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利用BB-Black设计的远程医疗监测智能硬件

作者:时间:2016-09-12来源:网络收藏

2.1.2 Boa功能实现

设计中Boa服务器需实现接收客户端请求、分析请求、响应请求和向客户端返回请求结果等任务。其工作流程如下图6所示。

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Boa服务器初始化工作代码实现:

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上述代码首先创建一个无阻塞的流式套接字描述符socktfd,提供面向连接的可靠传输。然后利用bind()函数将指定端口与套接字描述符关联,最后利用listen()函数在指定端口监听,等待Request请求。

当监听到连接请求,服务器调用get_request()函数获取请求信息,利用accept()函数建立连接,接收请求、分析信息,进行HTTP认证确认,处理请求信息,并将结果发送、显示到Web浏览器;当有CGI请求时,创建CGI处理进程,并将处理结果发送、显示到Web浏览器。

2.1.3 Boa在ARM上的移植

首先,针对和实际应用场景对Boa服务器源代码作以下修改:(1)根据监护人数量指定HTTP请求列表限制参数;将服务器的输入输出缓存空间设为最大值,以加快生理数据传输速度;(2)通过编写实现一些简单函数,来精简Linux操作系统库函数,节约资源。

其次,利用arm-linux-gcc交叉编译环境,配置生成大小为175.8KB的boa可执行程序。通过bin.arm-linux-strip boa指令剥去附带的编译信息,得到仅59.4KB的ARM平台可执行文件。

最后,通过修改Web服务器的配置文件boa.conf:监听端口为80,注释掉绑定IP地址设置栏,KeepAliveMax值为 50,KeepAliveTimeout值为10,服务器名字为www. RemoteMedicalMonitoringSystem.com;以及CGI路径,访问日志和错误日志的存放路径等运行参数;将该配置文件和可执行文件boa放到BB-Block平台的/home/www目录下;执行genromfs-f romfs.img-d romdisk命令生成一个含有Boa服务器的根文件系统,通过bootloader烧写到存储器。完成Boa到ARM平台的移植。

2.2 CGI与SQLite数据库移植

开发板在运行CGI和SQLite程序前,需要将相应的库移植到开发板。设计通过交叉编译之后将CGI的libcgic.a和 capture拷贝到BB-black开发板的/home/www/cgi-bin目录下,完成移植工作(可通过网页访问该目录,若在网页上显示cgic test的字样,则表明cgi库移植成功);将SQLite的sqlite3和libsqlite3.so.0.8.6分别下载到BB-black开发板的/usr/bin和/usr/lib目录中并通过ln –s /usr/lib/libsqlite3.so.0.8.6 /usr/lib/libsqlite3.so.0命令,建立软连接(因为可执行程序sqlite3在运行的时候搜寻libsqlite3.so.0动态库),完成移植工作。

2.3 远程监控功能实现

2.3.1 HTML设计

远程医疗监控界面主要有监护人登录界面和被监护人生理数据监测界面。其中脉搏和心跳监测HTML页面首行代码用 action=“pluse_heart_monitor.cgi”将表单指向pluse_heart_monitor.cgi处理程序,method=“get”指定获取环境变量的方式为get;程序的最后几行用type=“submit”或type=“reset”指定点击这两个按钮时提交表单;其他生理数据监测页面与此相似。

2.3.2 CGI和SQLite数据库互动设计

CGI与SQLite数据的互动主要包括CGI程序在SQLite数据库上建立生理数据表,插入生理数据;CGI按照表单提交内容对数据表进行增删改查询操作;其主要的控制函数代码如下:

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其中getcgidata()实现GET和POST两种方式从网页获取字符串函数;若为””“GET”方式,则通过 getenv(“QUERY_STRING”)函数获取字符串函数;若为“POST”方式,首先用 atoi(getenv(“CONTENT_LENGTH”))函数获取字符串长度,再利用(char)fgetc(stdin)函数依次获取单个字符。

通过getcgidata()函数从网页获取的字符串中各数据项由‘’符号隔开,getstringdata()函数则是去掉‘’符号,提取有效信息,为select_pluse_spo2()函数对SQLite数据库执行查询操作提供参数。

select_pluse_spo2()函数以getstringdata()函数得到的有效信息为参数,执行打开数据库、查询数据、向网页打印数据操作。部分功能实现代码:

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3 参数发送和接受功能的设计

3.1 数据采集模块功能实现

生理数据采集模块,由数据监测模块和无线传感节点ZigBee组成。数据监测模块负责采集数据,ZigBee节点负责接收、解析和传输数据;解析过程根据监测项目调用相应的子程序(如:测血氧、脉搏、体温等);传输数据时终端节点和非终端节点分别调用向串口发送子程序和发射子程序。具体的实现程序流程如下图7所示。

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3.2 ARM板上生理数据接收功能实现

在ARM板上首先打开串口,然后配置发短信所需的串口参数,并初始化接收缓冲区,开始循环读串口数据包;当读取到数据,就对数据包进行分析,获取包中隐含的血氧饱和度和脉搏值;并进行健康监测(按照健康生理指标监测),如果获取的生理数据不正常就会向监护人手机发送短信(包含相应的生理数据和健康状况说明);最后将生理数据包转化为16进制数存入文档。具体的处理流程如下图8所示。

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