CN108520776A - 一种母婴健康监护系统 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种母婴健康监护系统。包括母婴监护设备、第一终端设备、云服务器和第二终端设备；所述母婴监护设备用于采集监测对象的母婴健康数据，并将采集的母婴健康数据传输至第一终端设备；所述第一终端设备用于对母婴健康数据进行分析，获取母婴健康监护结果，并将所述母婴健康监护结果传输至云服务器；所述云服务器用于计算所述母婴健康监护结果对应的健康分数，如果健康分数低于分数阀值，则向所述第二终端设备发送预警信息；所述第二终端设备用于在接收到预警信息后与第一终端设备建立通信，对监测对象进行远程监护。本申请将母婴监护设备和智能终端进行有效连接，将家庭、社区和医院进行整合，为母婴安全提供了有力的保障。

Description

一种母婴健康监护系统

技术领域

本申请属于母婴监护技术领域，特别涉及一种母婴健康监护系统。

背景技术

母婴监护即同时对母亲和婴儿(胎儿)进行生理数据监护。随着无线通信技术的发展，可通过无线通信技术(CDMA、GPRS以及蓝牙技术等)进行母婴监护设备与移动终端间的医疗数据传输，实现远程监护。世界各国在此领域的研究均投入了大量资金，但目前主要是使用价格昂贵的母婴监护仪器完成医疗数据采集，然后通过PC/internet网络完成数据远程传输和诊断。目前专业的电子胎心监护只能在医院做，而且大多数医院只在门诊时间做，对于孕妇尤其是高危孕妇需要增加复诊次数，造成经费、交通、精力、体力的消耗增加，也造成医院拥挤、看病难的现象。也有一些厂家生产便携式家用母婴监护设备，但由于不能和医院、医生建立有效的互动，便携式母婴监护设备没有起到实质性的作用，缺乏有效的医用价值。

发明内容

本申请提供了一种母婴健康监护系统，旨在至少在一定程度上解决现有技术中的上述技术问题之一。

为了解决上述问题，本申请提供了如下技术方案：

一种母婴健康监护系统，包括母婴监护设备、第一终端设备、云服务器和第二终端设备；所述母婴监护设备用于采集监测对象的母婴健康数据，并将采集的母婴健康数据传输至第一终端设备；所述第一终端设备为监测对象使用端，用于对母婴健康数据进行分析，获取母婴健康监护结果，并将所述母婴健康监护结果传输至云服务器；所述云服务器用于计算所述母婴健康监护结果对应的健康分数，如果健康分数低于分数阀值，则向所述第二终端设备发送预警信息；所述第二终端设备为监护方使用端，用于在接收到预警信息后与第一终端设备建立通信，对监测对象进行远程监护。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第一终端设备包括：

数据处理模块：用于接收母婴监护设备传输的母婴健康数据，分析母婴健康数据获取母婴健康监护结果并显示，同时将所述母婴健康监护结果传输至云服务器；其中，所述母婴健康监护结果包括胎心率数值、胎动次数、胎音数据、宫缩数值；

数据记录模块：用于将所述母婴健康数据及母婴健康监护结果存储在本地；

第一设置模块：用于设置监测对象的个人信息、紧急联系人信息及监护方信息。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第一终端设备还包括：

呼救模块：用于向所述紧急联系人发送呼救信息，并通过卫星定位技术发送监测对象的位置信息；

第一通信模块：用于在母婴健康监护结果异常或接收到预警信息时向第二终端设备发送通信请求，并接收第二终端发送的通信请求。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述云服务器包括：

存储模块：用于为监测对象建立对应的数据库，将监测对象的母婴健康监护结果和健康分数存储在数据库中；

数据分析模块：用于通过预警算法计算母婴健康监护结果对应的健康分数；

报警模块信息：用于判断所述健康分数是否低于分数阀值，如果低于分数阀值，则向第二终端设备或/和第一终端设备发送预警信息；所述预警信息的预警方式包括响铃、振动、语音或/和短信。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述云服务器还包括信息发送模块，所述信息发送模块用于向第一终端设备或/和第二终端设备发送健康服务信息，所述健康服务信息包括母婴健康监护结果、胎儿健康分数及健康咨询，所述健康服务信息的发送方式包括文字、图表、视频、音频或文件。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第二终端设备包括数据评估模块，所述数据评估模块用于接收监测对象的健康服务信息，对监测对象的母婴健康监护结果及健康分数进行审核及评价，得到监测对象的健康报告。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第二终端设备还包括第二通信模块，所述第二通信模块用于接收第一终端设备发送的通信请求，与第一终端设备建立通信；或接收云服务器发送的预警信息，并向第一终端设备发送通信请求。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第二终端设备还包括第二设置模块，所述第二设置模块用于设置监护方的个人信息以及监测对象信息。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第一终端设备和第二终端设备分别为智能手机、平板电脑或PC。

