CN105380801B - 一种基于Android平台的老年人用药系统 - Google Patents

Abstract

一种基于Android平台的老年人用药系统，涉及老年人用药助手软件开发技术领域。解决了老年人无法按时、按量、准确服药的问题。包括实现用药信息交互的客户端和服务器，客户端提供由用户直接操作的扫描并解析药品条形码模块、语音朗读模块和定时服药提醒模块；扫描并解析药品条形码模块用于扫描药品条形码标识并解析获取药品条形码信息；客户端用于发送查询请求，服务器用于响应客户端的查询请求，接收的客户端的查询请求和药品条形码，并根据提交的查询请求和相应的药品条形码信息；语音朗读模块将用药信息提示给客户端的用户。帮助用户准确获取药品信息，提高用药安全。定时服药提醒模块按照设定的服药时间，帮助用户按时按量服药。

Description

一种基于Android平台的老年人用药系统

技术领域

本发明涉及一种基于Android平台的用药辅助工具，其特定是针对老年人设计，涉及移动医疗健康应用领域。

背景技术

现有技术1：药盒类服药辅助系统

药盒类服药辅助系统是现在最常见的为帮助用户服药而提供的解决办法。一般由若干个放置药品的小格子或抽屉、传感器、LED及实现特定功能的电路组成。

如新加坡南洋理工大学的Victor Foo Siang Fook等人^[1]设计了一款针对痴呆患者的智能医药系统，如图1所示。其中包括带有传感器的药盒(Mote-based Medicine Box)、用药分析器(Medication Analyzer)、中心服务器(Central Server)和PDA(PersonalDigital Assistance，个人数字助理)或智能手机。其中，放在病人一端的药盒有9个抽屉——2个普通抽屉，另外7个抽屉放置一星期中7天里特定一天需服用的药物。闪烁的LED灯会指引病人打开正确的抽屉服药，拿错或忘记服药都会有相应的提示音。同时，药盒通过网络将其中的传感器数据传送到用药分析器，医生通过PDA向中心服务器请求授权，可获取用药分析器上病人分布图式的行为报告。

英国兰卡斯特大学和诺丁汉大学的K.Cheverst等人^[2]为残疾人设计了一款支持社区护理条件下的用药管理设备，如图2所示。这种设备形似网格状的药盒，每个网格下有红绿两种颜色的灯，用来表示当前应服和禁服的药物，灯的控制端在电脑上。该系统未设置提醒功能，而是到了规定时间，应该吃掉的这种药还没有被取出，灯就会熄灭，表示这种药应该被忽略了。此设计的目的在于并不完全接管用户吃药这项任务，即不是在合适的时间将合适剂量的药送到用户面前，而是让用户自己取药，系统帮助判断其时间、剂量是否正确，以此鼓励用户更多地依靠自己。

此外，因特尔公司的Jay Lundell等人^[4]、英国阿尔斯特大学的Nugentd等人^[5]和韩国电子与电信研究所的Myungeun Lim等人^[6]也分别利用超声波、红外线等技术设计了类似的药盒。

此类技术为传统意义上只能盛放药物的药盒赋予了一定的智能化，能够判断用户的服药行为是否正确或给予提示。但其缺点在于：均为针对特殊人群(如痴呆病人、残疾人等)设计的硬件装置，系统所做干预较多，且须有医护人员定期检测，操作上偏向专业化。适用于医院、养老院等有专业医护人员看护特殊人群的场合，不适用于一般人，也不利于全社会范围内推广。

现有技术2：家庭式辅助系统

家庭式辅助系统一般包含一个人工或智能的数据处理中心，在家庭环境中布置多种传感器以检测环境或某种家用设备的状态，向数据中心发送数据，经处理后返回指令，控制家用设备的状态变化。在有些家庭式辅助系统中，包含了辅助服药的功能。

如西北工业大学的老年人安居与智能辅助实验室^[7]利用普适计算上下文感知技术真实完整地构建了一个专为老年人设计的家居环境。该家居环境内设有多种智能设备和传感器等，获取老人的身体状况，识别其行为活动，可以提供普适个性化的辅助服务，如吃药提醒服务、物品查找服务、远程晚餐服务等。值得一提的是，其提醒服务在提醒时，会先判断老人当前的活动是否紧迫。如需要提醒老人做饭的时候老人正在打电话，则提醒会顺延到通话之后；而需要提醒吃药的时候老人正在看电视，则系统判断电视可以被中断，继而发出吃药提醒。

