专利名称：面向新农合业务应用的移动智能终端的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及移动信息化领域。该系统通过移动APN专网，与新农合业务服务器实现远程连接；系统定制开发的外设模块及业务应用驱动，来完成新农合业务的分布式应用。借助计算机网络技术，最终满足新农合业务的定制化需求。
背景技术：
农村合作医疗是由我国农民自己创造的互助共济的医疗保障制度，在保障农民获得基本卫生服务、缓解农民因病致贫和因病返贫方面发挥了重要的作用。它为世界各国，特别是发展中国家所普遍存在的问题提供了一个范本，不仅在国内受到农民群众的欢迎，而且在国际上得到好评。但是，在实践中也存在很多问题。首先，参加新型农村合作医疗登记程序繁琐；其次农村合作医疗的报销程序也很繁琐，农民领取补偿款费时费力，影响参保热情；再次，在补偿过程中部分医疗机构违规操作，上级主管部门缺乏有效的监管手段。解决以上问题的一个有效手段就是实现合作医疗计算机网络化管理，制定统一的系统开发规范与标准，消除各地信息不能交换的信息孤岛。现有的解决方案，通常的模式是在低端采用定制的POS机或者通用的POS机，在高端采用PC，通过电话线、宽带或者移动网络接入新农合信息平台。对于POS机，通常采用32位ARM高速嵌入式CPU，配置大容量内存，集IC卡刷卡器、密码键盘、微型打印机、液晶显示屏、SAM安全认证模块、有线/无线网络连接模块的一体化整合式设计，具有高可靠性、低能耗、微型化、模块化设计等特点，可在脱机或联机状态进行工作。功能类似于刷卡交易终端设备，可广泛应用于小额支付的各个领域。对于PC，通常是采用PC加标准外设的形式，利用PC接口丰富的特性，配合刷卡器、 热敏/针式/激光打印机等设备，搭载新农合软件实现响应的功能。现有的两种方式分别存在以下缺陷对于低端采用的定制或通用POS机模式由于POS机主要针对于小额支付应用， 功能侧重于对各类卡片的数据读取(磁卡、非接触IC卡、接触式IC卡)和数据的安全传输 (PSAM安全模块)，不适合有复杂操作过程的应用，新农合业务流程复杂，信息量大，完成一次具体的流程需要多次的用户交互，比如在药品选择时，传统POS机只能显示2-4行数据， 且每行显示小于8个汉字，这样增加用户准确选择药品的难度；同时，POS机一般处理流程固定，当业务发生变化时，需要通过远程更新固件实现新的功能，新农合业务由于政策的不确定性在执行时需要对流程实现动态调整，因此传统的POS机无法很好的适应新农合的具体应用。另一方面，由于现在的新农合业务日趋复杂，在完成一次门诊补偿过程中，要涉及到多次的交互，POS机通常显示的屏幕较小，因此处理和显示用户输入都非常不方便，这也大大限制了其使用的场合。对于高端采用的PC加外设模式PC通常采用Windows操作系统，使用不当容易感染病毒；而且由于村医普遍文化素质不高，在使用PC时需要大量的培训，增加了额外的人力物力负担；在新农合业务中，有时候村医需要出诊，PC携带不便，即使使用笔记本或上网本的形式，外设亦不便携带，因此PC加外设的模式在新农合应用中也有不足之处。
实用新型内容针对现有技术的不足，本实用新型提出一种适合新农合业务应用的一种面向新农合业务应用的移动智能终端。本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案是面向新农合业务应用的移动智能终端，通过移动APN专网，与新农合业务服务器远程连接，其特征在于，在工控主板上连接有通信模块、电源模块、液晶面板、硬盘、内存和外设模块；所述工控主板是系统的支撑平台；所述通信模块提供移动无线通信功能并支持APN专网连接；所述电源模块将为各模块提供电源支持的设备；所述液晶面板是显示设备；所述硬盘和所述内存是存储设备；所述外设模块可定制化选择，是扩展业务能力的设备。所述工控主板采用htel Atom N450处理器的工控主板。