（控制理论与控制工程专业论文）移动医疗信息采集系统的设计与实现.pdf

大连理t 大学硕士学位论文 摘要 随着移动通信、计算机硬件、计算机软件的快速发展，以及手持设备的增多，医院 以及其他医疗机构的信息采集工作的发展也随之变化。本文根据目前医疗信息采集的最 新发展，提出移动医疗信息采集系统( 包括客户端和服务端管理) ，融合了先进的检测 设备，解决了当前医疗检测存在的问题，开发出可靠，便捷并且具有扩展性的移动医疗 信息采集系统。 本文首先介绍了国内外当前医疗信息的发展情况，然后提出了以微软的w i n d o w s m o b i l e 操作系统作为移动终端设备的解决方案。详细地介绍了n e t 开发平台，v i s u a l s t u d i o 开发环境以及n e t 平台下最重要的编程语言c 群。论文具体分析了移动医疗监测 系统从服务器到客户端的架构，提出了基于s q ls e r v e r 数据库与s o lm o b i l e 本地数据 库的数据传输方案。在具体实现过程中选择w e bs e r v i c e 技术来传输远程的数据，详细 介绍了w e bs e r v i c e 的设计过程，包括w e bs e r v i c e 的设计以及引用。论文对各种无线网 络进行了比较和分析，并选择g p r s 作为长距离传输的无线网络。文章还对移动医疗信 息采集系统的软件系统架构进行了详细的描述，对各个模块的功能以及数据表也做了详 尽的解释。本文的一些研究成果在真机和无线网络的条件下进行了多次试验和测试，试 验结果证明了系统具备实用性，便捷性和可移植性。 最后论文总结了作者的工作和研究成果，并对移动医疗采集系统做了展望。 关键词：移动医疗；信息采集；w e bs e r v i c e ；w i n d o w sm o b i l e ；s q lm o b i l e 移动医疗信息采集系统的设计与实现 d e s i g na n di m p l e m e n t a t i o no fm o b i l em e d i c a li n f o r m a t i o na c q u i s i t i o n s y s t e m a b s tr a c t w i t ht h er a p i dd e v e l o p m e n to f t e l e c o m m u n i c a t i o n s ，c o m p u t e rh a r d w a r ea n ds o f t w a r e a s w e l l 弱p e o p l e si n c r e a s i n gd e m a n df o rh a n d h e l dd e v i c e s ，t h ed e v e l o p m e n to ft h em e d i c a l i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o no fh o s p i t a l sa n do t h e rm e d i c a l i n s t i t u t i o n si sa l s oc h a n g e d b a s e do n t h el a t e s t d e v e l o p m e n t so fh o s p i t a l i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o ns y s t e m s am o b i l em e d i c a l i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o ns y s t e m ，w h i c hi n c l u d e st h ed e s i g no fc l i e n ta n ds e r v e r , i sd e s i g n e d 1 1 1 i sp a p e ri n c l u d e st h em o d e ma d v a n c e di n s p e c t i o ne q u i p m e n ta n dr e s o l v e ss o m ei s s u e so f t h ec u r r e n th o s p i t a li n f o r m a t i o ns y s t e m t h em o b i l em e d i c a li n f o r m a t i o na c q u i s i t i o ns y s t e m w h i c hi sr e l i a b l e ，c o n v e n i e n ta n de x t e n s i b l eh a sb e e nd e v e l o p e d f i r s t l y ，t h ec u r r e n td o m e s t i ca n df o r e i g nh e a l t hc a r ei n f o r m a t i o ns y s t e m sa l ei n t r o d u c e d a n dt h e nas o l u t i o nw h i c hu