此系统的提醒功能的优势在于使得系统能够智能化地选择合适的时间将提醒内容呈现给老人，尽可能地降低了提醒服务对老人自主活动的干扰。但其缺点在于：这种智能家居系统涉及多种智能设备和传感器，应对老年人居家时可能发生的多种情况。投入设备庞杂，需专业人员定期维护，不利于向普通家庭推广，也无法顾及老年人离家在外的情况。

现有技术3：软件类服药辅助系统

当今的学术界和已经商业化的产品中也不乏用于辅助服药的软件应用。他们提供的功能有：

(1)服药提醒。如：服药助手、服药提醒、正点闹钟、用药精灵

(2)培养用户服药依从性。如：坚持服药等。

(3)查询药品说明书、服用指南、药理作用等。如：用药助手等。

(4)服药记录。如：服药助手等。

再如由台湾交通大学和中央研究院联合提出的项目——Wedjat，取名源自“Eyeof Egyptian God Horus”，即荷鲁斯(古埃及神话中法老的守护神)之眼。这款智能手机APP可以提供药品服用提醒、药品服用记录、药品说明和用药指导，帮助病人避免药物管理错误。它涵盖了上述多种功能，其两大特色在于：

(1)可以根据药与药、药与食物之间潜在的相互作用，合理安排服药时间来避免可能的危害。

(2)在用户某一次没有按时服药的情况下，其服药时间表可以自动做出相应调整。

如图3所示，左图为Wedjat软件的第一个显示页面，第二个页面为优先权设置页面。显示页面包含下次服药的时间安排和“设置优先权”、“下载服药安排规范文件”、“调整时间安排表”三个按钮。优先权设置页面为其中一个子页面，可以设置不方便服药的时间段，包含8项可选调整项和四个按钮。

上述软件类服药辅助系统的缺点在于：在设计中没有考虑老年人的特殊生理条件，对象没有年龄之分。总结如下：

(1)布局中，各控件安排紧凑，每页显示信息较多，字体偏小，不利于视力较弱的老年人查看。

(2)操作复杂，需要较多的用户输入。对于操作上没有困难，只是日常事务比较繁忙，经常忘记按时吃药的青年人比较适用，并不适合老年人。

(3)除了Wedjat以外，其他软件提供的功能较为单一，没有辅助类功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于Android平台的老年人用药辅助系统，以解决多数老年人无法按时、按量、正确服药的问题。

本发明为解决上述技术问题采取的技术方案是：

一种基于Android平台的老年人用药系统，所述用药系统包括实现用药信息交互的客户端和服务器，其中，

客户端提供由用户直接操作的扫描并解析药品条形码模块、语音朗读模块和定时服药提醒模块；扫描并解析药品条形码模块用于扫描药品条形码标识并解析获取药品条形码信息；

客户端用于发送查询请求、药品条形码信息给服务器，

服务器用于响应客户端的查询请求，接收的客户端的查询请求和药品条形码，并根据提交的查询请求和相应的药品条形码信息，生成药品信息数据库识别的语句查询药品信息数据库，查找到该条形码所对应的数据，经处理后返回给Android客户端；药品信息数据库为药品条形码信息提供信息储备；

Android客户端将所接收的数据进行解析得到用药信息；

语音朗读模块和定时服药提醒模块将用药信息以语音的方式传递给客户端的用户，并根据用户需求设置服药提醒的时间。

所述扫描并解析药品条形码模块的功能是基于Google公司提供的ZXing项目实现，ZXing能解析多种格式的1D/2D条形码，ZXing利用智能手机的内置摄像头完成一维和二维条码的扫描及解码。

所述语音朗读模块用于为用户播报用药信息和用药注意事项；其功能的实现是借助科大讯飞的语音合成工具；实现方式为：将“讯飞语音引擎”安装到手机上，并在手机的“设置”中的“文字转语音输出”项中选择“科大讯飞语音引擎”；在所述用药系统的药品信息页点击“朗读”按钮，系统可朗读页面上指定的药品信息。所述药品信息包括：用药禁忌、安全剂量、注意事项。

所述定时服药提醒模块主要包括与用户交互闹钟列表页alarm_clock.xml、闹钟设置页set_alarm.xml和到时提醒页alarm_alert.xml。

提醒内容包括服药名称和用法用量，提醒内容采用系统自动抓取信息的方式设定；所述定时服药提醒模块还具有对提醒内容进行用户修改的功能，并对用户修改后的参数予以检测，是否符合药品说明书中的用量指导，若过量或不足会给予用户安全提示；