本申请实施例采取的技术方案还包括：所述第一终端设备与第二终端设备的通信方式包括音频、视频、图片或文字。

相对于现有技术，本申请实施例产生的有益效果在于：本申请实施例的母婴健康监护系统通过将母婴监护设备和智能终端进行有效连接，将家庭、社区和医院进行整合，通过母婴监护设备采集母婴健康数据，医生通过终端设备查看母婴健康数据，并根据母婴健康数据进行远程监护，形成孕妇-家人-社区-医院-医生一体化母婴健康方案，为母婴安全提供了有力的保障。本申请可以有效减少母婴健康风险，是优生优育不可缺少的环节，有众多的优势，具有非常广泛的应用和发展前景。

附图说明

图1是本申请实施例的母婴健康监护系统的结构示意图；

图2是孕妇端APP结构示意图；

图3是医生端APP结构示意图；

图4是Android体系架构示意图；

图5为iOS系统架构示意图；

图6为MVVM架构图；

图7为binary interface协议示意图；

图8为enhanced binary interface协议示意图；

图9为Jpush iOS结构示意图；

图10为CoreBluetooth框架周边和中央关系示意图；

图11为Android系统架构模式图；

图12为JPush Android架构示意图；

图13为协议栈的基本结构示意图。

具体实施方式

为了使本申请的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本申请进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本申请，并不用于限定本申请。

请参阅图1，是本申请实施例的母婴健康监护系统的结构示意图。本申请实施例的母婴健康监护系统包括母婴监护设备、第一终端设备、云服务器和第二终端设备。其中，母婴监护设备与第一终端设备连接，第一终端设备与第二终端设备相互连接，且第一终端设备和第二终端设备分别与云服务器连接。母婴监护设备用于采集监测对象的母婴健康数据，并将采集的母婴健康数据传输至第一终端设备；第一终端设备为监测对象使用端，用于对母婴健康数据进行分析，获取母婴健康监护结果后通过第一终端设备进行显示；同时，将母婴健康监护结果传输至云服务器；云服务器用于存储母婴健康监护结果，并计算母婴健康监护结果对应的健康分数，如果健康分数低于预设的分数阀值，则向第二终端设备或/和第一终端设备发送预警信息；第二终端设备为监护方使用端(医生或家人)，用于查看母婴健康监护结果，根据母婴健康监护结果对监测对象进行实时监护；并接收云服务器发送的预警信息，根据预警信息与第一终端设备建立通信，对监测对象进行远程交互及救治。

进一步地，母婴监护设备包括胎心监护仪等监护设备，母婴监护设备与第一终端设备的连接方式包括但不限于有线连接或蓝牙、WiFi等无线连接；在采集母婴健康数据前，首先将母婴监护设备与安装在第一终端设备连接，然后通过母婴监护设备采集胎心、宫缩等母婴健康数据，并将采集的母婴健康数据以蓝牙、WIFI等低功耗方式实时传输至第一终端设备。

进一步地，第一终端设备为智能手机、平板电脑、PC等终端设备，第一终端设备与云服务器的连接方式包括但不限于蓝牙、WiFi、移动通信等无线连接方式。第一终端设备安装有孕妇端APP(孕妇端APP结构如图2所示)，孕妇端APP提供健康监测及评估、数据分析处理、实时远程监护、信息咨询、实时音视频、胎儿健康监测预警、紧急呼救、健康分享、产前产后服务等功能。

具体地，第一终端设备包括数据处理模块、数据记录模块、呼救模块、第一通信模块、第一设置模块和分享模块；

数据处理模块用于接收母婴监护设备实时传输的母婴健康数据，根据分析母婴健康数据获取母婴健康监护结果并显示，同时将母婴健康监护结果传输至云服务器进行存储；其中，母婴健康监护结果包括胎心率数值、胎动次数、胎音数据、宫缩数值等数据；

数据记录模块用于将监测对象的历史母婴健康数据及母婴健康监护结果存储在本地，并可将历史数据分享至孕妇端APP或第三方平台，以便与其他监测对象进行数据共享或交流，更好的了解自身情况；在本申请实施例中，为了避免占用空间，也可对数据记录模块中的存储数据进行删除等操作，并根据云服务器发送的健康服务信息查看或分享历史母婴健康数据及母婴健康监护结果。

呼救模块用于在发生紧急情况时，向设置的紧急联系人发送呼救信息，并通过卫星定位技术发送监测对象的位置信息；其中，本申请通过向紧急联系人发送呼救信息，使得母婴安全得到更进一步的保障。

