ICU遠(yuǎn)程探視系統(tǒng)設(shè)計(jì)

湖南計(jì)扶信息科技有限責(zé)任公司醫(yī)院ICU遠(yuǎn)程探視系統(tǒng)解決方案 湖南計(jì)扶信息科技有限公司 建立日期：07月12日 文檔編號：DCICU071201 版本號：1.0目錄網(wǎng)上ICU探視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 3一、系統(tǒng)概述 3二、軟件界面概覽 32.1、探視室界面 42.2、探視申請界面 42.3、探視列表界面 52.4.探視登錄界面 5三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案 53.1、視頻音頻技術(shù) 63.2、軟件菜單設(shè)計(jì) 133.3、業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì) 153.4、前臺頁面設(shè)計(jì) 193.5.后臺功效設(shè)計(jì) 203.6.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì) 22四、項(xiàng)目整體規(guī)劃 224.1、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè) 224.2、軟件易用性設(shè)計(jì) 234.3、項(xiàng)目預(yù)期價(jià)值和作用 23五、開發(fā)周期 25六、系統(tǒng)報(bào)價(jià) 25ICU病房的網(wǎng)絡(luò)探視系統(tǒng)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)視訊技術(shù)，讓家眷通過網(wǎng)絡(luò)和處在重癥加強(qiáng)護(hù)理病房中的病人進(jìn)行語音和視頻交流。從而杜絕因當(dāng)面接觸帶來的感染及其它醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。并有助于融洽醫(yī)患關(guān)系，提高醫(yī)院整體形象。網(wǎng)上ICU探視系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案系統(tǒng)概述ICU病房的網(wǎng)絡(luò)探視系統(tǒng)運(yùn)用互聯(lián)網(wǎng)視訊技術(shù)，讓家眷通過網(wǎng)絡(luò)和處在重癥加強(qiáng)護(hù)理病房中的病人進(jìn)行語音和視頻交流。從而杜絕因當(dāng)面接觸帶來的感染及其它醫(yī)療風(fēng)險(xiǎn)。并有助于融洽醫(yī)患關(guān)系，提高醫(yī)院整體形象。家眷在醫(yī)院網(wǎng)站上提交探視申請單，由院方安排探視時(shí)間。家眷可使用普通電腦加上麥克風(fēng)、攝像頭即可對話，病人端由護(hù)士代為操作，專用電腦放置在小推車上，配備高清攝像頭和麥克風(fēng)，方便與家眷進(jìn)行遠(yuǎn)程見面。整個(gè)過程操作簡樸，不需要安裝任何軟件。軟件界面概覽軟件界面涉及探視室界面、網(wǎng)站前臺界面、后臺界面。本節(jié)重點(diǎn)描述一下探視室界面和前臺界面，后臺界面不做描述，具體可參考第三章的設(shè)計(jì)方案。2.1、探視室界面2.2、探視申請界面2.3、探視列表界面2.4.探視登錄界面三、系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)病人家眷、病人以及第三方人員之間通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行視頻、語音、文字交互。整個(gè)系統(tǒng)按病人家眷提出預(yù)約申請.院方審核、安排房間.