所述定时服药提醒模块的提醒方式采用固定的铃声加振动的方式。

一种基于Android平台的老年人用药方法，所述老年人用药方法的实现过程为：

(1)用户使用Android客户端开启扫描条形码功能，对某一药品条形码标识进行扫描并解析；

(2)解析得到条形码号以后，按照预设的网络地址向对应服务器提交查询请求，附带扫描到的条形码号；

(3)服务器根据提交的请求和相应条码号，生成对应的SQL语句查询药品信息数据库，在查找到该条形码所对应的数据后，将这些数据封装成JSON格式并返回给Android客户端；

(4)Android客户端得到响应以及数据后，对JSON数据进行解析，并将解析后的结果呈现在客户端手机页面上，实现与用户的交互。

(5)在药品信息显示页面，用户选择“朗读”功能，让智能手机为用户朗读屏幕上的药品信息；或选择“提醒”功能，软件会自动在获得的药品详细信息中提取“药品名称”和“用法用量”的信息，将其加入服药提醒的设置中，用户按照查询到的药品信息中的要求设置应该服药的时间，以防错过服药。

本发明的有益效果是：

随着中国及许多发达国家先后步入老龄化社会，老年人口数量和所占比例均呈上升趋势。而老年人身体的各项机能随着年龄增长多具有不同程度的退化。老年人对日常生活辅助工具的需求在逐渐扩大，社会需要对老年人给予更多的关心和照顾。本发明立意之初，以调查问卷的形式，对老年人群体的日常生活做了详细的调查研究，发现吃药是大多数老年人常做的一件事。而忘记吃药和吃错药的情况时有发生，这样极容易危害人的身体健康，甚至危及生命。

考虑到Android系统在智能手机中有较大的占有率，该软件选择以Android为开发平台，降低了其用户准入的门槛，同时弥补了其他用药辅助系统难于普及的缺陷以及现有的相关设备(如手持放大镜、扩音器、闹钟等)不具备智能化、人性化的特点。另外，该软件操作简便、快捷，符合老年人的特点。在其设计中，更多地考虑了老年人的心理和生理特点，最大程度地简化界面和操作过程，并通过个性化定制使其能够适应市面上多种型号的Android智能手机。可以随手机一起被用户随身携带，做到随时随地提醒。

为了提高老年人的用药安全，减少漏服药、服错药的情况的发生，本发明在操作上、视觉和听觉三个方面帮助老年人准确获知所服药品的详细信息。

由于市面上药品名称复杂繁多，但每种正规药品都具有唯一对应的条形码标识。因此，本发明创造性地在操作上采用扫描药品条形码的方法来识别药品种类，该方法比手动输入药品名称省时省力，且准确率高。在扫描到药品唯一的条形码后，对其进行解析，获得条形码号。据此向药品信息数据库查询该号码对应的药品信息，并返回给客户端。这个过程，只需要老年人将手机摄像头对准药品条形码即可，将人为操作精简到最少，提高了准确性。

在客户端获取到该药品的详细说明后，需供老年人查看。针对老年人视力减弱的情况，该客户端会将药品信息的结构重新调整，以清晰的结构(重点部分突出显示)和较大的字体显示在手机屏幕上，方便用户查看。

同时，听觉上，本发明借助TTS语音引擎，增加了语音朗读的功能供用户选择。将手机上显示的药品详细说明朗读给用户，可以帮助视力不好的老年人获知药品说明。

对于老年人漏服药的现象，采用设置手机计时提醒的方法。该方法在实现的过程中也充分考虑了老年人的特点，最大程度地减少了老年人参与的操作步骤。在通过扫描药品条形码获取到药品信息以后，在“朗读”按钮旁边，设置了“提醒”按钮。老年人只需要按一下“提醒”按钮，即可进入“服药提醒”的设置页面，该软件会自动提取刚刚查询到的药品的“药品名称”和“用法用量”，并将其默认设置在“服药提醒”中。如无特殊情况，老人只需保持默认，自行设置所需提醒时间并保存即可。在需要改动时，也可以自行输入。在提醒方式上，软件默认采用铃声加振动的方式发出提醒。在服药时间到来时，该软件会给予时间、药名、药量等提示。

