论文总字数：23750字

摘 要

Abstract II

第1章 绪论 5

1.1 引言 5

1.2 Android系统在医疗行业的应用 6

1.3 论文研究背景和意义 7

1.4 论文主要工作和章节安排 7

第2章 血液分析仪管理机的总体设计 9

2.1 血液分析仪总体构架介绍 9

2.2 Android平板管理机系统总体设计 11

2.3 开发环境搭建 12

2.4 本章小结 12

第3章 管理机应用软件设计 13

3.1 Android系统与其应用程序开发 13

3.2 管理机总体设计 16

3.3 本章小结 18

第4章 管理机应用软件实现 19

4.1 启动程序Activity 19

4.2 主程序MedActivity 20

4.3 添加病人信息SamInforActivity 23

4.4 检测方案TestMethodActivity 26

4.5 正常范围设定RangeSetActivity 27

4.6 系统设置 29

4.6.1 普通设置 29

4.6.2 高级设置 30

4.6.3 电机设置 32

4.7 病人检索FindActivity 33

4.8 打印模块 35

4.9 对话窗口AlertDialog 36

4.10 通讯模块概述 38

4.11 本章小结 39

第5章 总结与展望 41

参考文献 44

致谢 46

绪论

引言

血液分析过去采用的是人工操作，医护人员在显微镜下面利用自己的眼力来统计各类型细胞的个数，这样的方法不仅耗时多，而且出错率高。随着科学技术的发展，出现了全自动的血液分析仪，它很好的替代了以前的人工操作手段，不仅能在较短时间内对多个样本同时采样，还能对结果进行统一的汇总。而且检测结果的精度和可信度都远远高于人工操作。它们的出现，极大地减少了医护人员的压力，并且，也为医生正确诊断提供了极有说服力的材料

如今网络信息化发展极其迅速，对于企业、医院及医疗机构而言，信息化管理已被移植进去，不仅是对员工、医护人员进行信息化管理，对前来就诊的病人的病例、信息等也可进行信息化管理。而且，通过分布式的管理架构对医院检验设备进行远程网络化操作管理，可以极大的减轻检验人员的工作量，提高工作效率的同时降低人工成本。采用C/S架构管理多台仪器已经成为了现代医院检验科的发展趋势，可以对多台仪器进行统一的调度与管理，为联机数据管理和质量控制管理提供保障，也为未来仪器应用云技术提供了可能[1]。

随着智能移动终端的技术进步，现在的平板电脑、智能手机不仅拥有功能丰富的操作系统，也有较之几年前的移动终端强大硬件。这使得当今智能移动终端不仅有着强悍的数据演算能力，还有着较为巨大的储存能力，俨然成为了一台“小型电脑”。因此，将医疗设备操作系统在平板上进行开发、移植，既是顺应了网络信息化管理的发展方向，也更加增添了医护人员的便利性，同时也是硬件设备的进步从而提供的巨大舞台。在未来的发展中，医疗设备操作系统、病人信息管理系统等移植于智能移动终端，将使实现网络化管理的应用云技术成为可能。

Android与医疗行业常见的操作系统

尽管医疗行业一直享受着最高科技，但是医疗行业应用新科学技术的缓慢程度却是有目共睹。嵌入式医疗设备这一块市场向来都被VxWorks、μC/OS-II、Wind River等这些名声在外的专业实时OS所霸占[2]。作为系统运行的关键支撑，可以说操作系统OS决定了整个系统的性能。但是这些操作系统UI体验普遍不佳，且无提供友好的人机交互体验，对于医护人员来使用相对繁琐。这些年来，医疗仪器移动化的趋势越来越明显，将移动端操作系统应用于医疗仪器成为不少医疗设备制造商的主要研发项目。

在智能终端操作系统中，不得不提几年内崛起的巨头之一：iOS。苹果的iOS操作系统运行于iPhone和iPad上，其因为操作流畅、界面友好、屏幕清晰等原因受到众多用户的青睐，另外iOS应用监管比较到位，其APP Store下载的应用都有专门的工程师做了反复测试，无需担心系统漏洞。但是其较高的定价，封闭的系统，相对缓慢的应用更新速度以及应用范围的限制成为其劣势[3]

2007年，谷歌发布了一款智能平台系统：Android。Android的问世，为移动智能终端打开了另一扇窗。安卓是一种基于Java的操作系统，它运行在Linux 2.6 Kernel上。该系统轻巧简便，功能齐全。图1-2为安卓初始主菜单屏幕。

图1-2

安卓应用由Java进行开发，能够很简便地移植到新的平台。安卓的其他特色包括：3D加速图像引擎（基于硬件支持）、由SQLite提供的数据库支持以及集成式网页浏览器。

安卓支持编程式UI开发，同时也支持新的方式，比如说基于XML的UI界面布局。对于普通台式机开发者，XML UI界面布局完全是个新的概念。

安卓的一个更加令人激动的明显特点是：由于安卓的结构，那些第三方应用和那些与核心系统所捆绑的应用拥有相同的优先级。这是与大多数操作系统所不同的地方，大多数操作系统都是给予内嵌系统的应用更多的执行优先级，而那些由第三方开发者创造的应用能分到的优先级就少很多了。当然，每一个应用都占用一个小型虚拟机，在自己的线程上执行。