家眷回復(fù)確認(rèn).正式開通網(wǎng)上虛擬探視室的流程運(yùn)轉(zhuǎn)。管理員可通過后臺對探視房間、參加探視的雙方人員以及網(wǎng)站基本信息進(jìn)行管理和設(shè)立。系統(tǒng)涉及5個(gè)前臺頁面和3個(gè)業(yè)務(wù)流程，以及2個(gè)管理功效（指流程之外的管理功效）。數(shù)據(jù)庫重要涉及房間表、預(yù)約表、探視統(tǒng)計(jì)表、單頁數(shù)據(jù)表等，具體請見下文詳述。3.1、視頻音頻技術(shù)WebRTC實(shí)現(xiàn)了基于網(wǎng)頁的視頻會(huì)議，原則是WHATWG合同，目的是通過瀏覽器提供javascript就能夠達(dá)成實(shí)時(shí)通訊（Real-TimeCommunications(RTC)）能力。WebRTC（WebReal-TimeCommunication）項(xiàng)目的最后目的重要是讓W(xué)eb開發(fā)者能夠基于瀏覽器容易快捷開發(fā)出豐富的實(shí)時(shí)多媒體應(yīng)用，而無需下載安裝任何插件，Web開發(fā)者也無需關(guān)注多媒體的數(shù)字信號解決過程，只需編寫Javascript程序即可實(shí)現(xiàn)，W3C等組織正在制訂Javascript原則API，現(xiàn)在是WebRTC1.0版本，Draft狀態(tài)；另外WebRTC還但愿能夠建立一種多互聯(lián)網(wǎng)瀏覽器間強(qiáng)健的實(shí)時(shí)通信的平臺，形成開發(fā)者與瀏覽器廠商良好的生態(tài)環(huán)境。同時(shí)，谷歌也但愿和致力于讓W(xué)ebRTC的技術(shù)成為HTML5原則之一，可見谷歌布局之深遠(yuǎn)。WebRTC提供了視頻會(huì)議的核心技術(shù)，涉及音視頻的采集、編解碼、網(wǎng)絡(luò)傳輸、顯示等功效，并且還支持跨平臺：windows，linux，mac，android。架構(gòu)WebRTC架構(gòu)圖架構(gòu)圖顏色標(biāo)記闡明：（1）紫色部分是Web開發(fā)者API層；（2）藍(lán)色實(shí)線部分是面對瀏覽器廠商的API層（3）藍(lán)色虛線部分瀏覽器廠商能夠自定義實(shí)現(xiàn)WebRTC架構(gòu)組件介紹(1)YourWebAppWeb開發(fā)者開發(fā)的程序，Web開發(fā)者能夠基于集成WebRTC的瀏覽器提供的webAPI開發(fā)基于視頻、音頻的實(shí)時(shí)通信應(yīng)用。(2)WebAPI面對第三方開發(fā)者的WebRTC原則API（Javascript），使開發(fā)者能夠容易地開發(fā)出類似于網(wǎng)絡(luò)視頻聊天的web應(yīng)用，最新的原則化進(jìn)程能夠查看這里。(3)WebRTCNativeC++API本地C++API層，使瀏覽器廠商容易實(shí)現(xiàn)WebRTC原則的WebAPI，抽象地對數(shù)字信號過程進(jìn)行解決。(4)Transport/Session傳輸/會(huì)話層會(huì)話層組件采用了libjingle庫的部分組件實(shí)現(xiàn)，不必使用xmpp/jingle合同a.RTPStack合同棧RealTimeProtocolb.STUN/ICE能夠通過STUN和ICE組件來建立不同類型網(wǎng)絡(luò)間的呼喊連接。c.SessionManagement一種抽象的會(huì)話層，提供會(huì)話建立和管理功效。該層合同留給應(yīng)用開發(fā)者自定義實(shí)現(xiàn)。(5)VoiceEngine音頻引擎是包含一系列音頻多媒體解決的框架，涉及從視頻采集卡到網(wǎng)絡(luò)傳輸端等整個(gè)解決方案。PS：VoiceEngine是WebRTC極具價(jià)值的技術(shù)之一，是谷歌收購GIPS公司。