对本发明的研究有助于培养老年人良好的用药习惯，即先阅读药品说明再按时按量服药。提升老年人用药安全和晚年生活的品质。既减轻了子女及看护人员的压力，又让老年人有了独自面对生活的自信，适应老龄化社会的快速发展，符合我国国情和重大需求，具有广泛的应用前景。对于那些独居、无他人照顾的老年人，意义更为重要。

与此同时，本发明的研究成果不只可以应用于帮助老年人服药方面。随着物联网的蓬勃发展，对应的商品数据库不断扩大，我们可以将其推广到所有带有条形码、二维码等标识的商品中。让老年人在获取任何正规商品详细信息的过程变得轻而易举。

附图说明

图1是现有技术中的智能医药系统结构示意图，图2是现有技术中兰卡斯特大学提出的用药管理设备结构示意图(图中，Pill container为药品容器，Proximity sensitivematrix为距离感应器，LED grid为LED灯方格)，图3是两幅Wedjat的用户界面图；

图4是本发明所述系统的总体架构图，图5是扫描条码时的取景框截图，图6为一般条形码识别、解析流程图；

图7是扫描页面截图，图8为药品条形码扫描功能流程图；

图9为闹钟提醒页截图，图10为闹钟菜单图，图11为Toast提示界面图；

图12为数据表各列及其属性截图，图13为数据表tb_drug中的数据截图；

图14为JDBC API接口与数据库的关系框图。

具体实施方式

具体实施方式一：本实施方式所述的基于Android平台的老年人用药系统在功能设计和操作流程设计上均有专为老年人设计的特点。系统包括实现用药信息交互的客户端和服务器，其中，

客户端提供由用户直接操作的扫描并解析药品条形码模块、语音朗读模块和定时服药提醒模块；扫描并解析药品条形码模块用于扫描药品条形码标识并解析获取药品条形码信息；

客户端用于发送查询请求、药品条形码信息给服务器，

服务器用于响应客户端的查询请求，接收的客户端的查询请求和药品条形码，并根据提交的查询请求和相应的药品条形码信息，生成药品信息数据库识别的语句查询药品信息数据库，查找到该条形码所对应的数据，经处理后返回给Android客户端；药品信息数据库为药品条形码信息提供信息储备；

Android客户端将所接收的数据进行解析得到用药信息；

语音朗读模块和定时服药提醒模块将用药信息以语音的方式传递给客户端的用户，并根据用户需求设置服药提醒的时间。

具体实施方式二：本实施方式中，所述扫描并解析药品条形码模块的功能是基于Google公司提供的ZXing项目实现，ZXing能解析多种格式的1D/2D条形码，ZXing利用智能手机的内置摄像头完成一维和二维条码的扫描及解码。扫描并解析药品条形码模块的的设计，相对于传统的手动输入方式，简化了用户操作，提高了获取信息的准确性和便捷性。其它组成及连接关系与具体实施方式一相同。

具体实施方式三：本实施方式中，所述语音朗读模块用于为用户播报用药信息和用药注意事项；其功能的实现是借助科大讯飞的语音合成工具；实现方式为：将“讯飞语音引擎”安装到手机上，并在手机的“设置”中的“文字转语音输出”项中选择“科大讯飞语音引擎”；在所述用药系统的药品信息页点击“朗读”按钮，系统可朗读页面上指定的药品信息。所述语音朗读模块的设计，相对于传统的只将信息显示在手机屏幕上的软件，该模块为老年人增加了一种阅读信息的方式供其选择，拓宽了适用人群。为用户播报药品说明书中的注意事项，禁忌(如避免饮酒\辛辣食物\驾驶)等，使用户进一步明确：针对个人的身体状况，服用该药品是否安全；服用该药品的时间周期内，应在日常生活中注意避免的事项；服药过程中，出现何种症状应该停药或就医等。从而提高了老年人的用药安全。其它组成及连接关系与具体实施方式一或二相同。

具体实施方式四：本实施方式中，所述的系统可朗读页面上指定的药品信息，所述药品信息包括：用药禁忌、安全剂量、注意事项。其它组成及连接关系与具体实施方式一、二或三相同。

具体实施方式五：本实施方式中，所述定时服药提醒模块主要包括与用户交互闹钟列表页alarm_clock.xml、闹钟设置页set_alarm.xml和到时提醒页alarm_alert.xml。

提醒内容包括服药名称和用法用量，提醒内容采用系统自动抓取信息的方式设定；所述定时服药提醒模块还具有对提醒内容进行用户修改的功能，并对用户修改后的参数予以检测，是否符合药品说明书中的用量指导，若过量或不足会给予用户安全提示；

