便携式慢病管理系统CareON设计与实现

当前高血压、糖尿病和心血管疾病等慢性疾病对人类健康发起了严重的冲击，慢性疾病的潜伏性、突发性和危害性是造成死亡率居高不下的重要原因。心电信号能够反映心脏的工作情况，所以对心电信号进行监测是管理慢性疾病一种行之有效的方法。常规心电检测方法历时时间较短，获取心电信号信息有限，不能将数据同步传递到云端进行分析和预警，同时需要保证监护者静卧，不能满足全场景实时监测的需求。

为此，北京大学集成微系统实验室研制了便携式慢病管理系统 CareON。CareON 用于补充临床外的慢病实时监护，其便携式的特点能够满足全场景的应用，实时监护佩戴者健康情况，当佩戴者发生异常状况时提供预警功能。

CareON 是一套基于 4G 物联网技术的慢病管理系统， CareON 基于嵌入式 Linux 系统进行开发，所以本文对 CareON 所用到系统会进行全面的阐述，对嵌入式 Linux 系统需要用到的交叉编译环境配置进行了详细的说明。设备驱动程序是 Linux 操控具体硬件的中间部件，其具有关键传输作用，本文对设备驱动进行了详细的设计，并且文中讲到的所有操作环节都在 CareON 中进行了正确的验证。

CareON 的整个应用层程序主要分为采集、处理和发送三大模块。在采集模块中需要对心电信号数据进行相关处理，并确定数据发送的时间间隔；在数据处理模块中主要负责数据的断网缓存和联网上传以及相关线程协调工作，并设计了双缓存策略加速数据流动；在数据发送模块中 CareON 采用现在广泛使用的 TCP/IP协议进行通信，设置了 4G 模块的间歇式工作方式来满足功耗的要求，最终实现了数据的可靠发送。

目前 CareON 已完成了最终的设备测试，满足了预定的要求。IMS实验室2020届毕业生彭晨最后介绍了CareON 具体的测试环节，主要从硬件部分、心电准确性、数据可靠性、传输实时性以及低功耗几方面进行了测试，各方面指标都满足要求。

编辑：王虎

审核：李秋平