基于蓝牙4.0的家用远程胎儿监护系统设计
这是一篇关于家用胎儿监护系统,蓝牙4.0,移动医疗,互联网技术,智能监护端的论文, 主要内容为胎儿监护是保障围产期孕妇和胎儿安全、实现优生优育的重要手段。据统计,我国至少10%的严重智力迟钝和30%的大脑麻痹患者是由于胎儿在子宫生长过程中处于缺氧的窘迫状态下导致的。因此,对围产期孕妇进行产前胎儿监护,及早发现胎儿异常情况,保证胎儿健康是十分有意义的。随着近来我国二胎政策的放开和推出,未来几年,新生儿的数量将大大的增加,母婴健康监护变得至关重要。目前,胎儿在生长发育过程中的临床监护参数主要包括：胎心率、心动、心电、宫缩压、血氧等。其中,胎心率、宫缩和胎动是临床上常见的监护参数。胎心率是指胎儿心脏跳动的频率。在临床上,医生对胎心率曲线进行分析,从胎心率曲线中分析和计算出胎心率基线、加速、减速、长变异等参数,并利用Krebs、Fischer、NST或者CST评分工具对参数进行自动评分,分数可以为判断胎儿健康状况提供参考,预测胎儿在宫内的状态。这样可以减少因胎儿缺氧、宫内窘迫造成的胎儿残疾或者死亡的概率,达到优生优育的目的。在临床上,通过电子监护系统实时的对胎儿进行监护,较早地发现胎儿在生长发育过程中的异常情况,并及时采取相应的医疗措施,进行产前治疗,可以降低胎儿残疾和胎儿的死亡率。60年代基于超声多普勒原理的胎儿监护仪被应用于产科临床。随着电子技术和信息技术的发展以及大量临床资料和仪器的使用和交流,基于超声多普勒原理的胎儿电子监护已成为国际上最流行的胎儿监护方法。胎儿电子监护仪一般包括胎儿信号的采集、信号的处理和信号的显示、记录、保存。信号的采集部分一般是由各种探头组成,如胎心探头、宫缩压探头和胎动探头等。信号处理和显示部分一般由数字信号处理芯片(DSP)或者单片机(MCU)实现。目前,互联网技术在电商、医疗等领域的成功应用,使得互联网技术飞速发展,将互联网技术应用到胎儿监护中是目前胎儿电子监护仪的研究热点。例如,通过局域网对各个科室的胎儿监护仪进行组网,将各个监护仪的监护结果传输到中央监护仪器上,实现产科多床位的集中监护。再比如,孕妇在家中利用胎儿监护终端采集监护数据,通过电话线或者GSM等网络将监护数据传输至医院的监护服务器上,专家通过胎儿评估工具对数据进行分析、诊断,实现远程胎儿监护。但是,上述的胎儿监护仪产品存在很多不足之处,比如：孕产妇身上捆绑多个传感器,有太多电缆缠绕,无法离开床位,很不方便：基层医院因为技术门槛高而无法开展胎儿电子监护；基于GSM网络的传输速度慢,干扰较大等。为了解决上述问题,通过查阅相关资料和文献,将互联网和短距离无线通信技术应用到胎儿监护中,无线探头去除传感器的捆绑以及电缆的缠绕,互联网技术将胎儿监护仪与医院联网,可实现家用远程胎儿监护的目的。本文结合医疗信息化“智慧医疗”和“移动医疗”的发展趋势,基于互联网和短距离无线通讯技术,设计和研发了一套家用远程胎儿监护系统。系统主要包括无线蓝牙探头模块、智能监护端APP模块、服务器模块。用户通过无线蓝牙探头采集胎心率数据,并利用蓝牙无线通讯技术将数据传输给智能监护端APP,智能监护端APP接收监护数据,并对数据进行显示和保存。然后智能监护端通过网络将监护数据传输至医院服务器,专家医生下载服务器的监护数据,利用评分工具对数据进行评分和诊断,并将诊断结果上传到服务器中,用户可通过智能监护端下载自己的诊断结果,实现远程监护的目的。本系统摆脱了传统监护探头太多电缆线缠绕和孕妇无法正常移动的束缚。孕妇可随时在家对胎儿进行实时的健康监护,这样既减轻了医院排队挂号的负担又方便了孕妇。目前,短距离无线通讯技术的实现主要有IrDA、蓝牙技术、Wi-Fi技术、Zigbee、RF等。本文从通信距离、功耗、开发难易程度等方面对以上技术进行比较,最终,选择蓝牙4.0技术作为本系统无线通信技术的解决方案。蓝牙4.0相比其他的无线通讯技术具有低功耗、连接速度快、开发容易等特点,并且还可以与智能手机相连接,应用非常广泛。