基于5G网络和wifi的移动医疗物联网系统设计与测试(4)

Qq一八三二五九零八二七 第三章 基于5G wifi的移动医疗物联网整体系统设

计

移动医疗物联网系统结合了数个系统。系统的核心是医疗业务中间件，它基于Microsoft.NET Framework 3.5的技术架构设计，主要采用了WCF、WWF两个基础组件，处理医院移动信息应用业务协同所必需的业务流程、业务规则，并通过平台的资源适配器，访问医院信息资源。医院移动信息应用终端系统通过标准化的医院移动信息应用功能中间件，实现面向角色的应用功能组合及应用界面表示层展示。[31]医院移动信息应用系统终端通过5Gwifi提供医院移动信息应用终端的远程移动访问。医疗业务协同工作平台还包括平台系统管理基础功能，保证医院信息资源的统一性、标准化，以及平台的可维护性、可管理性、及可扩展性，适应不同医院客户的个性化适配。

移动医疗信息系统总体架构如图2.1所示。

图 2.1 “移动医疗信息系统”总体架构图

3.1 系统应用技术分析

3.1.1 5GWiFi芯片系列

Broadcom公司推出802.11ac（5GWFi）芯片系列，该系列芯片为广泛的产品市场而设计。新的IEEE802.11ac芯片与其对应的802.11n解决方案相比，速率

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Qq一八三二五九零八二七 Broadcom的所有5GWiFi解决方案均支持以下功能：80MHz信道带宽，该

提高3倍，电源效率提高达6倍。

带宽是现有802.11n解决方案的2倍；256-QAM，这种更高级的调制方式可提高数据传输效率；发送和接收波束成形；低密度奇偶校验（LDPC）编码；空时分组编码（STBC）。

BCM4360支持PCIe接口，并采用了3码流802.11ac规范，达到了高达1.3Gbps的速率。BCM4352和BCM43526采用了双码流802.11ac规范，以达到867Mbps的速率。[32-33]BCM4352支持PCIe接口；BCM43526支持USB接口。BCM43516支持USB接口，采用了单码流802.11ac规范，达到了433Mbps的速率。用PCIe接口的芯片适用于接入点、路由器、DSL/有线网关和PC产品；采用USB接口的芯片适用于消费类电子产品，包括电视机、机顶盒和蓝光盘播放器等。

3.1.2 Android开发技术

Android是一个完整的移动智能终端系统软件平台，包含了丰富的内容，本文主要从以下两个方面介绍：Android操作系统概述，面向Android的开发编程环境及其编程语言。

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图2.2 Android体系结构图

（1）Android操作系统概述

Android操作系统包括了从底层系统软件到应用软件的全部层次，采用了软件栈（（SoftwareStack）形式的分层架构模式，从底层向上依次可以分为四个层次。依次为应用程序层、应用程序框架层、系统运行库、Linux内核层。

1、应用程序层

应用程序层是用户通过应用程序与Android进行直接交互的层次。用户在Android系统中看到的各种视图和信息以及用户进行的各种手势操作都是属于应

[34-35]

用程序层。一般系统自带的应用程序有网页浏览器、电子邮件、视频播放器、

日历、备忘录等等。这些程序都是用Java语言编写的，不同于其他操作系统，Android作为一个全开放性的平台，系统自带的这些应用程序是允许被开发人员

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Qq一八三二五九零八二七 2、应用程序框架层

应用程序框架层为应用开发者提供接口和支持。该层提供了多种可以用于

用其他应用所替代的。

Android应用开发的API，形成了不同的组件。应用开发者通过对该层API的调用，来实现应用层面的复杂应用功能。[36]在既有组件的基础上，应用开发者可以快速的进行应用程序的设计与开发，并以此为基础来进行应用程序的扩展，实现具有个性化和定制化的设计及其实现。在应用程序框架层中的主要组件包括Service组件、Activity组件、多媒体组件等，实现了活动管理、窗口管理、通知管理、包管理、资源管理、位置管理、电话管理等功能。

3、系统运行库

系统运行库包括了两个部分，分别是系统库和Android运行时。作为系统框架中的第三层，由于它与底层相关，所以在开发一般的应用程序中不需要用到此层。系统库包括基于PacketVideoOpenCore的多媒体库，跨平台的轻巧型关系数据库SQLite，开放的图形程序接口OpenGL等。其中多媒体库支持多种常见图片、音频以及视频格式的录制和播放；SQLite支持多种开发语言，比如C、C#、PHP、Java等；OpenGL具有很高的可移植性，在不同的平台上移植较为容易实现，因此己被广泛接受。[37]Android运行时则包括了两个部分即核心库与Dalvik虚拟机，其中核心库包含了Java语言的基础支持，以及为Android开发所提供的API支持；而Dalvik虚拟机为.dex格式的Java应用程序运行提供支持。

4、Linux内核层

Android的底层操作系统部分以Linux为内核，在Linux所具有的内存管理和进程管理方案基础上，进行了优化，并为之增加了相应的模块，用以提升系统的性能，强化系统的功能。由于Linux所具有的开源性，更多的开发者可以从底层对Android系统进行深入的了解，并可以在此基础上进行定制。

（2）Android开发环境与编程语言

Android开发语言为Java。目前搭建面向Android系统的开发环境可以采用

[38]如下的两种方式。一种是传统的Android搭建环境，另一种是使用谷歌Android

官方提供的ADT-BundleforWindows。本系统采用了第二种方式来进行相应开发环境的安装和配置。

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Qq一八三二五九零八二七 3.1.3 iOS开发技术

iOS开发技术相关内容比较多，主要从以下两个方面介绍：iOS操作系统概

述，面向Android的开发编程环境及其编程语言。

图2.3 iOS体系构架

（1）iOS操作系统概述

iOS操作系统是苹果公司开发的面向移动智能终端的嵌入式操作系统，由苹果公司于2007年1月首次对外发布该操作系统。

iOS操作系统的系统架构分为四个层次，自底向上依次分别是处于最底层的核心操作系统层、核心服务层、媒体层、可触摸层，提供不同的功能和服务。

核心操作系统层是iOS的基础，提供了整个iOS的基本功能支撑，包括了硬件驱动、线程管理、内存管理、文件管理、电源管理、以及标准输入输出等。核心操作系统层作为最底层提供硬件和系统框架之间的接口，然后以接口为媒介为系统框架提供访问内核和驱动的能力。[39]出于对系统安全性的考虑，在iOS的设计中，系统框架中只有部分能够支持对内核和驱动进行访问的权利。

核心服务层为应用开发提供了良好的支持。它包括Foundation框架和CoreFoundation框架。该层为应用开发提供处理字符串、时间、日历等一系列基本功能。其中，Foundation是以Object-C语言为基础提供的API，CoreFoundation是以C语言为基础提供的API。此外还包含了用来处理认证，密码管理的Security框架，用来处理GPS定位的CoreLocation框架和用来处理电话薄的AddressBook等一系列框架。

iOS通过媒体层来提供图像与音视频等相关的多媒体处理功能。图像处理是iOS所提供的应用开发支持中的重要组成部分。以UIKit框架提供了视图功能和预定义的图像。该层还提供了CoreGraphics框架、QuartzCore框架、OpenGLES框架，应用开发者可以进行扩展开发。其中CoreGraphics框架包含了Quartz2D

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