所述定时服药提醒模块的提醒方式采用固定的铃声加振动的方式。

为减少用户输入及提高准确性，对于提醒内容(服药名称和用法用量)的设定，采用系统自动抓取信息的方式，而非传统的手动输入。

同时为保证其个性化，也允许用户修改。但对于用户修改的参数予以检测，是否符合药品说明书中的用量指导，若过量或不足会给予用户安全提示。

对于提醒方式，采用固定的铃声加振动的方式，无须用户设置。在操作过程中，一般情况下，用户只需要输入希望得到提醒的服药时间即可。

其它组成及连接关系与具体实施方式一、二、三或四相同。

具体实施方式六：本实施方式给出一种基于Android平台的老年人用药方法，其实现过程为：

(1)用户使用Android客户端开启扫描条形码功能，对某一药品条形码标识进行扫描并解析；

(2)解析得到条形码号以后，按照预设的网络地址向对应服务器提交查询请求，附带扫描到的条形码号；

(3)服务器根据提交的请求和相应条码号，生成对应的SQL语句查询药品信息数据库，在查找到该条形码所对应的数据后，将这些数据封装成JSON格式并返回给Android客户端；

(4)Android客户端得到响应以及数据后，对JSON数据进行解析，并将解析后的结果呈现在客户端手机页面上，实现与用户的交互。

(5)在药品信息显示页面，用户选择“朗读”功能，让智能手机为用户朗读屏幕上的药品信息；或选择“提醒”功能，软件会自动在获得的药品详细信息中提取“药品名称”和“用法用量”的信息，将其加入服药提醒的设置中，用户按照查询到的药品信息中的要求设置应该服药的时间，以防错过服药。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

针对本发明的实施进行如下详细描述：

一、客户端部分：

基于Android平台的老年人用药助手软件的总体架构如图4所示。主要分为三大模块——客户端和服务器、药品信息数据库。其中，扫描并解析条形码、语音朗读、定时服药提醒这三个功能模块都集中在客户端上，由用户直接操作。服务器响应客户端的查询请求，将其转换成数据库查询的语句。药品数据库为扫描条形码功能提供信息储备。

该软件实现的功能与总体架构中的各个模块在具体运行中的顺序和关系如下：

(1)用户使用Android客户端，点击“开始扫描”按钮，开启扫描条形码功能，将摄像头对准该药品条形码，即可自动完成扫描并解析；

(2)解析得到条形码号以后，按照预设的网络地址向对应服务器提交查询请求，附带扫描到的条形码号；

(3)服务器根据提交的请求和相应条码号，生成对应的SQL语句查询药品信息数据库，在查找到该条形码所对应的数据后，将这些数据封装成JSON格式并通过服务器返回给Android客户端；

(4)Android客户端得到响应和数据后，对JSON数据进行解析，并将解析后的结果呈现在手机客户端页面上，实现与用户的交互。

(5)在药品信息显示页面，用户可以选择“朗读”功能，让智能手机为用户朗读屏幕上的药品信息。或选择“提醒”功能，软件会自动在获得的药品详细信息中提取“药品名称”和“用法用量”等关键信息，将其加入服药提醒的设置中。用户只需按照刚刚查询到的药品信息中的要求设置应该服药的时间，以防错过服药。

功能一：药品条形码扫描

目前，人们使用的手机大都配备有摄像头，提供照相功能。利用智能手机的摄像头扫描各种二维码实现付款、添加通讯录好友等，因其快捷方便，替代了大量的手动输入，为人们的日常生活带来了诸多便利，而变得越来越常见。

对于搭载Android系统的智能手机，扫描条形码技术的实现是基于Google公司提供的ZXing项目，包含了连接到其他语言端口的库文件，并且它是开源的，可以解析多种格式的1D/2D条形码。因此，ZXing可以利用智能手机的内置摄像头完成一维和二维条码的扫描及解码。该项目的主要功能类包括相机管理类(com.zxing.camera)、解码类(com.zxing.decoding)和取景框类(com.zxing.view)等。其整体架构如图5所示，以条码消息处理(BarcodeActivityHandler)为核心，将相机管理类(CameraManager)、主控界面(BarcodeActivity)和解码线程(DecodeThread)有机地联系起来。