第一通信模块用于在母婴健康监护结果异常或接收到预警信息时向第二终端设备发送通信请求，并接收第二终端发送的通信请求；其中，通信方式包括但不限于音频、视频、图片或文字等。

第一设置模块用于设置监测对象的个人信息、紧急联系人信息、监护方信息；其中，个人信息至少包括姓名、电话、孕周等信息，紧急联系人至少为一个，紧急联系人信息至少包括姓名、电话等信息，监护方信息包括医院名称、监护方(医生或家人)姓名、电话等信息。以下实施例中，以监护方为监护医生为例，本申请通过将每一个监测对象与其监护医生进行绑定，监护医生负责对监测对象的母婴健康数据进行跟踪，当母婴健康数据存在异常时，对监测对象进行母婴健康指导或母婴紧急救治，为母婴救治赢得宝贵时间。

进一步地，云服务器包括存储模块、数据分析模块、报警模块信息和发送模块；

存储模块用于为监测对象建立对应的数据库，将监测对象的母婴健康监护结果存储在数据库中；其中，监测对象或监护医生可通过数据库查看监测对象的历史监测记录。

数据分析模块用于通过预警算法计算母婴健康监护结果对应的健康分数，并将健康分数存储在对应的数据库中；

报警模块用于判断健康分数是否低于预设的分数阀值，如果低于预设的分数阀值，则向第二终端设备或/和第一终端设备发送预警信息，使得监护医生或/和监测对象能够及时地得到胎儿异常信息，为胎儿的紧急救治赢得宝贵时间，从而实现母婴实时监测的意义，同时使得胎儿的健康得到一定的保障。本申请实施例中，预警信息的预警方式包括但不限于响铃、振动、语音或短信等，具体可根据实际需求进行设定。

信息发送模块用于向第一终端设备或/和第二终端设备发送健康服务信息，包括母婴健康监护结果、胎儿健康分数、健康咨询等，便于监测对象或/和监护医生实时查看、分享及保存。健康服务信息可以以文字、图表、视频、音频或文件等形式发送。发送健康服务信息是为了防止在网络不稳定的情况下，第一终端设备或第二终端设备未能收到预警信息而不能及时实施胎儿的紧急救治，通过发送健康服务信息，能够为胎儿异常情况得到及时的了解增加一层强有力的保障。

进一步地，第二终端设备为智能手机、平板电脑、PC等终端设备，第二终端设备与云服务器的连接方式包括但不限于蓝牙、WiFi、移动通信等无线连接方式。第二终端设备安装有医生端APP(医生端APP结构如图3所示)，医生端APP提供查看母婴健康监护结果及健康分数、设置个人及孕妇信息、与孕妇远程交流等功能。

具体地，第二终端设备包括数据评估模块、第二通信模块和第二设置模块；

数据评估模块用于接收并查看监测对象的健康服务信息，对监测对象的母婴健康监护结果及健康分数进行审核及评价，得到监测对象的健康报告；

第二通信模块用于接收第一终端设备发送的通信请求，与第一终端设备建立通信，或接收云服务器发送的预警信息，并向第一终端设备发送通信请求，从而对监测对象进行实时救治；其中，第一终端设备与第二终端设备的通信方式包括但不限于音频、视频、图片或文字等。

第二设置模块用于设置监护医生的个人信息以及监测对象信息等；其中，监护医生的个人信息包括但不限于医院名称、医生姓名、电话等信息，监测对象信息包括但不限于姓名、电话、孕周等信息。

本申请实施例的母婴健康监护系统通过增加视频通信功能增强监测对象与其监护医生的联系。监测对象与绑定的监护医生能够通过视频通信，监护医生得以更加直观地了解孕妇以及胎儿的临床表现，增加胎儿的健康情况判断依据；另一方面，监测对象也能通过视频能够更加直观地向监护医生描述具体症状，同时也能从监护医生方获取更加准确的治疗信息，这一途径同样增加了该系统的预警预防功能，为胎儿的健康发育成长又增加了一层保障。对于视频通信功能的实现方式如下：

一、视频通信清晰度

视频通信的清晰度是该功能实现重要要求之一，保证视频的高清晰度才能给用户带来一个好的使用体验，因此视频通信的清晰度要求为能够达到高清以上，实现视频通信的良好用户体验。

高清视频的规定解析度主要有三种格式，分别是720P、1080I、1080P(其中“P”指的是逐行扫描方式，“I”指的是隔行扫描方式)，屏幕的纵向和横向之比为16：9，符合以上所有条件才能称之为高清视频。同时，高清视频要求能兼容接收其它较低格式的信号。为了实现视频通信的高清晰度，则用来承载高清信号的视频接口必须是以下接口之一：YPbPr接口、YCbCr接口(色差分量接口)、HD-SDI接口、HDMI接口(高清晰度多媒体接口)、DVI接口，其中HD-SDI接口、HDMI接口(高清晰度多媒体接口)、DVI接口传输的是无压缩转换的数字信号。性能最好的视频高清接口是HD-SDI接口。

