据传输等特点。将实现“病发就医”的被动医疗模式向“预防警告”的主动现代医疗模式的转变，从而降低门诊就诊次数，提高医疗结构服务效率，降低就诊费用等目的。　　1开发平台介绍　　Exynos4412又称为Exynos4 Quad，Exynos4412是三星的第一款四核处理器，采用Cortex-A9架构，核心最高频率均为 GHz。制程工艺方面，Exynos4412采用32 nm工艺，从而使得其在能耗方面有了很大的改善。Exynos4412内部集成了Mali-400MP高性能图形引擎，支持3D图形流畅运行，并可播放1080P大尺寸高清视频。其中三星旗舰智能手机Galaxy S3即是采用此CPU设计。　　本文中我们采用的是基于三星Exynos4412为主处理器的一款ARM开发板，在此开发板上进行设计和开发的智能医疗系统。该开发板具有更高的主频和更丰富的的外设接口，配置2GB DDR3的内存，具有稳定性强、可靠性高，能适用于对性能和处理能力有更高要求的嵌入式系统应用场合。该开发板可以选配有无线WIFI模块、Bluetooth、GPS、Camera、3 G等模组，可以在以后的开发工程中，在此基础上更加完善系统功能。　　2系统的设计与实现　　系统的整体设计　　智能医疗系统的框架如图1所示，其包含3个部分：硬件层、应用层、人机交互层。　　在硬件层，系统通过遍布在房间不同角落的监测模块和各种传感器，获取用户健康和行为状况数据，并发送到应用层做进一步的处理。　　在应用层，收到应用?哟?来的各种检测数据时，如果发现检测的数据异常或者用户的行为异常，例如检测到用户的心跳过快，或者有人闯入房间等。应用层将发送信号到人机交互层。　　在人机交互层，收到应用层传来的异常信号时，通过电话、短信等方式通知用户或其家人，注意或预防。　　系统功能　　为了提供综合性的医疗服务，系统按功能分为4个子系统。　　实时监控子系统，主要负责获取用户的实时身体状况数据和设备的本地信息。　　卫生保健子系统，主要负责根据用户身体现状数据，评估健康水平。系统将为用户制定个性化的保健方案。　　意外检测子系统，主要负责行为分析和健康趋势预警。例如，系统可检测到身体特征异常，以便通知家人。　　控制终端子系统，手动操作、控制各种设备，例如，当病人躺在床上时间长了，可以控制床的升起，让病人坐起，也可以控制室内的温度等。同时可以将采集到的数据在终端上显示，供用户或医生参考。　　硬件设计　　根据模块化思想，本系统的硬件部分应包括主控制器模块、LCD人机交互模块、GPRS数据传输的GSM模块、测量脉搏心率的PulseSensor模块、人体红外检测模块、环境检测模块、信号采集模块还有摄像头等。其硬件方案如图2所示。　　主控制模块：此模块采用4412的最小系统板，因此不需要额外的设计。　　LCD人机交互模块：提供菜单式操作，主要完成人机交互和监控的视频显示等功能。　　GPRS数据传输的GSM模块：GPRS模块就是一个精简版的手机，集成GSM通信的主要功能于一块电路板上，具有发送短消息、通话、数据传输等功能。　　测量脉搏心率的PulseSensor模块：PulseSensor是一款用于脉搏心率测量的光电反射式模拟传感器。将其佩戴于手指或耳垂等处，通过导线连接可将采集到的模拟信号传输给Arduino等单片机用来转换为数字信号，再通过arduino单片机简单计算后就可以得到心率数值，此外还可将脉搏波形上传到电脑上显示波形。　　3嵌入式Web的开发　　通过Web网页可以使我们远程监控病人的情况，也可以接受各个采集信息模块采集到的信息，使家人或医生能够远程了解病人的身体状况。　　在嵌入式设备中有一个Web服务器，就可以使用任一种We