在VoIP上，技術(shù)業(yè)界領(lǐng)先，背面的文章會(huì)具體理解a.iSACInternetSpeechAudioCodec針對VoIP和音頻流的寬帶和超寬帶音頻編解碼器，是WebRTC音頻引擎的默認(rèn)的編解碼器采樣頻率：16khz，24khz，32khz；（默認(rèn)為16khz）自適應(yīng)速率為10kbit/s~52kbit/；自適應(yīng)包大小：30~60ms；算法延時(shí)：frame+3msb.iLBCInternetLowBitrateCodecVoIP音頻流的窄帶語音編解碼器采樣頻率：8khz；20ms幀比特率為15.2kbps30ms幀比特率為13.33kbps原則由IETFRFC3951和RFC3952定義c.NetEQforVoice針對音頻軟件實(shí)現(xiàn)的語音信號解決元件NetEQ算法：自適應(yīng)抖動(dòng)控制算法以及語音包丟失隱藏算法。使其能夠快速且高解析度地適應(yīng)不停變化的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，確保音質(zhì)優(yōu)美且緩沖延遲最小。是GIPS公司獨(dú)步天下的技術(shù)，能夠有效的解決由于網(wǎng)絡(luò)抖動(dòng)和語音包丟失時(shí)候?qū)φZ音質(zhì)量產(chǎn)生的影響。PS：NetEQ也是WebRTC中一種極具價(jià)值的技術(shù)，對于提高VoIP質(zhì)量有明顯效果，加以AEC\NR\AGC等模塊集成使用，效果更加好。d.AcousticEchoCanceler(AEC)回聲消除器是一種基于軟件的信號解決元件，能實(shí)時(shí)的去除mic采集到的回聲。e.NoiseReduction(NR)噪聲克制也是一種基于軟件的信號解決元件，用于消除與有關(guān)VoIP的某些類型的背景噪聲（嘶嘶聲，電扇噪音等等……）(6)VideoEngineWebRTC視頻解決引擎VideoEngine是包含一系列視頻解決的整體框架，從攝像頭采集視頻到視頻信息網(wǎng)絡(luò)傳輸再到視頻顯示整個(gè)完整過程的解決方案。a.VP8視頻圖像編解碼器，是WebRTC視頻引擎的默認(rèn)的編解碼器VP8適合實(shí)時(shí)通信應(yīng)用場景，由于它重要是針對低延時(shí)而設(shè)計(jì)的編解碼器。b.VideoJitterBuffer視頻抖動(dòng)緩沖器，能夠減少由于視頻抖動(dòng)和視頻信息包丟失帶來的不良影響。c.Imageenhancements圖像質(zhì)量增強(qiáng)模塊對網(wǎng)絡(luò)攝像頭采集到的圖像進(jìn)行解決，涉及明暗度檢測、顏色增強(qiáng)、降噪解決等功效，用來提高視頻質(zhì)量。WebRTC的視頻部分，包含采集、編解碼(I420/VP8)、加密、媒體文獻(xiàn)、圖像解決、顯示、網(wǎng)絡(luò)傳輸與流控(RTP/RTCP)等功效。視頻采集video_capture在windows平臺上，WebRTC采用的是dshow技術(shù)，來實(shí)現(xiàn)枚舉視頻的設(shè)備信息和視頻數(shù)據(jù)的采集，這意味著能夠支持大多數(shù)的視頻采集設(shè)備。視頻采集支持多個(gè)媒體類型，例如I420、YUY2、RGB、UYUY等，并能夠進(jìn)行幀大小和幀率控制。視頻編解碼video_coding網(wǎng)絡(luò)傳輸與流控對于網(wǎng)絡(luò)視頻來講，數(shù)據(jù)的傳輸與控制是核心價(jià)值。WebRTC采用的是成熟的RTP/RTCP技術(shù)。音頻WebRTC的音頻部分，包含設(shè)備、編解碼(iLIBC/iSAC/G722/PCM16/RED/AVT、NetEQ)、加密、聲音文獻(xiàn)、聲音解決、聲音輸出、音量控制、音視頻同時(shí)、網(wǎng)絡(luò)傳輸與流控(RTP/RTCP)等功效。