s e sm i c r o s o f t sw i n d o w sm o b i l eo p e r a t i n gs y s t e ma st e r m i n a l e q u i p m e n t i s p r o p o s e d t h ed e t a i l s o f n e td e v e l o p m e n tp l a t f o r m ，v i s u a ls t u d i o e n v i r o n m e n ta n dc 舞a l ea l s oi n t r o d u c e di n t h i sp a p e r s e c o n d l y t h em o b i l em e d i c a l i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o ns y s t e mt h r o u g h o u tt h ec l i e n tt os e r v e rf r a m e w o r ki s a n a l y z e d ；t o a c h i e v ei n t e r a c t i v ed a t aw e bs e r v i c et e c h n o l o g yi sc h o s e n ；c o n f i g u r a t i o np r o c e s so fw e b s e r v i c ei sa l s oi n t r o d u c e d g p r sw i r e l e s sn e t w o r ki sa d o p t e dt ot r a n s m i td a t ab yc o m p a r i n ga v a r i e t yo fw i m l e s sn e t w o r k s f i n a l l y ，t h es o f t w a r es y s t e ma r c h i t e c t u r e ，f u n c t i o n so fv a r i o u s m o d u l e sa n dv a r i o u st a b l e sa r er e p r e s e n t e d t h et e s to fw i r e l e s sm e d i c a li n f o r m a t i o nh a sb e e n c a r d e do u ti n l a b o r a t o r ye n v i r o n m e n ta n dt e s tr e s u l ts h o w st h a tt h es y s t e mi sp r a c t i c a l ， c o n v e n i e n ta n dp o r t a b l e a tl a s t ，t h i sp a p e rs u m m a r i z e st h ew o r ka n dr e s e a r c ha b o u tm o b i l em e d i c a li n f o r m m i o n a c q u i s i t i o ns y s t e m s o m ee x t e n s i o n sa b o u tg p s a n db l u e t o o t h p r i n t i n ga r ea l s op r o p o s e d k e yw o r d s ：m o b i l em e d i c a l ；i n f o r m a t i o na c q u i s i t i o n ；w e bs e r v i c e ；w i n d o w sm o b i l e ； s q lm o b i l e i i 大连理工大学学位论文独创性声明 作者郑重声明：所呈交的学位论文，是本人在导师的指导下进行研究 工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用内容和致谢的地方外， 本论文不包含其他个人或集体已经发表的研究成果，也不包含其他已申请 学位或其他用途使用过的成果。与我一同工作的同志对本研究所做的贡献 均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。 若有不实之处，本人愿意承担相关法律责任。 学位论文题目：塑型垦垂垒童墨：至堡垒查坌竺呈主鳖! 皇塞至些 作者签名：j 查室! ! !日期：鲨12 年上月互日 大连理工大学硕士研究生学位论文 大连理工大学学位论文版权使用授权书 本人完全了解学校有关学位论文知识产权的规定，在校攻读学位期间 论文工作的知识产权属于大连理工大学，允许论文被查阅和借阅。学校有 权保留论文并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，可以将 本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、 缩印、或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。 