除开非常慷慨的SDK以及形成良好的图书库能让我们用来开发外，对安卓开发者来说最令人兴奋的特点莫过于我们也能访问只有操作系统才能访问的区域。换句话说，如果想开发一款拨号应用，要访问手机的拨号模块；若想开发一款使用手机内置GPS（如果有的话）的应用，就得有权利访问GPS模块。开发者们开发动态又有趣的应用的潜力变得无限大。

安卓拥有了许多非常棒的优点，而Google也不断地在修改它的一些烦人的缺陷。安卓应用能与Google所提供的很棒的应用（如Google地图和无所不在的Google搜索）相结合。例如，编写一个应用，它能通过调用Google地图来知晓来电的位置，或能够储存搜索结果。在安卓的世界里，一扇充满了无数可能性的大门已经大大敞开。

根据2014年12月份IDC的报告称，Android在移动市场仍然占有不可争夺的主导地位：高达82.3%的主导地位使得别的操作系统自惭形秽。当然，在急需一款绝佳操作系统的医疗领域，Android也越发受到开发人员的青睐。同时，Android系统使用Linux作为系统内核，这也让许多开发人员认为是安全而可靠的，外加Android平台丰富的功能及相对iOS来说较低的开发门槛，使得Android在医疗行业也开始占领主导位置。

本系统也不例外地使用Android作为应用平台，不仅完成了相应的功能，也简化了人机界面，友好的界面将大大减少医务人员的操作负担。

论文研究背景和意义

信息时代的到来为企业、医疗机构实行更加高效的管理地提供了巨大潜能，云技术的运用更加拓展了管理的范畴。复杂、海量的数据储存及运算可以交给计算机进行自动处理、分类，而对身处当今这个大数据时代，一切数据都是有价值的资源，医疗检验中的大量检测数据更是宝贵资源，依据这些资源，医生能够做出更为科学准确的诊断和提出更为合理的治疗方案，同时，这类资源对有关研究机构医疗方案的创新、医疗用药的创新以及医疗资源的配置优化都有重大意义[9]。

不过，网络化发展也对医疗设备提出了新要求：能够实现远程控制；能够实现便捷的数据存储、查询功能；简介、友好的人机界面等。因此，结合Android平台能带给我们的种种好处，在衡量了性能、安全性、开发成本、开发时间等诸多因素后，我们决定基于Android平台来进行自动血液分析仪的操作管理系统的开发。该系统不仅能够提升用户体验，本地储存的数据也能与网络连接，将数据上传，为日后的云计算做好准备与铺垫。

文主要工作和章节安排

本文的主要工作为：以Android为平台开发血液分析仪的控制管理系统，此系统能够实现：人机界面、设备操作、病人数据储存与读取、设备参数设置与储存、数据表格绘图等功能。该软件能应用于使用Android系统的手机与平板电脑。并且，针对历史版本的开发软件可读性代码可读性不佳，代码结构层混杂的情况，特别地做出了极大的优化。全新编译的系统极力遵循Android软件开发规则，在极大提高可读性的同时，也优化了程序结构，为日后增添新的功能留出了端口。

本论文分为五章，主要内容如下：

第一章：绪论，本章介绍了网络信息化时代下，对传统医疗器械的信息化改造的必要性，以及Android系统的大量优点；同时也分析了为何使用Android作为开发平台；最后交代了本论文的研究背景与意义。

第二章：血液分析仪管理机的总体设计：本章首先系统地介绍了整个系统的框架阐述了管理机系统的大致组成模块、软件模块总体设计以及需要实现的功能。最后，介绍了系统软件开发软件的搭建以及搭建中应注意的事项。

第三章：管理机应用软件设计：本章中首先介绍了Android系统的构成，然后提出了Android应、用开发的MVC设计模式。未来我们的程序设计与实现将严格遵循MVC设计模式。最后，给出了管理及系统的总体设计模型。

第四章：管理机应用软件实现：在本章中，从管理机控制软件的启动画面开始，以主菜单中各控件从上到下、从左到右的顺序对应用软件中所包含、实现的所有功能做了仔细的说明。

第五章：展望与未来：本章主要阐述了本人从开题以来所遇到的各种困难、自己学习到的东西以及自己的不足，以及对后续工作的展望。

血液分析仪管理机的总体设计

血液分析仪总体架构介绍

本课题采用的嵌入式血液分析仪是基于ARM DSP双核架构实现的，其管理机是基于Linux2.4内核实现，开发并运行于S3C2410处理器之上，管理机主要功能包括系统的人机交互、血液样本数据的存储与管理、系统参数的设置、检测样本信息的传输等功能。控制机DSP则负责执行机构（电机、电磁阀等）的控制、血液样本信号的采集及处理等[10]。ARM与DSP之间的关系如图2-1所示。

