基于Linux的艾灸床服务平台的设计与开发

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近年来,自动化技术、大数据技术、计算机技术、人机交互技术在医疗领域得到了广泛应用,这使得医疗设备不断地趋向自动化、智能化和网络化。但目前市面上的艾灸床大多以单机模式运行,存在人机交互界面不够完善、艾灸数据不能集中存储等缺点,不能满足企业对艾灸床的使用进行跟踪分析以便及时提供售后服务的需求。为了提高艾灸床的自动化水平,实现艾灸床的智能化和网络化,达到企业对艾灸床进行统一管理的目的,本文提出一种基于Linux的艾灸床服务平台设计方案,打造一套集艾灸床控制终端、系统服务器、后台管理系统为一体的艾灸床服务平台。论文主要进行了以下方面的工作:(1)对艾灸床运行过程中表面的温度进行实验分析。以自主研发的多路测温仪进行温度采集,使用MATLAB对实验数据进行处理,绘制艾灸过程中艾灸床表面的温度变化曲线,确定艾灸床在不同艾柱托盘高度下运行时其表面高温点的位置,为艾灸床控制终端温度传感器位置的选择提供理论依据。(2)搭建控制终端的软硬件系统并开发应用程序。以三星公司提供的基于ARM架构的S5P6818芯片为控制终端的主控制器,选择GEC6818开发板作为本次开发的核心硬件平台;在宿主机上搭建Linux开发环境,对U-boot和Linux Kernel进行分析裁剪,利用Busy Box制作根文件系统并对Qt相关辅助库进行配置,在GEC6818硬件平台上完成U-boot、Linux Kernel和根文件系统的配置和移植;编写控制终端的驱动程序,实现对艾灸床点火装置、排风扇、艾柱托盘等硬件设备的控制;编写应用程序,利用Qt开发良好的人机交互界面,实现对艾灸床控制的同时将其运行数据信息实时显示在交互界面上。(3)搭建系统服务器。以阿里云提供的轻量级服务器产品为服务器硬件平台,以Socket TCP作为系统服务器和艾灸床控制终端的通信协议;在服务器硬件平台上编写系统服务器与艾灸床控制终端进行网络连接的函数,设计服务器与多个控制终端同时进行数据传输的多线程函数;对本设计中的数据库模型进行分析,研究各个实体的属性以及各个实体之间存在的联系,绘制实体的E-R图,在服务器硬件平台上部署My SQL数据库,设计并创建设备信息相关的数据表。(4)设计开发后台管理系统。分析后台管理系统的功能需求;利用Vue框架搭建前端程序,设计开发良好的人机交互动态网页界面;利用Springboot框架开发后端工程项目,进行业务逻辑设计,为前端程序提供必要的接口;采用Axios技术实现前端和后端之间的数据交互,采用My Batis-Plus技术实现后端和数据库之间的SQL操作,保证数据的存储和读取稳定;将设计开发完成的前端和后端工程部署安装到系统服务器上,后台管理人员只需访问对应的IP地址和端口号即可使用该后台管理系统。(5)对控制终端、系统服务器和后台管理系统三个部分进行系统测试。验证温度采集的准确性和有效性,验证数据在数据库中存储的可靠性,验证数据从控制终端传输到服务器再传输到后台管理系统这个过程的稳定性,检测后台管理系统各个功能是否成功实现,最后通过现场测试得出结论:服务平台的运行基本满足预期要求。
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