学位论文题 作者签名： 导师签名： 大连理_ 大学硕士学位论文 己i喜 l口 随着人类社会进入以计算机、网络、通信为特征的信息时代，人们的生活、工作、 学习也发生了革命性的变化。计算机网络已深入到生活的方方面面，各种医疗机构和医 疗监护检测也深受信息化的影响【1 , 2 1 。同时随着医疗卫生事业的迅速发展，医学模式的转 变和群众医疗观念的转变，这就使得我国医院信息化建设逐步的推进，医院信息化管理 已成为国家医疗卫生制度改革的一个重要组成部分。随着人们对医疗保健需求的增加， 手工作坊式的管理模式已经不能适应社会发展的需要1 3 j 。 信息时代的办公自动化浪潮猛烈地冲击着传统的办公模式，越来越多的医院为了充 分合理地利用内部信息资源，提高效益和管理，都纷纷建立起自己的医疗系统。把医院 不同区域、不同部门的各种信息资源通过一定的网络技术有机的统一起来供全院使用， 包括医院各个科室之间比如化验科、放射科、造影室与医生之间的即时信息共享，甚至 是医院之间、医院与社区之间的信息共享。以数据库为中心实现病人信息的无纸化和无 胶片化，这就需要强大的网络支持。此外，由于医疗行业的特殊性，医护人员和病患者 之间需要频繁地在院内移动、同时处理大量的信息，这些都要求网络具备可移动性、传 输速率高等特点。同时考虑到医院业务量的增加，网络需要留出足够余地扩容而不影响 医院正常的工作。这些，显然已不是传统网络所能满足的。 目前，国内医院现有的信息系统是以有线连网方式为用户提供服务，这种方式对于 医生办公室、护士工作站等固定站点的信息需求是适用的，但在许多场合这种有线的工 作方式难以满足临床需要。如采集病人生理信息需把病人送到专用采集室，护士在病人 床旁采集病人生命体征需要先记录在纸上，回到护士工作站再重新录入等。这样的处理 方式，不但浪费人力、时间，而且容易因为重复输入丽产生错误，影响资料的一致性及 正确性【禾7 1 。 医疗信息采集系统的核心思想就是通过使用w i n d o w sm o b i l e 操作系统的智能设备， 通过无线网络g p r s 与后台使用的w i n d o w ss e r v e r 服务器和s o ls e r v e r 数据库，实现 医护人员随时随地进行病人相关信息的采集、浏览、查询和传输，彻底解决有线医疗信 息系统存在的各种问题。 假如医院采用无线网络则不同了。医务人员只需带着一台笔记本电脑或p d a 等设 备，在每个病房都可以将病人的最新情况实时送回中心数据库，也可以随时从中心数据 库获取信息，从一问病房到另一间病房，彻底摆脱连线的限制。同时，医疗工作人员之 间也可以迅速、方便地交换重要数据。 目前，虽然无线网络还不能完全独立于有线网络，但随着无线网络产品走向成熟， 移动医疗信息采集系统的设计与实现 它正以优越的灵活性和便捷性在网络应用中发挥重要的作用。与此同时，信息技术不断 向社会各个行业渗透，在本文主要关注的医疗领域，数字化医院、移动医疗等概念逐渐 普及。目前各种无线医疗设备层出不穷，建立一个完善的无线医疗网络，能够更好地发 挥医疗设备的便捷的优点，提高医疗单位的工作效率【8 l 。从这一观点出发，本文根据医 疗机构的一些实际情况，组建了一个无线的移动医疗信息采集系统。 另外，手持设备包括智能手机、p d a 、掌上电脑的快速发展使移动检测具有现实意 义。从硬件上来说目前主流p d a 的主频已经达到5 0 0 m 以上，已经是一个数字处理强 大的小型计算机，加上嵌入式操作系统的迅猛发展，手持设备完全可以当作一个普通电 脑来使用和开发。目前手持设备在国外临床医护方面的应用已经相对成熟，国内手持设 备在这方面的应用还处于开始阶段，但随着信息技术的不断发展，这必将成为临床医护 的一个发展趋势。 当然i t 巨头都已经对此有了清晰的认识，纷纷投入巨资研发新一代的嵌入式操作 系统，如微软的w i n d o w sm o b i l e 、诺基亚的s y m b i a n 、苹果的i p h o n e 、g o o g l e 的a n d r o i d 、 p a l m 公司设计的p a l m 系统以及众多企业自己定制的l i n u x 。目前w i n d o w sm o b i l e 和 s y m b i a n 已经是两款比较成熟的产品，在使用和开发方面都已占得先机，尤其是w i n d o w s m o b i l e 配合微软的n e t 战略以及成熟的开发工具v i s u a ls t u d i o 和同趋完善的数据库 s q l s e r v e r ，已经形成一套完整的体系，可以快速方便地搭建开发平台。而且r r 巨头们 也都清楚地认识到了医疗系统的重要性，他们纷纷投入大量资金，研发无线医疗信息系 统的方案，这其中包括思科，微软，通用电气等在内的国际巨头，还有国内的一些i t 公司比如东软、华为、神州数码等。 在系统的设计中，医护人员可以通过无线通信将采集到的病人体征信息和病况详情 等信息传输到后台数据库中；也可以将后台数据库中的信息下载到移动终端，方便医护 人员记录相应治疗信息和查看病人的各种体征数值；还可以将病人当时可能突发的病症 状态手写记录到移动设备上暂时保存。一阶段的工作结束后，工作人员将所有执行和采 集的结果再用同样的方式传输回复给后台数据库进行保存。相应体征数据可以直接生成 各种表格以供医护随时浏览，免去多次转抄和手绘。移动终端上方便的提醒功能可以协 助医护人员进行工作，减小医疗错误的发生机率。 