基于Android的健康管理信息系统

2015年第24卷第9期的健康管理信息系统①朱华健1,2,谭海波1,2,赵赫1,3,马祖长1,21(中国科学院合肥物质科学研究院,合肥230039)2(中国科学院大学,北京100049)3(中国科学技术大学,合肥230039)摘要:随着经济的快速发展和国民生活水平的提高,人们对健康的需求在增加,健康领域的人群消费在逐步的提高,如何在不断加快的生活节奏下寻求一种动态便捷、流程简单的健康管理方式也成为人们普遍关注的焦点.本文基于开源移动终端Android平台,设计并研发了一个能够实时展现用户的重要身体指标走势的健康管理信息系统.该系统将具有强大计算和存储能力的云端技术与移动终端相结合,可以让用户随时随地进行查看;同时把用户的各种健康信息图形化、数据化,从用户出发,最大限度节约用户使用成本,最终实现系统、科学而友好的健康信息管理.关键词:Android;健康管理;WebService;AChartEngine;KsoapFontEndOperationApplicationofHealthManagementInformationSystemBasedonAndroidPlatformZHUHua-Jian1,2,TANHai-Bo1,2,ZHAOHe1,3,MAZu-Zhang1,21(HefeiInstituteofPhysicalScience,ChineseAcademyofSciences,Hefei230039,China)2(UniversityofChineseAcademySciences,Beijing100049,China)3(UniversityofScienceandTechnologyofChina,Hefei230039,China)Abstract:Withtherapiddevelopmentofeconomyandtheimprovementoflivingstandards,people’sdemandsforhealthareincreasing,andthefieldofhealthconsumerhasalsorisengradually.Inthiscase,howtoseekakindofhealthmanagementmodewhichisdynamic,convenientandsimpleinthefast-pacedwayoflifehasbecomethefocusofwidespreadattention.ThispaperproposesanAndroid-basedhealthinformationmanagementsystem,combiningmobileterminalsandthecloudtechnologywhichhaspowerfulcomputingandstoragecapacity.Inordertoachievesystematic,scientificandfriendlyhealthinformationmanagement,thissystemshowstheuser’ssignificantindicatorsofbodymovementsinrealtime,presentsavarietyofhealthinformationgraphicallyanddigitally,andmaximallyreducestheuse-costfromtheusers’perspective.Keywords:Android;healthinformationmanagement;WebService;AChartEngine;Ksoap1引言生活水平的不断提高和社会的老龄化加剧,各种慢性病的发病率居高不下,由慢病引发的健康问题给国家和个人带来沉重的负担.健康管理是一种对个人及人群的健康危险因素进行全面管理的过程[1].目的在于使病人以及健康人更好地拥有健康、促进健康,并有效降低医疗支出[2].传统健康管理模式有社区健康管理、与健康保险结合的健康管理、以医院为依托的健康管理[3].传统的健康管理信息系统大多是基于B/S架构的网页形式,无法让用户随时随地查看和检验自己的运动成果,这样不仅影响用户体验,而且缺乏灵活性,也让健康管理产生滞后效应.现今移动通信技术的迅猛发展以及Android、IOS等操作系统智能终端的广泛普及,为健①基金项目:国家科技支撑计划(2013BAH14F01)收稿时间:2015-01-19;收到修改稿时间:2015-03-16计算机系统应用康管理提供新的思路.文中提出的健康管理信息系统,以Android系统为平台,采用WebService接口技术将云端存储与移动客户端分离,终端展示时利用AChartEngine技术呈现各身体成分图表,引入信息推送功能实现系统与用户的无缝交互,为健康管理提供一种智能化方案.2系统概述2.1系统架构系统整体架构摒弃传统的2层C/S、B/S结构,AndroidApp客户端不直接访问数据库,而是借助WebService接口,实现数据的分布式处理,增强了系统的伸缩性,降低了整个软件架构耦合度,减轻了对底层的数据库服务器的负载能力要求.系统的架构图如图1所示.图1系统架构图云计算是一种新型计算模式,将大量计算资源、存储资源与软件资源链接在一起,形成巨大规模的共享虚拟IT资源池[4].在本系统中,云端服务器利用其强大的存储和计算能力将基础数据源的相关数据整合处理,提供数据构建,为终端按需传递数据,可实现用户处方的生成,身体成分的查找和比对等功能.数据访问通道采用WebService方式进行搭建.WebService是一种通过Web部署提供对业务功能访问的技术,它具有跨平台、简单和高度可集成能力等的特点[5].