图2-1 现有血液分析仪控制机与管理机关系

从管理机系统由低到高来看，可分为4个层：物理层、系统层、中间层和应用层。由于之前的课题已经较为完善了系统层和物理层，因此我的主要任务集中在应用程和中间层的开发。相关层的关系如图2-2所示。

图2-2 现有管理机系统架构

在整个系统当中，管理机系统运行于Android平板上，主要负责对血液分析仪的控制与管理，在获取到相应的数据后，可将数据通过Wifi网络上传至PC中，而病人的数据也可由平板从PC中调出。每一个Android平板管理机与一台血液分析仪组成一组仪器，而PC上位机可以同时远程管理多台仪器。系统的具体结构示意图如图2-3所示。

图2-3 血液分析仪整体架构图

Android平板管理机系统总体设计

管理机的功能主要是：对数据进行处理、与下位机通讯以及相应的人机交互操作。由于下位机通讯模块已经开发完善，我的重点主要在数据处理以及人机交互上。其需要实现的功能主要有：病人数据模块、仪器配置模块、数据图像模块、报表打印模块、数据查询模块以及通讯模块，如图2-4所示。

图2-4 管理机系统任务功能模块划分

各模块实现的功能具体如下：

病人数据模块：提供操作简便、共能齐全的病人数据录入，录入的数据局与储存在Android平板 的SQLite数据库中；实现的代码可读性强，若日后需要加入新的储存项目，所需改动较少。

仪器配置模块：管理机读入血液分析仪的相应配置数据，传输给下位机后，再将其存储于配置文 件中。

数据图像模块：将血液分析仪所得的相应数据画出分析图显示，这样既方便又直观，其最终显示 效果与传统血液分析仪打印出的检测结果相仿。

报表打印模块：通过该模块对病人信息以及检测结果进行打印，对打印机的相关打印设置方便简洁， 没有过多繁琐操作，打印结果排版合理，内容齐全。

数据查询模块：对存入SQLite数据库中的病人信息提供快捷的查询服务，并有不同的、使用概率 相对大的方法，界面简洁，无繁琐操作。

通讯模块：主要是Android管理机与DSP控制机、上位机之间的通信。由于已有较为成熟的通讯 模块开发完毕，因此我的重点工作主要集中于上面的内容。

开发环境搭建

本管理机程序是基于通用的Android平板和Android操作系统来实现的，为了使得打印模块能够正常工作以及对开放性协议（AOA）的支持，最终的程序在Android4.4以上的版本的平板上进行运行。当然，具备Android4.4以上的智能手机也可以运行此程序。

本系统的开发环境都是在Windows 7 64bit环境下配置，具体过程如下：

下载并安装JDK（JAVA Develop Kit）。

设置JAVA的环境变量。

下载Eclipse并安装。

为Eclipse安装ADT（Android Develop Tools）插件；

下载并安装AVD Manager（Android虚拟设备）。

后期为了更好地改善管理机程序的人机界面体验，运行平台由AVD转至Samsung GALAXY Tab 4平板电脑。

在搭建中需注意Eclipse版本与Windows 7 版本兼容的问题，64位操作系统必须使用64位的Eclipse编辑器；在设置JAVA变量时，需要设置正确的路径以及变量名；AVD Manager在使用时，需要关掉360杀毒、金山毒霸或手机连接助手等软件，否则有可能会造成编译器adb.exe运行错误而编译失败；迫不得已不得强行关闭Eclipse，否则有一定概率使得Eclipse在下次启动时无法打开workbench，而解决办法只能进入配置文件强行删除错误报告。

本章小结

本章首先系统地介绍了整个系统的框架，从一个高视角去“俯视”整个血液分析仪系统，然后，阐述了管理机系统的大致组成模块、软件模块总体设计以及需要实现的功能。最后，介绍了系统软件开发软件的搭建以及搭建中应注意的事项。

管理机应用软件设计

管理机应用软件的设计直接影响了用户的体验度，合理的软件框架不仅为系统的稳定运行奠定了坚实的基础，也实现了软件的模块化设计、功能增删的便利性。而且，管理机应用软件的设计也要同时兼顾功能的实现以及操作的简易，真正做到位医护人员减少工作压力的目的。在本章中将以视图的形式直观地展现系统的设机构架。

Android系统与其应用程序开发

2007年，iPhone的问世强烈地冲击了智能手机市场，极富创造性的设计让所有人耳目一新。2008年，不甘示弱的谷歌公司和开放者联盟共同发布了Android智能手机。激烈的竞争市场中，看似是手机间的较量，实则为各自操作系统间的腥风血雨。

不过，Android作为后来的“小弟”，在这场角逐中渐渐占了上风。凭借精美绝伦的UI、流畅顺滑的交互体验，韩国三星公司迈出了数亿部Android手机；2013年，百度以19亿美院的价格收购了91无限；2014年春，Facebook更是以190亿美元的添加收购了开发WhatsApp应用仅有50人的公司。如今的谷歌在Android系统UI设计及界面优化方面的前进步伐已赶超苹果在创新方面的进步。越来越多的人加入了Android应用开发阵营。

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