通过上述优化的工作流程，可以收集到大量有价值的病人临床数据信息作为医院宝 贵的经验积累；还可以为医院加强医疗和服务管理提供真实可信的数据，为绩效评估工 作打下坚实的基础i 1 2 j 。 本课题属于移动通信终端设备和网络系统在医疗上的应用，具有很强的实用性。 一2 一 大连理工大学硕士学位论文 本课题主要研究内容包括以下几个方面： ( 1 ) 系统的架构问题：系统设计包括服务器端和客户端设计，数据库的选择，数 据传输方式的实现，具体开发工具和语言的选择等。 ( 2 ) 终端设备选择问题：无线医疗信息系统的终端设备的选择在整个系统架构过 程中是重要一环，目前主流的行业应用p d a 的操作系统主要有w i n d o w sm o b i l e 、 s y m b i a n 、p l a m ，a n d r o i d 的也渐渐地占有一定市场份额。选择一种合适的操作系统平台 对开发该系统有重大影响。 ( 3 ) 无线网络的连接方式：目前短距离的连接方式主要有红外、蓝牙和w i f i 等 几种，长距离的可以用g p r s 。因此需要根据实际情况选择相应的连接方式。 ( 4 ) 远程数据访问的设计选择：主要讨论的是r e p l i c a t i o n 、r d a 和w e bs e r v i c e 方案的优缺点。 ( 5 ) 软件系统的总体设计：软件系统设计对整个系统有着不言而喻的重要性。 全文共分六部分，其主要内容如下： 引言：介绍本课题的研究背景、意义和目前的发展状况。 第一章：介绍系统开发的主要工具包括v i s u a ls t u d i o 开发环境和c o m p a c t f r a m e w o r k 框架，c 萍语言。 第二章；分析具体系统实现的架构包括服务器端和移动终端的选择、s q ls e r v e r 数 据库、s q lm o b i l e 数据库和无线网络具体的应用，数据远程传输方案的选择。 第三章：介绍系统客户端具体开发实现，包括软件体系的设计，各个功能模块的介 绍。 第四章：介绍系统w e bs e r v i c e 的开发实现。 第五章：介绍系统服务器端具体开发实现，包括软件体系的设计，各个功能模块的 介绍。 移动医疗信息采集系统的设计与实现 1 系统开发的相关工具 1 1 v i s u a ls t u d i o 开发环境 v i s u a ls t u d i o 是微软公司推出的开发工具，是目前最流行的w i n d o w s 平台应用程序 开发环境。v i s u a ls t u d i o 可以用来创建w i n d o w s 平台下的w i n d o w s 应用程序和网络应 用程序，也可以用来创建网络服务、智能设备应用程序和o f f i c e 插件。现在让我们看看 它是如何转变来的。 1 9 9 8 年，微软公司发布了v i s u a ls t u d i o6 0 。当然，6 0 版本的v i s u a ls t u d i o 并不完 美，比如，葡萄牙语和俄语版本的m f c 4 2 不可用。仅包括下列语言支持的m f c 4 2d l l ： 中文简体繁体、英语、法语、德语、意大利语、日语、朝鲜语和西班牙语。 2 0 0 2 年，随着n e t 口号的提出与w i n d o w sx p 和o f f i c ex p 的发布，微软发布了 v i s u a ls t u d i o n e t ( 内部版本号为7 0 ) 。n e t 框架引入的特性如通用语言运行时统一 了程序语言和脚本语言，并能管理底层代码。n e t 框架还为w i n d o w s 程序员增加了新 的编程模型，增加了编译的a s p ，引入了w e b 服务。与此同时，微软引入了建立在n e t 框架上( 版本1 o ) 的托管代码机制以及一门新的语言c 撑。c 撑是- f - j 建立在c + + 和j a v a 基础上的现代语言，它是编写n e t 框架的语言。 2 0 0 3 年，微软对v i s u a ls t u d i o2 0 0 2 进行了部分修订，以v i s u a ls t u d i o2 0 0 3 的名义 发布了。v i s i o 作为使用统一建模语言( u m l ) 架构应用程序框架的程序被引入。同时 被引入的还包括移动设备支持和企业模版，n e t 框架也升级到了1 1 。 2 0 0 5 年1 1 月7 日，v i s u a ls t u d i o2 0 0 5 出台。以n e tf r a m e w o r k2 0 为基础的v i s u a l s t u d i o2 0 0 5 包括微软5 年来对n e t1 0 的所有修正。在1 0 中还需花费大量时间编写代 码的功能，在2 0 几乎不需要再写代码或者只需短短的几行代码就可以完成。更重要的 是，n e tf r a m e w o r k2 0 增添了不少新类，同时相当多的类被重写，并赋予新的功能【1 2 l 。 目前已经发布的最新版本是v i s u a ls t u d i o2 0 0 8 。m i c r o s o f tv i s u a ls t u d i o2 0 0 8 充分 展示了m i c r o s o f t 开发智能客户端应用程序的构想。