视频通信的清晰度实现研究方向可分为四部分：首先是高清视频和音频的采集设备，其是保证视频信号高清晰度、音频信号高保真的基础，确保视频的输入源也是高清晰度的，这就要求采集设备支持至少720P分辨率。其次是需要对高清视频进行编码，确保高清视频数据的不丢失以及视频传输包的可解码性。然后是传输带宽的要求，高清晰度的视频传输需要带宽的支持，一定的传输带宽是确保高清晰度的视频和音频传输包传输的必要条件。最后是高清显示终端的要求以及解码算法的研究，确保输出视频的高清晰度。

二、视频传输流畅度

视频传输的高流畅度同样是视频通信功能中的重要研究实现点之一，高流畅度的视频通信能够给用户带来良好的使用体验，而低质量的流畅度会造成用户量的流失。

视频流畅度主要集中在两个方面：一是网路传输速率在较差情况下，视频流畅度应该仍然控制在人类眼睛所能接受的视频帧率的范围内，确保视频通信流畅的用户体验。二是尽量降低对显示终端的CPU和GPU的要求，使得在硬件配置比较低的终端视频的流畅度仍能得到较好的保证，扩大了可发展的用户群体量。

三、视频通信在不同平台的适应

由于视频采集终端和显示终端的不同，视频通信的不同平台在大的方向可分为iOS系统以及安卓系统两种。iOS系统与安卓系统各自有着不同的特点以及视频支持模式，因而需要解决不同系统的视频输入源格式编码以及视频传输包解码格式的问题。

针对不同平台间的视频通信适应研究，能够保证综合预警系统中的视频通信功能在尽可能多的移动设备上使用，满足不同用户使用不同移动设备让能进行视频通信的需求。其研究方向主要集中在两个方面：一是适应不同采集终端的视频输入源以及其视频打包传输方式，二是适应不同显示终端的视频传输包的解码方式以及视频播放的不同格式。

四、视频传输安全性

确保视频传输过程中的安全，对于提高母婴健康监护系统的安全性有着重要意义。所以需要对视频通信过程中的视频以及音频传输包进行加密，提高视频传输过程中的安全性。

目前，存在着两个领域研究视频加密算法(视频加密算法是指数字视频加密算法，简称DVE)，分别是视频信号处理领域以及密码学领域。视频信号处理领域侧重于计算复杂度、视频经过加密对压缩性能的影响、转码特性和传输透明性等问题；密码学领域侧重于计算复杂度和密码学分析等问题。从实际应用的角度看，视频信号处理领域更侧重实用性。与传统的文本数据不同的是，视频数据的比特率比较高，单位信息价值比较低，如何实现计算复杂度和安全性间的平衡，是二者研究的共同点。

而本申请实施例的母婴健康监护系统的视频通信属于无线环境下的视频加密，具有三种典型的视频应用特点，分别是多媒体信息服务(MMS)、电路交换和包交换的会话服务(PCS)以及电路交换和包交换的会话服务(Pcs)等三类视频服务。对通信视频的加密需要依据具体的应用场景，实现安全性、计算复杂度以及传输透明性三者之间的平衡。在保持视频的传输效率和鲁棒性的情况下，最大限度地实现视频传输的质量。

本申请的开发基于Android和iOS两个版本系统，可分别运行于智能手机终端及智能平板电脑终端上，下面分别对两个版本系统的开发进行具体说明。

Android体系架构

如图4所示，为Android体系架构示意图。Android采用的是Java技术，所有应用在一个叫Dalvik的Java虚拟机中运行，Dalvik是Android的核心，是google专门为移动设备优化的Java虚拟机，Android应用有成熟、存在大量可重用代码的优点，但存在占内存大、运行速度略低的缺点。

iOS框架

如图5所示，为iOS系统架构示意图。iOS是Apple长期积累的结果，系统核心、基础服务和应用框架都采用C/C++或object-C开发，而应用采用CocoaTouch框架，以object-C开发，应用编译后以本机代码在设备上运行，因此具有很高的运行效率。iOS的系统架构分为四个层次：核心操作系统层(CoreOS layer)、核心服务层(Core Services layer)、媒体层(Media layer)和可触摸层(Cocoa Touch layer)。

根据Android及iOS的体系架构特点，智能移动终端开发采取MVC设计模式，把公用模块封装成API，实现耦合性低、重用性高、生命周期成本低、部署快、可维护性高，有利申请的可持续性迭代优化。