音頻設(shè)備audio_device包含接口和各個(gè)平臺。在windows平臺上，WebRTC采用的是WindowsCoreAudio和WindowsWave技術(shù)來管理音頻設(shè)備，還提供了一種混音管理器。運(yùn)用音頻設(shè)備，能夠?qū)崿F(xiàn)聲音輸出，音量控制等功效。音頻編解碼audio_codingWebRTC采用iLIBC/iSAC/G722/PCM16/RED/AVT編解碼技術(shù)。WebRTC還提供NetEQ功效抖動(dòng)緩沖器及丟包賠償模塊，能夠提高音質(zhì)，并把延遲減至最小。另外一種核心功效是基于語音會(huì)議的混音解決。聲音加密--voice_engine_encryption和視頻同樣，WebRTC也提供聲音加密功效。聲音文獻(xiàn)該功效是能夠用本地文獻(xiàn)作為音頻源，支持的格式有Pcm和Wav。網(wǎng)絡(luò)傳輸與流控和視頻同樣，WebRTC采用的是成熟的RTP/RTCP技術(shù)。3.2、軟件菜單設(shè)計(jì)綜合設(shè)立基本設(shè)立頁面管理頁腳版權(quán)設(shè)立探視管理科室管理預(yù)約審核探視列表在線探視探視統(tǒng)計(jì)賬號管理修改密碼登錄統(tǒng)計(jì)添加管理員分派權(quán)限3.3、業(yè)務(wù)流程設(shè)計(jì)3.3.1、預(yù)約申請病人家眷點(diǎn)擊醫(yī)院主頁上的【探視申請】按鈕，打開網(wǎng)上探視申請頁面，填寫遠(yuǎn)程探視申請表。病人家眷需提供病人姓名、所在科室等信息。流程以下：申請表單效果圖以下：3.3.2、預(yù)約審核（探視排班）醫(yī)院管理員收到預(yù)約申請后，根據(jù)病人狀況做出預(yù)約安排（探視排班）。通過郵件或短信的方式告知病人家眷進(jìn)行遠(yuǎn)程探視的房間密碼、探視時(shí)間段、房間號等信息。審核的時(shí)候有幾個(gè)重要的地方：1、核算資源狀況。在本系統(tǒng)中房間數(shù)量是受到限制的，我們是根據(jù)時(shí)間段來分割房間的使用權(quán)，因此判斷與否含有可用房間是通過時(shí)間段這個(gè)條件去聯(lián)表查詢的。2、綁定房間。當(dāng)含有可用房間時(shí)，將房間號記入到預(yù)約表里，并設(shè)定探視密碼。此過程稱為綁定房間。3、預(yù)約狀態(tài)分為未審核->未開始->正在進(jìn)行->已結(jié)束->刪除。3.3.3、網(wǎng)上探視網(wǎng)上探視的操作分為家眷端和病人端，而病人端的全部操作都將有護(hù)士替代，因此病人端的操作我們又能夠稱之為護(hù)士端。下列分別描述2個(gè)角色的網(wǎng)上探視流程。病人家眷端：在家中上網(wǎng)，登錄中心醫(yī)院的探視頁面，在探視列表中查找到探視對象，點(diǎn)擊登錄即可與病人進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻交流。病人端（護(hù)士端）：護(hù)士將移動(dòng)探視車推至病人床頭，通過無線網(wǎng)絡(luò)訪問“在線探視系統(tǒng)”，并登錄管理后臺。從管理后臺的預(yù)約管理->在線探視->已審核的預(yù)約列表中，找到該病人的探視預(yù)約信息，點(diǎn)擊登錄即可直接進(jìn)入探視房間（登錄過程無需輸入密碼，因此規(guī)定護(hù)士在登錄之前確認(rèn)病人信息與否對的），并將話筒交給病人。病人與家眷即可進(jìn)行遠(yuǎn)程視頻交流。流程以下圖所示：3.4、前臺頁面設(shè)計(jì)前臺頁面只有5個(gè)重要頁，其中探視頁和申請頁是頁面組，涉及一系列的子頁面。其它3個(gè)是單頁面，通過后臺的單頁內(nèi)容管理程序進(jìn)行內(nèi)容維護(hù)。