借助v i s u a ls t u d i o2 0 0 8 ，采集和分 析信息将变得更为简单便捷，业务决策也会因此变得更为有效。任何规模的组织都可以 使用v i s u a ls t u d i o2 0 0 8 快速创建能够利用w i n d o w sv i s t a 和2 0 0 7o f f i c es y s t e m 的更安 全、更易于管理并且更可靠的应用程序。v i s u a ls t u d i o2 0 0 8 为开发人员提供了在最新平 台上加速创建紧密联系的应用程序的新工具，这些平台包括w e b 、w i n d o w sv i s t a 、o f f i c e 2 0 0 7 、s o ls e r v e r2 0 0 8 和w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 。对于w e b ，a s p n e ta j a x 及其他新 技术使开发人员能够迅速创建更高效、交互式更强和更个性化的新一代w e b 体验【1 3 , 1 4 1 。 一4 一 大连理工大学硕士学位论文 1 2 n e t 平台和n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 简介 1 2 1 n e t 平台 n e t 开发平台由一组用于建立w e b 服务应用程序和w i n d o w s 桌面应用程序的软件 组件构成，如图1 1 所示。n e t 开发平台包括n e t 框架( f r a m e w o r k ) 、n e t 开发者 工具和a s p n e t 等组成部分，n e t 框架( f r a m e w o r k ) 是整个开发平台的基础，包括 公共语言运行库和框架类库，n e t 开发工具包括v i s u a ls t u d i o n e t 集成开发环和n e t 编程语言。其中，v i s u a ls t u d i o n e t 集成开发环境用来开发和测试应用程序f 1 2 1 。n e t 编程语言包括v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + + 和新的v i s u a lc 挣等，它们用来创建运行在公共语 言运行库( c o m m o nl a n g u a g er u n ，c l r ) 上的应用程序【1 5 ，1 6 l 。 n e t 的通用语言框架机制( c o m m o nl a n g u a g er u n t i m e ，c l r ) ，其目的是在同一 个项目中支持不同的语言所开发的组件。所有c l r 支持的代码都会被解释成为c l r 可 执行的机器代码后运行。v i s u a lb a s i c 、v i s u a lc + + 等都被扩展为支持托管代码机制的开 发环境。而v i s u a lj + + 也变为v i s u a lj 静。后者仅语法同j a v a 相同，但是面向的不是j a v a 虚拟机，而是n e tf r a m e w o r k l l 6 1 。n e t 开发平台结构图如图1 1 所示。 图1 1 n e t 开发平台结构图 f i g 1 1 n e td e v e l o p m e n tp l a t f o r mc h a r t n e tf r a m e w o r k 是用于生成、部署和运行x m l 、w e bs e r v i c e s 和应用程序的多语 言环境。它由三个主要部分组成：公共语言运行库、统一编程类以及a s p n e t ，其他一 些组成不分这罩不作介绍。 移动医疗信息采集系统的设计与实现 ( 1 ) 公共语言运行库 它是托管代码执行核心中的引擎。运行库为托管代码提供各种服务，如跨语言集成、 代码访问安全性、对象生存期管理、调试和分析支持等。公共语言运行库的功能通过编 译器和工具公开，可以编写利用此托管执行环境的代码。使用基于公共语言运行库的语 言编译器开发的代码称为托管代码。公共语言运行库自动处理对象布局并管理对象引 用，当不再使用对象时释放它们。按这种方式实现生存期管理的对象称为托管数据。垃 圾回收消除了内存泄漏以及其他一些常见的编程错误。所以，有了公共语言运行库，就 可以很容易地设计出对象能够跨语言交互的组件和应用程序旧。 ( 2 ) 统一编程类 该框架为开发人员提供了统一的、面向对象的、分层的和可扩展的类库集( a p i ) 。 目前，c + + 开发人员使用了m i c r o s o f t 基础类，而j a v a 开发人员使用w i n d o w s 基础类。 框架统一了这些完全不同的模型并且为v i s u a lb a s i c 和j s c r i p t 程序员同样提供了对类库 的访问。通过创建跨所有编程语言的公共a p i 集，公共语言运行库使得跨语言继承、错 误处理和调试成为可能【1 2 j 。 ( 3 ) a s p n e t a s p n e t 不仅仅是a c t i v es e r v e rp a g e ( a s p ) 的下一个版本，而且是一种建立在通 用语言上的程序构架，能被用于一台w e b 服务器来建立强大的w e b 应用程序。a s p n e t 比现在的w e b 开发模式强大的优势。 