为适应非iOS及Android移动操作系统的访问，利用HTML5/CSS/JavaScript独立开发新应用，该应用经过本地的一个定制过的浏览器中间层运行，通过对本地浏览器框架的定制，将设备的特殊能力封装成能够被JavaScript访问的系统对象，从而能够充分利设备的能力，实现开发一套应用运行于各个移动平台，平台间的差异由框架解决。

由于本申请实施例的母婴健康监护系统的运行终端分为iOS系统终端和安卓系统终端两种。因此需要针对不同的平台以及不同系统的特性进行具体的研究实现，研究内容如下：

A、iOS系统预警信息推送

预警信息推送在iOS系统上的研究，主要是对消息推送功能原理及其实现方式的研究。iOS的推送原理是Provider(即为指定IOS设备应用程序提供Push的服务器)把要发送到目标iOS设备的消息标识打包，然后发送给苹果消息推送服务器(APNS)，然后苹果消息推送服务器在自身已注册的Push服务的iOS设备列表中找到相对应的iOS设备，并将消息发送到iOS设备中，然后iOS设备把消息传递给对应的应用程序，最后就能够按照设定弹出Push通知。

B、安卓系统预警信息推送

预警信息推送在安卓系统上的研究，由于国内缺乏官方的APNS服务器，需要依赖于互联网服务公司提供的第三方集成产品工具，能够加快预警信息推送的实现以及降低研究开发成本，利用成熟的方案能够避免不必要的应用漏洞，使得预警信息推送系统更加的安全可信。

其具有灵活的推送目标，包括广播推送：向所有的注册用户发送一条广播消息；标签推送：根据属性对用户设置标签分组，向群组用户发送；别名推送：客户端绑定用户别名，向具体的单个用户推送。并且能够对用户进行分群，根据JPush提供的多条件组合进行用户群组划分，实时筛选实时推送。同时能够记录推送历史，无论是通过Web发送的还是通过API发送的都可以在推送历史记录中查询。还具有简单集成，包括网站后台：通过JPush网站后台完成推送以及查看历史、报表，无需技术要求。发送与查询API：开放推送和结果查询的RESTful API供开发商可以灵活对接。客户端SDK：简单集成Android，iOS SDK。还能生成统计与报表，推送报表”与“用户统计报表”呈现推送的效果和应用发展趋势。

iOS系统的母婴健康监护系统研发方案及采用的技术

A、开发模式

根据iOS的系统架构及苹果公司建议的编码方式，母婴健康监护系统采用MVVM模式开发。MVVM代表Model-View-ViewModel，它会帮助开发者创建更易处理，更佳设计的代码。其定义为：Model–model作为一个容纳表现数据-模型对象信息的结构体，并在一个单独的管理类中维护的创建/管理模型的统一逻辑。

View-view包含实际UI本身(不论是UIView代码，storyboard和xib)，任何视图特定的逻辑，和对用户输入的反馈。在iOS中这不仅需要UIView代码和那些文件，还包括很多需由UIViewController处理的工作。

View-Model作为一个表现视图显示自身所需数据的静态模型；但它也有收集，解释和转换那些数据的责任。这留给了view(controller)一个更加清晰明确的任务：呈现由view-model提供的数据。如图6所示，为MVVM架构图。

管理第三方类库

在iOS申请中使用第三方类库可以说是很常见的，但是要正确地配置第三方类库是件非常繁琐的事情。而使用CocoaPods是一个很好的解决方案。

CocoaPods是iOS下的一个第三类库管理工具，通过CocoaPods工具我们可以为申请添加被称为“Pods”的依赖库(这些类库必须是CocoaPods本身所支持的)，并且可以轻松管理其版本。

Cocoapods意义体现在两个方面。第一，在引入第三方库时它可以自动完成各种各样的配置，包括配置编译阶段、连接器选项、甚至是ARC环境下的-fno-objc-arc配置等。第二，使用CocoaPods可以很方便地查找新的第三方库，这些类库是比较“标准的”，而不是网上随便找到的，这样可以让我们找到真正好用的类库。

iOS推送实现

在iOS平台上，大部分应用是不允许在后台运行并连接网络的。在应用没有被运行的时候，只能通过Apple Push Notification Service(APNs)把数据发送到终端用户。对于互联网应用，正确高效的使用APNs显然非常重要。APNs通知：是指通过向Apple APNs服务器发送通知，到达iOS设备，由iOS系统提供展现的推送。用户可以通过IOS系统的“设置”>>“通知”进行设置，开启或者关闭某一个App的推送能力。JPush iOS SDK不负责APNs通知的展现，只是向JPush服务器端上传Device Token信息，JPush服务器端代理开发者向AppleAPNs推送通知。