其中，取景框类实现了一个自定义的View，这就是我们扫描条码时常见的页面，如图6所示。在正常打开摄像头后得到的画面上覆盖一层View，由半透明和全透明的两部分围成中间长方形的取景框。在其上放置了一个TextView文本框，用于显示提示性的文字。最终的界面如图7所示。将条形码放在取景框之内，即可进行扫描。解码类调用了ZXing项目里的解码数据生成类和条码格式类，对相机扫描到的图形进行解码，确定条码类型和其中包含的信息。相机管理类提供了自动对焦回调接口(AutoFocusCall)和照相预览回调接口(PreviewCallback)，并可向解码线程发送消息。调用ZXing项目中的各接口对图像进行扫描、解码，扫描成功并获得了条形码号以后，结果被放在Intent中返回给调用它的主界面MainActivity.java。这个Intent包含了扫描到的条形码的类型和条形码号。

在判断了这个Intent的requestCode(请求码)与调用时设置的相同，并且data不为空后，主界面创建一个ProgressDialog(进度对话框)，如图8，告知用户正在查询信息。而后开启一个新的线程(LoadParseDrugThread)，附带Intent中的data数据到服务器JsonWeb1.0所在的网址查询指定数据库，匹配这个条形码号所对应的信息，进行异步下载并利用JSON解析数据，解析后的内容放在Drug对象当中。线程结束后，会发送Message(消息)，它带有解析后的Drug对象。主界面的handler接收到来自这个下载线程的Message的同时，获得Drug对象。如果Drug为空，会给用户一个Toast消息，告知“没有找到这种药”；否则，就把Drug对象利用Intent的putExtra()方法传递给药品信息页，此模块的流程图如图8所示。

经过上述流程，手机成功通过扫描并解析药品条形码，向服务器请求数据并得到了返回的结构，需要将结果显示在手机上。其主要代码在DrugViewActivity.java文件中。

药品信息页用于显示药品的详细信息。由于药品信息字数较多，为方便视力较弱的老年人查看，字体不能偏小。因此，在布局中嵌套了ScrollView(滚动条)，当一个手机屏幕不能完全显示时，可以上下滑动屏幕来查看完整药品信息。此外，在保证用户获得药品信息的完整性的同时，为使页面整体条目清晰，为“功能主治”、“注意事项”等条目设置了点击事件。默认情况下，隐藏条目下的详细内容，只显示条目名称。当被点击时，可以显示条目下的完整信息，通过滑动屏幕查看。

功能二：语音朗读

由于目前Android系统自带的TTS引擎不支持中文，因此，开发语音朗读功能必须借助中文语音合成工具。本发明中采用科大讯飞的语音合成工具——讯飞语音库。需要将“讯飞语音引擎”安装到手机上。并在手机的“设置”中的“文字转语音输出”项中选择“科大讯飞语音引擎”。

语音朗读功能的实现无需跳转页面，只需在药品信息页点击“朗读”按钮，系统即可朗读页面上指定的药品信息。因此，此模块没有界面设计工作，其相关代码在DrugViewActivity.java文件中编辑实现。

功能三：服药提醒

此模块的界面设计较为复杂，嵌套了很多自定义的View，主要与用户交互的界面有三个，分别为alarm_clock.xml(闹钟列表页)、set_alarm.xml(闹钟设置页)和alarm_alert.xml(到时提醒页)。

其中，alarm_clock.xml采用垂直线性布局方式，从上至下分为三个部分：

(1)添加闹钟。用户点击该按钮可以启动“添加新闹钟”的服务。从完善用户体验的角度出发，该按钮被点击时有背景颜色的变化。

(2)闹钟列表。此处放置一个ListView用来显示已设置的闹钟列表，其中包括设定的服药时间，药品名称和用量，以及重复的设置等

(3)当前时刻。包括一个ImageButton和一个自定义的DigitalClock(数字时钟)，用来放大显示当前时间，方便用户查看。

set_alarm.xml为闹钟设置页面，采用垂直线性布局方式，分为上下两个部分：

(1)设置闹钟各参数的ListView。本页面需要用户根据自身情况设置包括启用、时间、重复方式、药品名称及用法用量5个参数，设置完成后，应用会为用户保存这些参数值。