a s p n e t 包含并封装公共h t m l 用户界面元素( 如文本框和下拉菜单) 的控件集。 但这些控件在w e b 服务器上运行，并以h t m l 的形式将它们的用户界面推送到浏览器。 在服务器上，这些控件公开一个面向对象的编程模型，为w e b 开发人员提供了面向对 象的编程的丰富性。a s p n e t 还进一步减少了开发人员必须编写的代码量并提高了应用 程序的可靠性。 1 2 2 n e tc o m p a c tf r a m e w o r k n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 是n e tf r a m e w o r k 全功能版的一个子集。它实现了约3 0 的n e tf r a m e w o r k 全功能版的类库，还包含特定于移动开发和嵌入式开发的功能和类， 图1 2 显示了n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 和w i n d o w sm o b i l e 的结构。 w i n d o w sm o b i l e 的最底层运行的是为操作系统服务的硬件。在硬件上运行的是操作 系统，例如w i n d o w sc e2 x 、3 x ，或者w i n d o w sc e n e t4 x ，以及w i n d o w sm o b i l e5 0 ， 6 0 以及6 5 。w i n d o w sm o b i l e 操作系统和硬件共同构成了w i n d o w sm o b i l e 应用平台， w i n d o w sm o b i l e 平台包括w i n d o w sm o b i l ec l a s s i c ( 传统掌上电脑，p d a ) 、w i n d o w s 一6 一 大连理工大学硕十学位论文 m o b i l es t a n d a r d ( 智能手机，s m a r tp h o n e ) 、w i n d o w sm o b i l ep r o f e s s i o n a l ( 掌上电脑型 智能手机) 。 基于n 盯的 应用程序 w 妯曲孵c e 3 d ，w h 圳弛n e t w m d o 孵m o b j k5 0 职i p a q , d 州，0 2 - 呷c 图1 2w i n d o w sm o b i l e 和n e tc o m p a c tf r a m e w o r k f i g 1 2w i n d o w sm o b i l ea n d n e tc o m p a c tf r a m e w o r k n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 有两个主要组件：公共语言运行库和。n e tf r a m e w o r k 精 简版本的n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 类库。它们是n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 的基本负责 在执行时管理代码，提供内存管理和线程管理等核心服务，同时又确保代码的安全性和 准确性。针对运行时的代码称为托管代码，否则称为非托管代码或本地代码【1 8 2 0 l 。 n e tc o m p a c tf r a m e w o r k 可以安装到设备的r o m ，也可以安装在基于r a m 的文 件中。公共语言运行库提供了管理n e tf r a m e w o r k 精简版代码的执行环境。代码管理 的形式可以是内存管理、线程管理、安全性管理、代码验证和编译以及其他系统服务。 公共语言运行库是为了增强性能而设计的。它使用实时( j r r ) 编译的方法，使托 管代码能够以运行应用程序所在平台的本机语言运行。这样，就可以创建适用于多平台 的应用程序，而不用分别为每个平台重新编译或重新生成可执行程序了【2 1 2 2 】。 即使移动应用程序与托管代码一样，都是用v i s u a lb a s i c n e t 或c 挣n e t 编写的， 仍然可以集成存储在动态链接库( d l l ，包括w i n d o w sm o b i l ea p i ) 外部的功能和子例 程。n e tf r a m e w o r k 精简版提供的数据类型以及对结构的支持使开发者能够轻松地将 w i n d o w sm o b i l ea p i 的功能集成到应用程序中。 1 3 c # 语言 c 静( cs h a r p ) 是一种最新的、面向对象的编程语言，它作为v i s u a ls t u d i o 中的一部 分推出。c 静既保持了c + + 中熟悉的语法，并且还包含了大量的高效代码和面向对象特性。 移动医疗信息采集系统的没计与实现 c 蒂语言在保持c c + + 灵活性的基础上为程序员带来更高效的r a d 开发方式。它不仅能 用于w e b 服务程序的开发，并且还能开发强大的系统级程序。c 帮语言具有如下特点： ( 1 ) 完全地面向对象设计 c 撑具有面向对象的语言所应有的一切特性：封装、继承与多态性。在c 释的类型系 统中，每种类型都可以看作一个对象，它提供了一个叫做装箱与拆箱的机制来完成这种 操作。