Apple为应用开发者提供了一个APNs推送接口，称为binary interfac。最初版本如图7所示，为binary interface协议示意图，称之为v1协议。v1协议有几个问题：消息是否发送成功没有明确的反馈；如果一个消息发送失败，比如因为deviceToken不合法，APNs会在大约500ms后断掉链接，在断链前发送的消息也会发送失败；feedback service只有报告应用被卸载后，造成deviceToken失效的错误。而不会报告deviceToken不合法这种类型的推送错误。

也就是说如果给一批用户发消息，只要有一个deviceToken不合法，将会有可能造成若干个用户收不到消息。并且没办法确认哪些deviceToken不合法，哪些deviceToken需要被重发。这应该是APNs丢消息的一个重要的原因。

经过开发者不断的向Apple反馈这个问题，Apple终于推出了一个新版本的binaryinterface，称为enhanced binary interface，如图8所示，为enhanced binary interface协议示意图，称之为v2协议。

对比发现，v2在v1的基础上增加了两个字段：Identifier——一个任意的值，用于一条消息的识别。如果发送出现问题，错误应答里会把Identifier带回来。Expiry——离线消息超时的时间，如果为0或者小于0，APNs不会保存这条消息。和v1一样，如果消息发送没有问题，APNs不会有任何返回。和v1不同，并且很重要的改进是，如果发送出现错误，v2会在断链之前返回一个错误应答，带上发消息时的Identifier和一个错误码error-responsepacket。根据这个错误应答，找到是哪条消息发送出错，并确定哪些消息需要被重发。在系统设计上，为每一个APNs链接维护一个已发送列表，按发送的先后顺序排序。如果收到发送错误应答，根据返回的Identifier找到出错的消息，从该消息的下一条重新开始发送。

如图9所示，为Jpush iOS结构示意图。从图9可以看出，JPush iOS Push包括2个部分，APNs推送(代理)，与JPush应用内消息。红色部分是APNs推送，JPush代理开发者的应用(需要基于开发者提供的应用证书)，向苹果APNs服务器推送。由APNs Server推送到iOS设备上。蓝色部分是JPush应用内推送部分，即App启动时，内嵌的JPush SDK会开启长连接到JPush Server，从而JPush Server可以推送消息到App里。

D、iOS蓝牙连接

CoreBluetooth框架是基于BLE4.0的标准的。这个框架涵盖了BLE标准的所有细节。在CoreBluetooth框架中，有两个主要的角色：周边和中央(Peripheral and Central)，整个框架都是围绕这两个主要角色设计的，他俩之间有一系列的回调交换数据。如图10所示，为CoreBluetooth框架周边和中央关系示意图。图10展示了周边和中央(Peripheraland Central)，还有他俩之间的关系。

周边(Peripheral)是生成或者保存了数据的设备，中央(Central)是使用这些数据的设备。所有可用的iOS设备可以作为周边(Peripheral)也可以作为中央(Central)，但不可以同时既是周边也是中央。周边和中央这两个角色在CoreBluetooth框架中是用两个类来表示的，CBPeripheralManager这个类代表周边，CBCentralManager这个类代表中央。在中央这边，一个CBPeripheral对象代表着相应的和中央连接着的周边；同样的，在周边这边，一个CBCentral对象代表着相应的和周边连接着的中央。

可以这样认为，周边是一个广播数据的设备，他广播到外部世界说他这儿有数据，并且也说明了能提供的服务。另一边，中央开始扫描附近有没有服务，如果中央发现了想要的服务，然后中央就会请求连接周边，一旦连接建立成功，两个设备之间就开始交换传输数据了。除了中央和周边，我们还要考虑他俩交换的数据结构。这些数据在服务中被结构化，每个服务由不同的特征(Characteristics)组成，特征是包含一个单一逻辑值的属性类型。

在中央这边，CBService类代表服务，CBCharacteristic类代表特征。在周边这边，CBMutableService类代表服务，CBMutableCharacteristic类代表特征。如下图所示，展示了所有介绍的类。在本申请中，iOS母婴健康监护系统作为中央接收周边(母婴监护设备)的数据。

iOS WIFI Socket连接

在app开发过程中用的最多的是http/https(其实是用tcp/IP实现的)，大部分功能是获取数据，显示数据，用户主动请求的一对一模式，服务器不能主动的向app发送数据。tcp/IP是面向链接，稳定，数据流(无边界)的，后面我们会根据这些特性来编写代码。常用的第三方框架有2种，一种基于nsrunloop，一种基于gcd。本申请所用的是基于nsrunloop的CocoaAsyncSocket。

CocoaAsyncSocket支持tcp和udp。其中：AsyncSocket类是支持TCP的，AsyncUdpSocket是支持UDP的，AsyncSocket是封装了CFSocket和CFSteam的TCP/IP socket网络库。它提供了异步操作，本地cocoa类的基于delegate的完整支持。主要有以下特性：队列的非阻塞的读和写，而且可选超时。APP可以调用它读取和写入，它会当完成后告知APP。自动的socket接收。如果APP调用它接收连接，它将为每个连接启动新的实例，当然，也可以立即关闭这些连接。