(2)“完成”、“还原”和“删除”按钮。此处采用水平线性布局，依次排列三个Button，并为其设置按钮大小、字体大小及颜色等属性。

alarm_alert.xml为闹钟的提醒页，在用户设置的时间到来时启动，为用户提示服药的相关信息，如图9所示。该页面采用垂直线性布局，用两个TextView来显示应该服用的药品名称和用法用量。其下方为一个名为DigitalClock的自定义View，用来显示当前时间。最下方为两个按钮，当用户点击“稍后提醒”时，此服药提醒被推迟10分钟；当点击“立即服用”时，本次服药提醒结束。系统会根据此闹钟中的“重复”设置，等待下一次提醒时间的到来。

在主界面上点击“提醒列表”按钮，进入闹钟的列表页DeskClockMainActivity.java。首先加载布局页面，为闹钟列表的ListView设置适配器，并为布局中的控件设置点击监听事件。其中，点击“添加服药提醒”由此页跳转至闹钟设置页SetAlarm.java，新建一个闹钟事件；点击列表中的某一项服药提醒，进入其对应的闹钟设置页面；长按列表中的某一项服药提醒，启动上下文菜单，如图10，利用switch语句处理对应的点击事件。

SetAlarm.java是实现set_alarm.xml中各布局控件的Java代码，用于管理每个闹钟。在用户每次改变“时间”选项的时间设置时，该类都会调用一个Toast，计算当前时间距离已设置的闹钟时间还有多久，并显示给用户，如图11所示。

二、服务器与数据库部分：

数据库的实现：

启动并连接MySQL服务器后，即可对MySQL数据库进行操作。首先创建数据库并将其命名为db_drug，并在db_drug数据库下建立数据表，命名为tb_drug。在创建数据表的同时，创建表中各字段并配置字段类型及长度、是否为空、主键、自增长等属性，如图12所示。数据表tb_drug中共有九列，分别为id(序号，被设置为此表的主键，且自增长)、barcode(条形码号)、name(药品名称)、mainfunction(功能主治)、how_to_use(用法用量)、warnings(注意事项)、available_period(有效期)、ad_reactions(不良反应)、contra(禁忌)。

数据表创建完成后，利用MySQL Workbench向其中添加数据内容，如图13所示。

服务器的实现：

web.xml文件是JavaWeb应用的发布描述符文件，是XML格式的配置文件，存放于WEB-INF子目录下。在Tomcat启动时，Servlet容器会自动加载web.xml文件，从中获取此Web的基本信息。

在Java文件中，首先定义一个User()类，位于服务器程序JsonWeb1.0/src文件夹下的com.dongzi.bean类中。为这个User()类定义6个参数：id、barcode、name、mainfunction、how_to_use、warnings，并利用set()和get()为这些参数设置相应赋值和取值的方法。

服务器与客户机之间传递信息，主要用到request()和response()方法。Request()方法用于接收客户端浏览器提交的数据，而Response()方法可以将服务器端的数据发送到客户端浏览器。由于Struts2不能直接调用request()和response()方法，所以需要自定义一个基础类loginAction.java，继承ActionSupport类并且实现ServletRequestAware和ServletResponseAware接口，就可以调用request()和response()方法了。此外，还需为传递的数据定义响应的内容类型为“text/html”，编码方式为“utf-8”。

数据库与服务器的连接：

本文建立服务器的目的在于通过服务器与MySQL数据库建立连接，这种连接的建立需要使用对应的接口。JDBC API实质上就是为Java语言访问多种关系数据库设计的一组统一的应用程序接口。它与数据库之间的关系如图14所示。

使用JDBC连接服务器和数据库需首先加载JDBC驱动程序，提供JDBC连接的URL(使用getConnection方法传入URL、数据库的用户名和密码)；创建数据库的连接，及一个Statement，执行SQL查询语句并得到结果后，关闭JDBC对象。

本发明解决了多数老年人无法按时、按量、准确服药的问题。所述系统设计了一套符合老年人心理和生理特点的功能和流程，简化操作，尽量减少用户输入，以保证准确性和便捷性，帮助老年人准确获知药品详细信息并按时服药。该系统包括实现用药信息交互的客户端和服务器，客户端提供由用户直接操作的扫描并解析药品条形码模块、语音朗读模块和定时服药提醒模块；扫描并解析药品条形码模块用于扫描药品条形码标识并解析获取药品条形码信息；客户端用于发送查询请求、药品条形码信息给服务器，服务器用于响应客户端的查询请求，接收的客户端的查询请求和药品条形码，并根据提交的查询请求和相应的药品条形码信息，生成药品信息数据库识别的语句查询药品信息数据库，查找到该条形码所对应的数据，经处理后返回给Android客户端；Android客户端将所接收的数据进行解析得到用药信息；语音朗读模块将用药信息提示给客户端的用户。帮助用户准确获取药品信息，提高用药安全。定时服药提醒模块按照设定的服药时间，及时给予用户服药提醒，帮助用户按时按量服药。

