1. 研究目的与意义
智能医疗是通过打造健康档案区域医疗信息平台，利用最先进的物联网技术，实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动，逐步达到信息化。在不久的将来医疗行业将融入更多人工智慧、传感技术等高科技，使医疗服务走向真正意义的智能化，推动医疗事业的繁荣发展。在中国新医改的大背景下，智能医疗正在走进寻常百姓的生活。随着移动互联网的发展，未来医疗向个性化、移动化方向发展，到2015年超过50%的手机用户使用移动医疗应用，如智能胶囊、智能护腕、智能健康检测产品将会广泛应用，借助智能手持终端和传感器，有效地测量和传输健康数据。
本课题拟完成基于华为手环的智能居家医疗系统后台的设计与实现 ，支持用户居家环境中，日常监测健康和慢性病人日常生活中的健康个性化指导、问询需求。实现生活模块、医疗模块、监测模块功能，以解决目前新冠疫情的影响使人们越来越迫切的对居家也能进行医疗诊断的需求。
2. 课题关键问题和重难点
基于华为手环的智能居家医疗系统分为四个大模块：基于HarmonyOS的手机端APP的实现、基于python的爬虫模块实现、基于华为手环的监测模块实现、基于neo4j的医疗知识图谱实现。本课题拟完成基于华为手环的智能居家医疗系统后台的设计与实现。
本课题的关键：
1. 构建基于neo4j图数据库的医疗知识图谱
3. 国内外研究现状（文献综述）
根据《中国国民健康与营养大数据报告》数据显示，中国人当前的健康大数据并不容乐观，70%中国人存在过劳死危险，76%白领拥有亚健康，20%患有慢性病，其中慢性病死亡率占有86%，心脑血管病占据中年死亡原因的22%。医疗方面的大数据更是揭露了目前病人的真实需求，他们需要能够帮助自己监测并且了解自己身体的数据的软件，也需要这些软件来帮助他们更好的康复。随着时代的发展，人们生活水平逐年提高，平均寿命的增长，人口老年化加重，人们对医疗健康的需求也越来越多。但是，医患基数大，医疗资源的供给远不及患者增加的速度。各地区也呈明显的分布不均匀的状态。同时，由于互联网的飞速发展，人们可以很方便的在网络上进行医疗查询咨询服务，比如百度搜索、谷歌搜索，以及类似于寻医问药等一系列专业医学网站，提供医生的在线问答服务。但现有的服务仍存在一定的问题，巨大医疗健康服务需求推动人们寻找效率更高体验更好的服务方式[12]。
面对患者：有数据显示，以北大医院为例，日门诊量达9000-10000人。一个医生在短时间内要看完那么多病人，分配给每一个病人的时间只有几分钟，大家排了一夜的队，看几分钟的病。医生的数量是远远不足的，而患者的数量却远超医院的承受范围，导致大部分病人需要排队，预约挂号，导致耽误病情。同时也给病人带来了精神上的压力。
4. 研究方案
1. 系统功能结构
本课题拟完成基于华为手环的智能居家医疗系统后台的设计与实现 ，支持用户居家环境中，日常监测健康和慢性病人日常生活中的健康个性化指导、问询需求。实现生活模块、医疗模块、监测模块功能。系统总体功能结构如图1所示，
图1 系统功能结构
1）医疗助手手环
监测人体健康：日常生活中，用户（患者）需佩戴智能手环并在手机端开启健康助手服务，智能手环可以监测用户基本的体征数据（血氧度，体温，心率，步数）并直观显示用户体征数据。当用户在手机端开启健康监测服务时，自动将手环监测到的用户体征数据实时上传至云端服务器。
实时数据传输：由手环蓝牙串口模块传输数据至手机端APP，手机端再由网络上传相应身体参数至云端服务器系统。
2）智能居家医疗系统后台
注册登录：新用户通过注册登录app。
爬取天气：云服务器内有部署爬虫脚本与定时程序，每天会定时自动爬取中国天气网上各地的天气指数并更新服务器内的数据库，自动分析用户当日适宜的运动，根据客户体征变化判断用户是否出门，并由此提醒用户穿衣，带伞，佩戴口罩，适合交通等生活出行方式。根据客户端数据库记录的用户的体征数据及用户喜好，自动为用户匹配适合用户的食谱。
知识图谱管理：其中包含疾病，药品，食物，医疗科目，疾病症状，诊断检查节点和疾病常用药物，疾病适宜食物，疾病忌吃食物，疾病推荐食谱，疾病症状，疾病并发症，疾病所需检查，疾病属于实体关系类型，最终形成以neo4j数据库为基础，以cypher查询语句作为问答搜索sql的智能知识问答AI模块，满足用户的智能知识问答功能。
病后康复管理：系统可以根据病人的身体状况为病人推荐适合的康复性运动，并根据手环检测的运动所带来的身体变化实时改变运动计划，并实时提醒病人喝水及休息。
2.核心功能流程图
图2 监测人体健康功能流程图
图3 天气爬虫功能流程图
图4 知识图谱管理功能流程图
3.研究方案
基于华为手环的智能居家医疗系统后台的设计与实现主要分为四个部分
1） Neo4j数据库表设计。
数据库E-R图如图5所示：
图5 E-R图
各实体类描述如下：
疾病表（疾病名称，简介，治疗方式，病因,预防措施，治疗概率，治疗周期，易感人群）
诊断检查项目表（项目名称，疾病名称）
医疗科目表（科室名称，疾病名称）
药品表(药品名称，是否在售)
食物表(食物名称)
疾病症状表（症状名称 ,疾病名称）
厂商表（厂家名称）
食物食用表(食物名称，疾病名称，宜吃，忌吃）
药品生产表（厂家名称，药品名称，产量）
药品选择表（药品名称,疾病名称，常用药品，推荐药品）
2） 基于neo4j的医疗知识图谱设计与实现。如图6所示
3） 基于HarmonyOS的手机端APP的实现。使用DevEco Studio对手机端app设计实现，如图7所示。
4） 前后端数据交互与完成硬件类华为手环嵌入式stm32单片机设计与调试
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| 图6 医疗知识图谱效果展示图 | 图7手机端APP效果图 |
5. 工作计划
五、工作计划
2022-2023-1学期：
第15-16周：完成选题，查阅相关中英文资料。
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