通过对各类接口方法进行发布和有效地管理,从而高效的进行数据互通.终端展现选用基于Android的移动客户端.Google于2007年11月宣布的基于Linux平台的Android是一个真正意义上的开源智能手机操作系统[6],系统一经推出,立即受到全球移动设备厂商及开发爱好者的热捧.客户端一方面需要负责与云端进行通信及数据交互,另一方面需要形成良好的人机交互界面与用户直接互动,将健康数据进行最终展现.2.2系统流程及主要功能系统流程图如图2所示.图2系统流程图系统主要功能如下:(1)系统登录Android客户端启动后,要求用户进行账户和密码输入,因本系统需与云端进行数据交换,在点击登陆按钮时,系统将自行检查联网情况,如果没有联网,给出提示;反之,将用户名和密码按照通信协议进行编码加密传送到云端,登陆成功后将该用户的基本信息同样编码返回,如失败给出提示信息.系统登陆界面如图3所示.2015年第24卷第9期系统登陆界面(2)功能导航在系统主界面中包括以下功能:第一栏按钮的健康跟踪,第二栏按钮的运动指导和第三栏按钮的信息推送.功能导航界面如图4所示.图4功能导航界面(3)健康跟踪健康信息功能下设三个子模块,肺机能、肌肉力量和心血管模块,每一模块均从云端提取用户健康数据,根据各个身体信息的数据特点,采用范围条形图、折线图和条形图等呈现方法,清晰具象地展示用户身体信息,用户不仅可以简单便捷的掌握自己的身体状况,也可检验一段时期的健身成果,从而督促用户健身,提高了用户的依从性.(4)运动指导日处方功能可以显示用户当日的完整处方内容,此处方由云端根据用户的基本信息和体检结果动态生成,包括热身、伸展、主项目和整理四部分,用户可以随时随地看到自己的处方安排.周处方功能则显示当周的处方信息,用户可以足不出户看到一周的处方内容,了解自己即将进行的项目,规划好参加健康管理的时间.身体密码显示用户的基本身体信息,包括身高体重等.(5)信息推送在用户成功登陆后,系统将会从云端上检查是否有需要推送的消息,包括社区要闻、系统消息和版本升级,如果有,则推送信息到客户端,显示在相应界面和通知栏.用户也可以查看历史推送消息.3系统实现3.1客户端与云端服务器的数据通讯数据通讯主要集中在健康跟踪模块数据的抓取,运动指导信息的获得,推送信息的检查与发送以及设置中客户端对云端的反馈等功能模块上.因数据访问通道采用WebServices技术,客户端采用基于android的移动平台,我们需建立Android与WebServices的链接.ksoap2是JAVA环境下的一个轻量级的WebServices客户端库,ksoap2-Android是其在Android平台下的移植,它提供一个高效的SOAP库,借助ksoap2就可以访问WebServices服务[7].接收当周处方数据并显示的界面如图5所示,软件更新时下载更新数据包如图6所示.图5当周处方界面计算机系统应用软件更新界面在具体实现时,需要封装调用WebServices的服务地址、命名空间、服务接口和方法名并设置参数值,生成soap请求信息,调用call方法来发送请求给服务器.获得返回结果后,可以使用getProperty或getPropertySafelyAsString来进行解包.以下是具体实现的部分代码.SoapObjectrpc=newSoapObject(nameSpace,methodName);//指定WebService的命名空间和调用的方法名setProperties(rpc);//设置调用参数SoapSerializationEnvelopeenvelope=newSoapSerializationEnvelope(SoapEnvelope.VER11);//生成调用WebService方法的SOAP请求信息,并指定SOAP的版本envelope.bodyOut=rpc;envelope.dotNet=true;//设置是否调用的是dotNet开发的WebServiceenvelope.setOutputSoapObject(rpc);HttpTransportSEtransport=newHttpTransportSE(endPoint);transport.debug=true;transport.call(soapAction,envelope);analysisData(envelope);3.2身体健康信息的图表统计展示为了让用户能够形象的感知自己身体的变化,更好的安排和实施健身计划,本系统完成用户心血管、体成分及肌肉信息的图表统计功能.AChartEngine是apache公司推出的开源绘图引擎插件,它支持的图表类型有:折线图、区域图、散点图、时间图、柱状图、饼状图、气泡式图表、环形图、高低交替图[8].通过利用AChartEngine,可以将用户健康数据以图标的形式统计出来,让用户清晰地知道自己的心血管、体成分及肌肉信息变化,从而了解自己的身体健康状况.考虑到以上三种健康信息的呈现特点,现采用折线图体现心血管机能,范围条形图展现体成分变化,条形图呈现肌肉信息改变趋势,肌肉力量界面如图7所示.图7肌肉力量界面通过XYMultipleSeriesDataset设置数据集,以肌肉信息为例,将抓取的肌肉数据的总量和时间节点做好统计,使用addSeries添加到数据集.在显示图表的时候,AChartEngine提供了灵活的设置格式,可以对不同的图表或者同一图表的不同模块进行个性化设置.以下是具体实现的部分代码.XYMultipleSeriesRendererrenderer=newXYM