Распределенная система передачи данных на базе мобильных устройств в сфере телемедицины

Abstract

Целью данной диссертационной работы было предложение концепции использования мобильных устройств для создания телемедицинской унифицированной системы общения, мониторинга и брейнсторминга, нацеленный на аудиторию с ограниченными возможностями. А на базе предложенной концепции была задача разработки прототипа системы. Заявленная цель была достигнута.

В рамках диссертационной работы исследована предметная область и основные понятия телемедицины, применение методов усиливающей и альтернативной коммуникации, существующие проблемы при повседневном общении людей с расстройствами речи и письма, использование мобильных инфраструктур для общения и взаимодействия, а также существующие разработки в предметной сфере. Были также выделены основные методы разработки мобильных ПО, сравнены модели взаимодействий и методы проектирования и архитектуры клиент-серверных мобильных приложений. На базе результатов исследования была выдвинута концепция создания телемедицинской системы, основанная на использовании мобильных устройств. Жизнеспособность выдвигаемой концепции констатируется проведенными экспериментальными тестированиями и успешным внедрением прототипных программных средств.

В ходе решения задач, поставленных в диссертационной работе, получены следующие основные результаты: 1. Исследована предметная сфера телемедицины, изучены возможности применения мобильных инфраструктур, модели и методы передачи данных в предметной области, а также проектирования клиент-серверных приложений на основе мобильных инфраструктур для улучшения методов общения для лиц с нарушениями речи и письма. 2. В результате изучения был получен материал, анализ которого позволил предложить концепцию архитектуры создания новых телемедицинских унифицированных систем на базе мобильных устройств, нацеленный на аудиторию с ограниченными возможностями, и методы взаимодействия в такой системе. В концепции сформулированы и описаны основные методы построения мобильных телемедицинских систем, а также проектирование и архитектура клиент-серверных мобильных комплексов. В концепции обосновываются модели взаимосвязи между компонентами, выбор интегрированного внедренного мобильного сервера, а также методы передачи и хранения данных на мобильных устройствах. 3. В соответствии с концепцией был разработан прототип мобильного комплекса для организации виртуальных консилиумов, который работает без дополнительных сетевых устройств и функционирует как в автономном, так и подключенной к сети режимах. Комплекс состоит из трех составляющих программ – мобильный сервер для организации связи, общения и хранения данных, клиентское ПО для врачей, предназначенное для брейнсторминга и голосования, а также программа визуализации данных брейнсторминга. Клиентские приложения и мобильное серверное приложение разработаны с помощью гибридного подхода создания мобильных приложений под управлением ОС Android. 4. Для организации связи между отдельными компонентами мобильного серверного приложения создан специальный плагин Bridge, связывающий родного Java и интерфейсного JavaScript стороны, а также между сервером и клиентскими устройствами был разработан RESTful API для передачи данных. 5. Разработано прототипное мобильное ПО для обмена специальными сообщениями на базе стандарта PECS, с помощью которого люди с ограниченными возможностями могут свободнее общаться с окружающими, а также быть под умеренным контролем со стороны родителей и врачей. Приложения разработано с помощью инструментариев (Android NDK, VK SDK) создания мобильных приложений под управлением ОС Android. 6. Было проведено исследование эффективности разработанных прототипных решений путем программных экспериментов и тестирования на базе целевой аудитории. Были выяснены технические возможности программных средств, а также учтены желания участников экспериментальной группы для дальнейшей разработки. Рекомендации по применению результатов работы. По использованию полученных результатов диссертационной работы можно предложить следующие рекомендации: 1. Предложенную в диссертационной работе концепцию рекомендуется применить при создании унифицированных телемедицинских систем, предназначенный на организацию общения, виртуальных консилиумов для врачей и для мониторинга больных с расстройствами речи и письма. 2. Прототипные системы разработаны для работы под управлением самой распространенной в мире мобильной ОС Android. Создание подобных систем, нацеленных на мобильный ОС iOS, добавит почти полную поддержку существующих мобильных устройств. В таком случае в системе электронного сотрудничества могут одновременно работать и взаимодействовать мобильные устройства вне зависимости от ОС, и единственным требованием работы станет согласование серверного API. 3. Применяя сервер базы данных в комплексе программ для группового взаимодействия, можно как выгрузить данные, полученные в процессе обсуждения в автономном режиме, а также загрузить уже хранящиеся ранее данные при наличии сети Интернет. 4. При дальнейшем наличии поддержки WebSocket в сторонних внедренных серверов, интегрируя можно добавить некоторую производительность в системе.

Перспективы дальнейшей разработки темы. В дальнейшем планируется: 1. Продолжить исследования по эффективному использованию современных мобильных ИКТ в сфере телемедицины. 2. Дорабатывать описанные в диссертационной работе программные модули и довести разработанные мобильные прототипы распределенной системы телемедицины до стабильной версии. 3. Разрабатывать приложения под мобильный OS iOS, тем самым давая возможность подключиться к системе и пользоваться практически с любого мобильного устройства. 4. Разработка собственного сервера сообщений для организации аутентификации, общения и хранения данных в локальном облаке, которая добавит как независимость от сторонних API, так и безопасность и автономность.