委托(delegate)支持。错误、连接、接收、完整的读取、完整的写入、进度以及断开连接，都可以通过委托模式调用。基于run loop的，而不是线程的。虽然可以在主线程或者工作线程中使用它，但不需要这样做。它异步的调用委托方法，使用NSRunLoop。委托方法包括socket的参数，可让你在多个实例中区分。自包含在一个类中。无需操作流或者socket，这个类做了全部。支持基于IPV4和IPV6的TCP流。

本申请用AsyncSocke连接母婴监护设备获取母婴健康数据(不包括胎音)。AsyncUdpSocket是UDP/IP socket网络库，包装自CFSocket。它的工作很像TCP版本，只不过是用于处理UDP的。它包括基于非阻塞队列的发送接收操作，完整的委托支持，基于runloop，自包含的类，以及支持IPV4和IPV6。AsyncUdpSocket将用于iOS母婴健康监护系统来获取母婴监护设备的胎音数据。

3、Android系统的母婴健康监护系统研发方案及采用的技术

A、架构模式

Android开发采用MVC架构模式。MVC全名是Model View Controller，是模型(model)－视图(view)－控制器(controller)的缩写，一种软件设计典范，用一种业务逻辑、数据、界面显示分离的方法组织代码，将业务逻辑聚集到一个部件里面，在改进和个性化定制界面及用户交互的同时，不需要重新编写业务逻辑。其中M层处理数据，业务逻辑等，比如数据库存取操作，网络操作，复杂的算法，耗时的任务等都在model层处理；V层处理界面的显示结果，XML布局可以视为V层，显示Model层的数据结果；C层起到桥梁的作用，来控制V层和M层通信以此来达到分离视图显示和业务逻辑层，在Android中，Activity处理用户交互问题，因此可以认为Activity是控制器，Activity读取V视图层的数据(eg。读取当前EditText控件的数据)，控制用户输入(eg。EditText控件数据的输入)，并向Model发送数据请求(eg。发起网络请求等)。具体如图11所示，为Android系统架构模式图。

B、Native App+Web App

在目前的软硬件环境下，Native App与Web App在用户体验上有着明显的优势，但在实际中有些会因为业务的频繁变更而频繁的升级客户端，造成较差的用户体验，而这也恰恰是Web App的优势。本申请对Android的基于Native App+Web App的资料进行梳理。决定采用Native App+Web App形式实践开发母婴健康监护系统。

C、Android推送实现

如图12所示，为JPush Android架构示意图。JPush Android集成JPush AndroidSDK到其应用里，JPush Android SDK创建到JPush Cloud的长连接，为App提供永远在线的能力。当想要及时地推送消息到达App时，只需要调用JPush API推送，或者使用其他方便的智能推送工具，即可轻松与用户交流。图中红色部分，是JPush与App开发者的接触点。手机母婴健康监护系统侧，App需要集成JPush SDK；服务器端部分，开发者调用JPush REST API来进行推送。

D、Android蓝牙连接实现

自从Android 4.2开始，Android开始使用自己的蓝牙协议栈BlueDroid，而不是bluez。BlueDroid可分为两层：BTE——Bluetooth Embedded System；BTA——BluetoothApplication Layer；BTE实现了核心的蓝牙功能，BTA则与框架的应用程序进行通信。具体如图13所示，为协议栈的基本结构示意图。

Application framework，使用android。bluetooth APIs和蓝牙设备交互。其实现原理是通过Binder IPC机制使用蓝牙服务。Bluetooth system service位于packages/app/Bluetooth，打包为一个Android应用程序(通过JNI与蓝牙协议栈交互)，它在Android框架层实现了蓝牙的服务和Profiles。JNI有关代码位于packages/apps/Bluetooth/jni下，当进行蓝牙操作时，JNI的代码会调用到HAL层以获取回调。HAL层定义了android。bluetooth和Bluetooth process calls into的标准接口，其头文件位于hardware/libhardware/include/hardware。Bluetooth stack蓝牙协议栈，位于external/bluetooth/bluedroid，实现了通用的蓝牙HAL及可配置组件。Vendor extensions应用可通过创建libbt-vendor模块来自定义扩展接口和HCI层来方便调试。

E、Android WIFI Socket连接

Socket(套接字)用于描述IP地址和端口，是通信链的句柄，应用程序可以通过Socket向网络发出请求或者应答网络请求。Socket是支持TCP/IP协议的网络通信的基本操作单元，是对网络通信过程中端点的抽象表示，包含了进行网络通信所必需的5种信息：连接所使用的协议、本地主机的IP地址、本地进程的协议端口、远地主机的IP地址以及远地进程的协议端口。