其标称的室外空旷通信距离可以达到30米,标称的传输速率可达到250Kbps,满足系统的要求。本系统选择TI公司生产的CC2540蓝牙芯片作为无线传输端的核心芯片。CC2540芯片其内置的是一个增强型的51单片机,其工作频率是32MHz,集成了2.4GHZ的射频收发器,8通道分辨率可编程的ADC(模数转换)。一个CC2540主节点最多可以与八个CC2540从节点连接。CC2540基于蓝牙4.0协议栈实现数据的无线传输。本文利用IAR开发平台,基于蓝牙4.0协议栈和C语言实现各个程序模块的开发和设计。程序设计模块主要包括串口程序模块、Flash存储模块、无线蓝牙发送接收、TFT屏驱动程序设计等。本文基于Android操作系统平台实现智能监护端APP的设计。Android的手机操作平台具有开放性和开源性,减少了软件开发的工作,使得软件的开发具有更好的弹性和拓展性。智能手机一般都集成了蓝牙4.0技术,通过智能监护端APP对监护数据进行接收和处理,不需要研发专门的监护主机设备,大大缩减了系统研发的开支。智能手机应用广泛、易携带,使得胎儿监护更加快捷、便携、智能。本系统设计的智能监护端APP主要功能包括：实时监护、病历报告、监护数据存储以及医患交流等。智能监护端以数字和曲线的形式显示胎心率数据,并对数据进行本地存储,其存储的文件为二进制文件。本系统的服务器开发部分主要是在Windows系统上进行,开发平台采用J2EE平台,服务器是基于Apache的Tomcat服务器进行搭建。采用HTTP协议和Servlet技术实现服务器的访问和响应,基于MySQL数据库实现数据的保存,主要实现一个基于B/S模式的数据管理系统。服务器的程序开发主要是采用MVC三层架构模式,即模式、视图和控制器。这样不仅提高开发的效率和速度,而且易于调试。MySQL数据库是一种关系型数据库,由表、查询、窗体、报表等模块组成,具有体积小、成本低、速度快等特点。通过JDBC (Java Data Base Connectivity)技术实现与MySQL数据库进行连接。JDBC是Java中连接各类数据库提供的接口技术,支持基本的SQL语言,并提供一个通用的底层应用程序编程接口。本文首先介绍了国内外母婴监护系统的发展现状,并对胎儿监护仪器的发展史进行一个阐述和对比,分析了不同胎儿监护设备的特点和不足。然后对本系统的整体架构进行一个具体的分析和概述,并对胎心率的采集原理、临床意义和算法实现进行分析、讨论。最后本文对设计的系统进行了误码率、传输距离和整机的测试。测试结果表明,测试效果良好,系统基本可以实现家用胎儿监护系统的各个功能。在围产医学领域中远程家用无线胎儿电子监护已成为家庭监护及社区监护的一项重要内容,有着非常广泛的应用意义和发展前景。随着本项目的进一步优化和研究,在后续的工作中会将云计算技术应用到本系统中,从而可以在第一时间进行资源调度,以最高的效率处理采集到的各种监护信息并进行跟踪。本系统的设计为国内外智能化、远程化产科监护的发展提供了参考,具有很高的应用价值。
海上目标智能检测与终端管理系统设计与实现
这是一篇关于海上目标检测,计算机视觉,视频防抖,互联网技术,设计与实现的论文, 主要内容为随着海洋竞争的日益激烈,为了维护海上交通安全保证国家利益,需要对海面情况进行有效地监管。其中,监管的重要一环是能够实现对海上目标的实时检测。本文基于该应用场景,对海上目标检测方案进行了研究,设计并实现了一种基于互联网技术、计算机视觉技术、数字防抖算法和无人终端设备的海上目标智能检测与终端管理系统。以解决现有方案中存在的检测不灵活、使用成本高昂、无法突出目标类别特征以及受风浪影响导致的识别不准确等问题,为海上目标检测领域提供新的解决方案。本文主要研究内容如下:(1)在对现有检测方案研究的基础上,结合海上检测场景的实际情况,提出了一种海上目标检测系统架构方案。该方案将整个系统分为了三个部分:监控与管理平台、服务提供模块、检测任务执行终端。