本发明中引用的参考文献

[1]Victor Foo Siang Fook，JhyHaur Tee，et al.“Smart Mote-Based MedicalSystem for Monitoring and Handling Medication Among Persons with Dementia”InProc.ICOST 2007，5rd International Conference On Smart homes and healthTelematics，LNCS 4541，ISBN 978-3-540-73034-7，pp54-62，Nara，Japan，June 2007.

[2]Kember，et al.Designing Assistive Technologies for MedicationRegimes in Care Settings[J].Universal Access in the Information Society 2，235-242(2003).

[3]Chris Nugent，Maurice Mulvenna，Ferial Moelaert，et al.Home BasedAssistive Technologies for People with Mild Dementia.IEEE Internet of ThingsJournal，2008.

[4]Jay，L.，et al.Why Elders Forget to Take Their Meds：A Probe Study toInform a Smart Reminding System，4Th International Conference on Smart Homesand Health Telematics(2006).

[5]Nugent，et al.Can Technology Improve Compliance to Medication，3rdInternational Conference on Smart Homes and Health Telematics(2005).

[6]Myungeun Lim，Jaehun Choi，et al.A Smart Medication Prompting Systemand Context Reasoning in Home Environments[J].Networked Computing andAdvanced Information Management，2008.NCM'08.Fourth International Conferenceon (Volume：1).2-4Sept.2008：115-118.

[7]周兴社，於志文.面向老年人生活的智能辅助.中国计算机学会通讯，2010，6(6)：57-67.

Claims (1)

1.一种基于Android平台的老年人用药系统，其特征在于：所述用药系统包括实现用药信息交互的客户端和服务器，其中，

客户端提供由用户直接操作的扫描并解析药品条形码模块、语音朗读模块和定时服药提醒模块；扫描并解析药品条形码模块用于扫描药品条形码标识并解析获取药品条形码信息；所述扫描并解析药品条形码模块的功能是基于Google公司提供的ZXing项目实现，ZXing能解析多种格式的1D/2D条形码，ZXing利用智能手机的内置摄像头完成一维和二维条码的扫描及解码；

客户端用于发送查询请求、药品条形码信息给服务器，服务器用于响应客户端的查询请求，接收的客户端的查询请求和药品条形码，并根据提交的查询请求和相应的药品条形码信息，生成药品信息数据库识别的语句查询药品信息数据库，查找到该条形码所对应的数据，经处理后返回给Android客户端；药品信息数据库为药品条形码信息提供信息储备；

Android客户端将所接收的数据进行解析得到用药信息；客户端会将药品信息的结构重新调整，以重点部分突出显示的结构和大字体显示在手机屏幕上；客户端显示的“功能主治”、“注意事项”条目设置有点击事件；默认情况下，隐藏条目下的详细内容，只显示条目名称；当被点击时，显示条目下的完整信息，通过滑动屏幕查看；

语音朗读模块和定时服药提醒模块将用药信息以语音的方式传递给客户端的用户，并根据用户需求设置服药提醒的时间；“提醒”按钮设置在“朗读”按钮旁边；

所述语音朗读模块用于为用户播报用药信息和用药注意事项；其功能的实现是借助科大讯飞的语音合成工具；实现方式为：将“讯飞语音引擎”安装到手机上，并在手机的“设置”中的“文字转语音输出”项中选择“科大讯飞语音引擎”；在所述用药系统的药品信息页点击“朗读”按钮，系统可朗读页面上指定的药品信息；系统可朗读页面上指定的药品信息，所述药品信息包括：用药禁忌、安全剂量、注意事项；

所述定时服药提醒模块主要包括与用户交互闹钟列表页alarm_clock.xml、闹钟设置页set_alarm.xml和到时提醒页alarm_alert.xml；

提醒内容包括服药名称和用法用量，提醒内容采用系统自动抓取信息的方式设定；所述定时服药提醒模块还具有对提醒内容进行用户修改的功能，并对用户修改后的参数予以检测，是否符合药品说明书中的用量指导，若过量或不足会给予用户安全提示；

所述定时服药提醒模块的提醒方式采用固定的铃声加振动的方式。