Socket有两种主要的操作方式：面向连接的和无连接的。面向连接的Socket操作就像一部电话，Socket必须在发送数据之前与目的地的Socket取得连接，一旦连接建立了，Socket就可以使用一个流接口进行打开、读写以及关闭操作。并且，所有发送的数据在另一端都会以相同的顺序被接收。Android母婴健康监护系统采用面向连接接收母婴监护设备的母婴健康数据(不包含胎音)。无连接的Socket操作就像一个邮件投递，每一个数据报都是一个独立的单元，它包含了这次投递的所有信息(目的地址和要发送的内容)。在这个模式下的Socket不需要连接目的地Socket，它只是简单的投出数据报。母婴监护设备的胎声数据将通过无连接Socket传输至Android母婴健康监护系统。

本申请实施例的母婴健康监护系统通过将母婴监护设备和智能终端进行有效连接，将家庭、社区和医院进行整合，通过母婴监护设备采集母婴健康数据，医生通过终端设备查看母婴健康数据，并根据母婴健康数据进行远程监护，形成孕妇-家人-社区-医院-医生一体化母婴健康方案，为母婴安全提供了有力的保障。本申请可以有效减少母婴健康风险，是优生优育不可缺少的环节，有众多的优势，具有非常广泛的应用和发展前景。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本申请。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本申请的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本申请将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (10)

1.一种母婴健康监护系统，其特征在于，包括母婴监护设备、第一终端设备、云服务器和第二终端设备；所述母婴监护设备用于采集监测对象的母婴健康数据，并将采集的母婴健康数据传输至第一终端设备；所述第一终端设备为监测对象使用端，用于对母婴健康数据进行分析，获取母婴健康监护结果，并将所述母婴健康监护结果传输至云服务器；所述云服务器用于计算所述母婴健康监护结果对应的健康分数，如果健康分数低于分数阀值，则向所述第二终端设备发送预警信息；所述第二终端设备为监护方使用端，用于在接收到预警信息后与第一终端设备建立通信，对监测对象进行远程监护。

2.根据权利要求1所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第一终端设备包括：

数据处理模块：用于接收母婴监护设备传输的母婴健康数据，分析母婴健康数据获取母婴健康监护结果并显示，同时将所述母婴健康监护结果传输至云服务器；其中，所述母婴健康监护结果包括胎心率数值、胎动次数、胎音数据、宫缩数值；

数据记录模块：用于将所述母婴健康数据及母婴健康监护结果存储在本地；

第一设置模块：用于设置监测对象的个人信息、紧急联系人信息及监护方信息。

3.根据权利要求2所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第一终端设备还包括：

呼救模块：用于向所述紧急联系人发送呼救信息，并通过卫星定位技术发送监测对象的位置信息；

第一通信模块：用于在母婴健康监护结果异常或接收到预警信息时向第二终端设备发送通信请求，并接收第二终端发送的通信请求。

4.根据权利要求1所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述云服务器包括：

存储模块：用于为监测对象建立对应的数据库，将监测对象的母婴健康监护结果和健康分数存储在数据库中；

数据分析模块：用于通过预警算法计算母婴健康监护结果对应的健康分数；

报警模块信息：用于判断所述健康分数是否低于分数阀值，如果低于分数阀值，则向第二终端设备或/和第一终端设备发送预警信息；所述预警信息的预警方式包括响铃、振动、语音或/和短信。

5.根据权利要求4所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述云服务器还包括信息发送模块，所述信息发送模块用于向第一终端设备或/和第二终端设备发送健康服务信息，所述健康服务信息包括母婴健康监护结果、胎儿健康分数及健康咨询，所述健康服务信息的发送方式包括文字、图表、视频、音频或文件。

6.根据权利要求5所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第二终端设备包括数据评估模块，所述数据评估模块用于接收监测对象的健康服务信息，对监测对象的母婴健康监护结果及健康分数进行审核及评价，得到监测对象的健康报告。

7.根据权利要求3所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第二终端设备还包括第二通信模块，所述第二通信模块用于接收第一终端设备发送的通信请求，与第一终端设备建立通信；或接收云服务器发送的预警信息，并向第一终端设备发送通信请求。

8.根据权利要求7所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第二终端设备还包括第二设置模块，所述第二设置模块用于设置监护方的个人信息以及监测对象信息。

9.根据权利要求1至8任一项所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第一终端设备和第二终端设备分别为智能手机、平板电脑或PC。

10.根据权利要求1至8任一项所述的母婴健康监护系统，其特征在于，所述第一终端设备与第二终端设备的通信方式包括音频、视频、图片或文字。