它只允许单继承，即一个类不会有多个基类，从而避免了类型定义的混乱。另外， 它没有了全局函数，没有了全局变量，也没有了全局常数。这些都使代码将具有更好的 可读性，并且减少了发生命名冲突的可能【l 。整个c 聋的类模型是建立在n e t 虚拟对象 系统( v i s u a lo b j e c ts y s t e m ，v o s ) 的基础之上，其对象模型是n e t 基础架构的一部分， 而不再是其本身的组成部分。 ( 2 ) 与w e b 的紧密结合 n e t 中新的应用程序开发模型意味着越来越多的解决方案需要与w e b 标准相统 一，例如超文本标记语言( h t m l ) 和x m l 。由于历史的原因，现存的一些开发工具 不能与w e b 紧密地结合。w e b 中s o a p 的使用使得c 挣克服了这一缺陷，大规模深层次 的分布式开发从此成为可能。 由于有了w e b 服务框架的帮助，对程序员来说，网络服务看起来就像是c 撑的本地 对象。程序员们能够利用他们已有的面向对象的知识与技巧开发w e b 服务。仅需要使 用简单的c 船言结构，铹组件将能够方便地为w e b 服务，并允许它们通过i n t e r a c t 被 运行在任何操作系统上的任何语言所调用【1 2 1 。举个例子，x m l 已经成为网络中数据结 构传递的标准，为了提高效率，c 挣允许直接将x m l 数据映射成为结构。这样就可以有 效的处理各种数据。 ( 3 ) 简洁的语法 它的最大的特色就是没有了指针。饼用真正的关键字换掉了那些把活动模板库和 c o m 搞得乱糟糟的伪关键字，每种c j 5 操作符在n e t 类库中都有了新名字。另外，c 挣 只保留了常见的形式，而别的冗余形式从它的语法结构中被清除了出去。 ( 4 ) 完整的安全性与错误处理 语言的安全性与错误处理能力，是衡量一种语言是否优秀的重要依据。任何人都会 犯错误，即使是最熟练的程序员也不例外。忘记变量的初始化，对不属于自己管理范围 的内存空间进行修改，这些错误常常产生难以预见的后果。一旦这样的软件被投入使用， 寻找与改正这些简单错误的代价将会是让人无法承受的。c 聋的先进设计思想可以消除软 件开发中的许多常见错误，并提供了包括类型安全在内的完整的安全性能。为了减少开 发中的错误，c 挣会帮助开发者通过更少的代码完成相同的功能，这不但减轻了编程人员 大连理工大学硕十学位论文 的工作量，同时更有效地避免了错误的发生。 “n e t 运行库提供了代码访问安全特性，它允许管理员和用户根据代码的i d 来配 置安全等级。在缺省情况下，从i n t e m e t 和i n t r a n e t 下载的代码都不允许访问任何本地文 件和资源。内存管理中的垃圾收集机制减轻了开发人员对内存管理的负担。n e t 平台 提供的垃圾收集器( g a r b a g ec o l l e c t i o n ，g c ) 将负责资源的释放与对象撤销时的内存清 理工作【1 捌。 ( 5 ) 灵活性和兼容性 在简化语法的同时，c 撑并没有失去灵活性。尽管它不是一种无限制语言，比如：它 不能用来开发硬件驱动程序，在默认的状态下没有指针等等。如果需要，c 挣允许用户将 某些类或者类的某些方法声明为非安全的。这样一来，就能够使用指针、结构和静态数 组，并且调用这些非安全代码不会带来任何其它的问题。此外，它还提供了一个另外的 东西( 这样的称呼多少有些不敬) 来模拟指针的功能：委托( d e l e g a t e s ) 。再举一个例 子：雠不支持类的多继承，但是通过对接口的继承，你将获得这一功能。 ( 6 ) 版本处理技术 c 带提供内置的版本支持来减少开发费用，使用c 撑将会使开发人员更加轻易地开发 和维护各种商业用户。升级软件系统中的组件( 模块) 是一件容易产生错误的工作。在 代码修改过程中可能对现存的软件产生影响，很有可能导致程序的崩溃。为了帮助开发 人员处理这些问题，c 挣在语言中内置了版本控制功能。另一个相关的特性是接口和接口 继承的支持。这些特性可以保证复杂的软件可以被方便地开发和升级1 1 2 】。 移动医疗信息采集系统的设计与实现 2 系统总体架构与设计 2 1服务器端与客户端 2 1 1 服务器端与客户端结构 基于w i n d o w sm o b i l e 的医疗信息采集系统，在实际系统搭建中，服务器端采用了 已经非常成熟的w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 作为服务器的操作系统。服务器的数据库应用为 微软的s q ls e r v e r2 0 0 5 可以与w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 和终端的w i n d o w sm o b i l e 设备保 持良好的无缝连接，如图2 1 所示。 骞户珲鼍莠罄珲毫 智建设鲁 吲 丸 i 应用臻序 ln s l s 姒$ e r v e r卜一恒：! 业l 回 j 鬻 h o b f l e l 誊户罐健建i r _ 。