首頁采用探視頁->已審核的預(yù)約列表作為默認(rèn)首頁；本系統(tǒng)還含有公示、友情鏈接、在線客服、新聞文章、在線留言等板塊，默認(rèn)全部為關(guān)閉（沒有前臺頁面，僅保存部分功效代碼），如果顧客需要的話，此后能夠自行擴(kuò)展前臺頁面程序?，F(xiàn)階段的5個(gè)前臺頁面描述以下：3.5.后臺功效設(shè)計(jì)3.5.1、科室管理打開探視管理->科室管理，對科室數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)（增加、刪除、修改、排序設(shè)立）；3.5.2、預(yù)約審核打開探視管理->預(yù)約審核，對顧客提交的預(yù)約申請數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)（審核、刪除），具體參見“預(yù)約審核流程”。3.5.3、預(yù)約列表打開探視管理->預(yù)約列表，顯示全部已經(jīng)審核過的預(yù)約信息，涉及未開始、正在進(jìn)行和已結(jié)束的全部預(yù)約信息。在預(yù)約列表中，管理員能夠修改未開始的預(yù)約信息，涉及探視密碼和探視時(shí)間，以及更換綁定的房間號。對正在進(jìn)行的預(yù)約信息能夠修改探視密碼。3.5.4、在線探視（護(hù)士端操作）打開探視管理->在線探視，查看全部的已確認(rèn)的探視房間，點(diǎn)擊即可進(jìn)入，登入時(shí)不需要填寫探視密碼和姓名，直接取病人姓名作為顧客名；3.5.5、探視統(tǒng)計(jì)打開探視管理->探視統(tǒng)計(jì)，對在線探視的歷史數(shù)據(jù)進(jìn)行查看，支持分頁顯示和簡樸的搜索功效；探視數(shù)據(jù)構(gòu)成：登入房間者的來源IP、病人姓名、探視者姓名、登入和登出時(shí)間。3.5.6、頁面管理打開綜合設(shè)立->頁面管理，對某個(gè)單頁面的數(shù)據(jù)進(jìn)行維護(hù)（修改內(nèi)容）；3.6.數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)3.6.1、數(shù)據(jù)庫平臺系統(tǒng)建議使用SQLSERVER數(shù)據(jù)庫。3.6.2、數(shù)據(jù)庫表定義參見《數(shù)據(jù)字典》四、項(xiàng)目整體規(guī)劃4.1、網(wǎng)絡(luò)環(huán)境建設(shè)服務(wù)器端：由院方信息中心提供一臺配備較高的電腦或服務(wù)器，安裝遠(yuǎn)程探視軟件，配備成MCU。MCU規(guī)定配一種固定IP，采用光纖接入方案，以確保帶寬的穩(wěn)定性。病人端：移動(dòng)探視車采用WIFI接入，支持802.11n合同，通過局域網(wǎng)接入MCU。病人端采用網(wǎng)頁式客戶端。家眷端：運(yùn)用家中寬帶接入，支持ADSL等方式。病人家眷也能夠在醫(yī)院專門設(shè)立的探視室里，使用專用電腦進(jìn)行探視。家眷端采用網(wǎng)頁式客戶端。4.2、軟件易用性設(shè)計(jì)系統(tǒng)采用B/S架構(gòu)，顧客登陸到醫(yī)院探視頁面，無需安裝軟件即可正常使用。4.3、項(xiàng)目預(yù)期價(jià)值和作用針對ICU病房的無菌式管理，和病人家眷迫切需要經(jīng)常見面的現(xiàn)實(shí)矛盾，遠(yuǎn)程探視系統(tǒng)可運(yùn)用“無接觸”的面對面探視，探索出一條提高醫(yī)患關(guān)系、滿足實(shí)際需求的解決之道。遠(yuǎn)程探視還含有下列的主動(dòng)作用：1、提供安全的探視環(huán)境重癥監(jiān)護(hù)病房的嚴(yán)格管理是為了確保最大程度減少干擾和交叉感染，但同時(shí)給家眷探視造成極大地不便。運(yùn)用遠(yuǎn)程探視技術(shù)，病人家眷可方便地與病人進(jìn)行“面對面”的交流，提高