采用了Yolo v5目标检测算法,以光学成像方式达成对海上目标的识别与监测;为减少数据处理时延,提升系统响应速度并降低人力成本,利用无人船和AGX智能计算模块等边缘化部署方式执行巡海检测任务;针对海上风浪造成船体晃动导致的识别准确率下降问题,引入光流法视频防抖技术;为适应无人终端海上搜索场景,还采用了无线自组网模块qca9531提供可靠的网络连接服务。为了方便用户实现统一监控与管理,本文利用互联网技术开发了对应的操作界面和服务程序,使其能以一种用户友好的方式快捷地实现海上目标检测任务。(2)对各个模块进行了详细地构思与实现。包括对系统整体需求的分析;对各种技术特点的掌握与结合;对模块功能的划分;对系统工作流程的设计;对各模块接口的设计;对各模块具体内容的实现。本文对该系统进行了完整的构建,其中前端操作页面采用Vue技术进行编写,操作人员可以通过浏览器进行登录使用。服务部分采用Spring Boot框架编写,除了通过微服务的方式对整个系统提供服务支持外,其还能通过HTTP协议请求的方式实现对检测任务执行终端的管理与控制。同时,本系统还提供了网关、推流服务、性能监控、数据持久化和对外接口等功能。(3)通过理论性能实验和水库实际场景测试等两部分检验的方式对本系统的功能完整度和性能是否合格进行了验证。结果显示本文的检测准确率达到了90.2%的m AP,且相较于防抖处理前测出率与精确率都有提升,检测速度达到了45FPS。到根据实验数据可以证明本海上目标智能检测系统具有良好的识别性能和可用性,能够满足实际检测场景的需求。
基于javaEE的BIM综合管理平台框架技术研究及实现
这是一篇关于工程项目管理,BIM技术,软件开发,BIM综合管理平台,互联网技术,建筑信息化的论文, 主要内容为自改革开发以来,我国建筑行业的飞速发展在不断突破世界纪录。但与之而来的是建筑行业面临的高新技术更新与快速迭代等巨大压力,工程项目管理中的许多问题亟待解决。随着互联网技术的发展,工程项目各参与方都希望借助互联网发展带来的机遇解决工程项目管理问题,因此工程项目信息化管理成为了建筑领域发展的焦点。2003年,自BIM技术传入中国,使得我国的建筑行业领域再次出现了一次革命,加快我国建筑行业信息化发展的速度。近年来,BIM技术与传统综合管理平台的结合成为热点,传统管理平台中对BIM技术的引入,可对工程项目进行全生命周期的管理,并且充分利用BIM技术的各项优势及特点,进而提高工程项目信息化水平。因此本文将对BIM综合管理平台涉及的相关理论进行研究,对BIM综合管理平台开发所涉及的技术进行研究并选型,从而在技术与理论的支撑下,根据实际工程项目对BIM综合管理平台进行初步实现。本文主要研究内容如下:(1)研究并梳理了“BIM综合管理平台”进化过程与其涉及的相关概念理论;(2)对市场现有的网站开发技术进行研究选型并学习,本BIM综合管理平台开发选择Java EE企业级开发技术,平台后端开发的框架技术为SSH(Spring-Spring MVC-Hibernate),平台前端开发主要技术为j Query、j Query Easy UI;(3)根据实际工程项目管理需求,初步开发BIM综合管理平台,管理模块有BIM平台用户管理、平台登录日志管理、项目施工日志管理、BIM模型在线浏览模块、项目劳务人员管理模块等;(4)以象山大桥施工图纸为依托,利用Revit软件进行桥梁参数化建模,并且在自主开发的BIM管理平台中通过引进关联达BIMFACE轻量化引擎,实现桥梁BIM模型在网页端的在线浏览。限于时间、人力、物力、财力等现实客观因素,该平台开发了部分功能模块,即本文称之为“BIM综合管理平台框架”,本文提供了该平台的构建过程与开发思路等,有助于突破市场技术壁垒的局限性,在已经选择的技术和理论支持下,便于后期学者投入更多的时间用于深入了解实际工程项目需求,通过此需求便对该平台再次开发,进而完善该BIM综合管理平台,本文旨在开发一款适用于大多数管理平台的使用框架,为今后研究BIM综合管理平台领域的人员提供技术支持与参考。