“_ 1 i i 婴j s q l s e r v e r 占国 图2 1 系统结构 f i g 2 1s y s t e ms t r u c t u r e 2 1 2 服务器环境w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 是在可靠的w i n d o w ss e r v e r2 0 0 0 系列的基础上生成的，并在 服务器可靠性、安全性、性能上都有了很大提升。它集成了功能强大的应用程序环境用 来开发全新的x m lw e b 服务以及改进的应用程序，这些程序将会显著提高进程效率。 w i n d o w ss e r v e r 2 0 0 3 默认支持a s p n e t ，自带防火墙，并对安全设置作了更好的设置。 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 有效的向导简化了特定服务器角色的安装和日常服务器管理 任务，即便是没有专职的系统管理员也一样容易管理。另外，系统管理员还有一些新增 和改进的功能设计，让部署活动目录更为容易。大型的a c t i v ed i r e c t o r y 副本可以从备份 媒体部署，而通过使用a c t i v ed i r e c t o r y 迁移工具从早期的服务器操作系统升级则更简 单。新功能( 如重命名域和重新定义架构的功能) 使维护a c t i v ed i r e c t o r y 变得更加简单， 并赋予管理员更好的灵活性以处理可能出现的组织更改。 大连理jr 大学硕士学位论文 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 通过一连串的新功能和改进功能( 包括内存镜像、热添加内存 以及i n t e m e t 信息服务( i i s ) 6 0 中的状态检测等) ，增强了可靠性。为了寻求更高的 可用性，m i c r o s o f t 群集服务目前支持高达八节点的群集以及地理散布的节点。支持从单 处理器到3 2 路系统的多种系统，提供了更好的可扩展性。整体而言，w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 更快。其文件系统性能比以往的操作系统好1 4 0 ，并且a c t i v ed i r e c t o r y 、x m lw e b 服 务、终端服务和网络方面的性能也显著提耐矧。 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 的i n t e r a c ti n f o r m a t i o ns e r v i c e s ( i i s ) 6 0 是启用了w e b 应用 程序和x m lw e b 服务的全功能的w e b 服务器。i i s6 0 是使用新的容错进程模型完全重 新搭建的，此模型很大程度上提高了w e b 站点和应用程序的可靠性。现在，i i s 可以将 单个的w e b 应用程序或多个站点分隔到一个独立的进程( 称为应用程序池) 中，该进 程与操作系统内核直接通信。当在服务器上提供更多的活动空间时，此功能将增加吞吐 量和应用程序的容量，从而有效地降低硬件需求。这个独立的应用程序池将阻止某个应 用程序或站点破坏服务器上的x m lw e b 服务或其他w e b 应用程序。 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 提供许多技术革新以帮助企业降低拥有总成本( t c o ) 。例如， w i n d o w s 资源管理器使管理员可以设置服务器应用程序的资源使用情况( 处理器和内 存) 并通过组策略设置来管理。网络附加存储( n a s ) 帮助您合并文件服务。其他改进 包括对非唯一内存访问( n u m a ) 、i n t e l 超线程技术和多路输入输出( 姻) 等有助于 服务器扩展性的支持。 m i c r o s o f t n e t 框架是深深集成在w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 操作系统中的。m i c r o s o f t a s p n e t 帮助您生成高性能的w e b 应用程序。由于有了n e t c o n n e c t e d 技术，开发人 员将可以从编写单调的错综复杂的代码中解脱出来，并且可以用他们已经掌握的编程语 言和工具高效率地工作。 w i n d o w ss e r v e r2 0 0 3 提供许多提高开发人员生产效率和应用程序价值的功能。现有 的应用程序可以被简便地重新打包成为x m l w e b 服务。u n i x 应用程序可以被简便地 集成或迁移。并且，开发人员可以通过a s p n e t 移动w e b 窗体控件和其他工具快速生 成与移动有关的w e b 应用程序和服务。 新的组策略管理控制台( g p m c ) 预计可作为外接组件使用，它使管理员可以更好 地部署并管理那些自动调整关键配置区域( 如用户的桌面、设置、安全和漫游配置文件) 的策略。管理员可以用一套新的命令行工具使管理功能脚本化和自动化，如果需要，大 多数管理任务都能从命令行完成。对m i c r o s o f t 软件更新服务( s u s ) 的支持帮助管理员 使最新系统更新自动化。并且卷影像复制服务将改进备份、还原和系统区域网( s a n ) 管理性任务【川。 移动医疗信息采集系统的设计与实现 2 。1 3 客户端环