Scratch教学平台教师端管理系统的设计与实现
这是一篇关于互联网技术,编程教育,Scratch,管理系统,竞赛的论文, 主要内容为随着互联网技术的飞速发展,人工智能、大数据以及物联网等技术开始融进人们的生活,越来越多的智能机器与我们共生,例如:手机、电脑、智能家电等。因此,编程技术也渗透到我们生活的每一个角落,成为这个大数据与人工智能时代的必备技能。未来,更多的人工将会被计算机技术所取代,因此,让儿童及青少年提前适应计算机的世界,接触编程教育,对于提升将来的社会竞争力是十分必要的。Scratch是一款专门为青少年开发的简易图形化编程工具,由于其易学习、门槛低、趣味性强等特点,已经成为当代中小学生创新教育的主要工具。本课题基于互联网+教育的理念,在Scratch编程教学平台基础上,搭建教师端管理系统,为教师教学管理提供技术支持,利用网络信息技术实现教育的信息化管理。本论文首先介绍了目前国内外教学管理平台的现状,分析各类系统的功能及优缺点,然后介绍系统的需求分析,分层架构的设计,以及各层的技术选型。随后从教师端管理系统的架构搭建、各功能模块的设计与实现、系统测试等多方面进行详细的论述。系统使用Python Django web框架进行开发,前端采用jQuery库和Bootstrap框架编写。系统主要功能模块包括:权限管理、人员管理、班级管理、课程管理、信息检索、竞赛管理等。其中,竞赛管理模块设计了作品评分均衡分配算法,和灵活的竞赛评分管理业务流程,为Scratch教学平台举办竞赛活动提供支持。目前,系统已完成测试和上线,并应于浙江省、山东省部分学校,成功支持三次竞赛活动的举办,性能良好,运行稳定。本课题根据实际业务场景以及需求分析,设计并实现一个与Scratch编程学习平台有机融合、性能良好、功能完善的规范化教学管理系统,具有较强的应用价值和社会意义。
基于语音媒体的移动学习系统的设计与实现
这是一篇关于移动学习,互联网技术,Android平台,移动设备,Android模拟器的论文, 主要内容为随着信息技术的发展,新型多样化的学习方式应运而生。移动学习可将零散的、碎片状的时间有效地利用起来,带给学习者随时随地学习的全新感受,同时也提高了学习者的知识水平。在无线带宽的提高、移动端设备越来越廉价以及移动学习市场的需求下,基于Android平台的语音媒体移动学习系统具有极大的研究开发价值和应用前景。本论文针对在校师生实际情况,以及市面上移动学习应用多为视频播放软件,而缺少语音媒体应用现状下,开发完成了基于Android平台的语音媒体移动学习系统,主要内容如下:一、介绍了基于Android平台的语音媒体移动学习系统的总体架构、设计思路以及相关技术。二、开发完成了基于Android平台的语音媒体移动学习系统。首先介绍了系统开发环境的搭建方式,其次分析了各个模块的相应功能,最后完成了界面设计及其功能设计。借助Android模拟器进行实际的测试,表明该系统可实现教师课堂音频的录制、保存、播放以及语音媒体资料的访问、收藏和删除等;可实现学生查阅网络语音媒体资料,下载并收听课堂老师课程的音频,该系统交互良好,运行流畅。三、基于JavaSwing框架技术,采用MySQL5.5数据库软件,设计了语音媒体移动学习系统的服务器端,分析了服务器端实现的功能,解释了服务器连接程序的设计思路,重点讨论了后台管理系统及数据库的设计。四、以STM32为控制核心、VS1053为音频解码芯片,设计了一个可以实时录制授课人员音频讲解的音频录音系统,简介了录音系统硬件电路的组成,分析了软件的设计思路。基于Android平台的语音媒体移动学习系统运行测试表明,学生可以借助该系统随时随地远程访问教师已结束的课堂语音媒体资料,促进了学生对教学内容的再次认知。
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