所述通信模块采用双模结构GPRS网络和TD-CDMA网络。所述通信模块的核心是采用数模混合信号CMOS半导体技术的TD-SCDMA/GSM/ GPRS双模基带芯片。 所述通信模块适应TD-SCDMA/GSM无线接口协议标准。所述通信模块支持TCP/IP协议。所述通信模块支持Mobile Partner5. 0拨号软件。所述电源模块包括输入电路、交流滤波电路、整流电路、电源控制电路、电压转换电路和输出电路；所述输入电路输入为220V，50HZ的交流电；所述电源控制电路采用PWM控制器FAN75M ；所述电压转换电路将300V直流电压分别转换为19V、5V、3. 3V直流电压提供给输出电路。所述外设模块中的微处理器LPC2478与所述工控主板通过USB连接；所述外设模块中的非接触式IC卡模块通过串行数据总线与微处理器LPC2478通所述外设模块还包括PVC卡模块和热敏打印机模块，通过I/O 口与微处理器 LPC2478 通信。所述19V直流电压为所述工控主板供电，所述5V直流电压为所述液晶面板供电， 所述3. 3V直流电压为所述非接触式IC卡模块、PVC卡模块和热敏打印机模块供电。本实用新型提出的面向新农合业务应用的制动智能终端的优点为成本较低，集成度高，便于携带；硬件设计采用模块化形式，便于维护，同时要适应较为恶劣的应用环境； 易于操作，通过简单培训即可快速上手，软件设计上要考虑到最终使用者文化素质较低的实际情况；系统的可扩展性好，采用通用的软硬件平台，便于二次开发。同时还具有以下优占.
^ \\\ ·1.应用广泛。可以应用于机械制造、石油、化工、石化、医药、冶金、采矿、电力、食品加工、能源、消防、银行监控等行业的移动信息化领域；2.具有良好的分布式特点。本实用新型废弃了传统的有线网络，采用覆盖效果良好的移动无线网络，实现了彻底的机器对机器、物与物之间的连接，体现了系统结构的高度物联网特性；3.具有良好的可移动性。由于采用网络技术，用户可以在任何地点通过移动APN 专线网络，连接新农合业务服务器；4.采用了成熟的^itel凌动平台，操作系统采用嵌入式Windows XP，与POS机相比，具有更低的功耗，更强大的处理能力，更友好的人机界面，更完善的兼容性和可扩展性；5.与PC加外设的形式相比，具有更高的集成度和可靠性，在成本上也具有明显优势；通过对操作系统的定制和用户组策略，降低了病毒感染和系统崩溃的风险，消除了因用户误操作到来的不确定性；6.配套的新农合软件针对移动网络在信号不好情况下有可能出现掉线的特点，对网络连接做了优化处理，即使在暂时无法连接服务器的情况下也可离线使用，另一方面，新农合软件在界面上采用了导航式设计，可以引导使用者快速上手，并减少了由于文化素质较低而带来的误操作现象。
图1是本实用新型硬件结构框图；图2是本实用新型外设模块的硬件结构框图；图3是本实用新型双模自动切换终端的软件实现架构图；图4是本实用新型的软件流程图。
具体实施方式
以下结合附图及实施例对本实用新型做进一步的详细说明。本实用新型硬件结构框图如图1所示。1.工控主板采用集成htel Atom N450 (1. 66GHz)处理器的工控主板，芯片组为 Intel Pineview-M+ICH8M,集成 6 个 USB2. 0 接口，一个 10/100M 以太网接口，Realtek 公司的AC97声音解码编码芯片，LVDS视频输出接口，一个IDE硬盘接口，一个SATA硬盘接口， DDR2 内存接口，一个 MiniPCI-e 接口和一个 SIM CARD 接口。2.硬盘采用IDE或SATA接口的2. 5英寸笔记本硬盘。3.内存采用533/667MHz SO-DIMM的DDR2内存，最大支持到2GB。4.液晶面板可采用支持LVDS接口的各类液晶面板。以奇美(CHIMEI)公司生产的20. Iin 8bit液晶面板为例，该面板分辨率 1600X 1400, RGB像素按垂直条状排列，显示方式为常黑型(像素两端不加电压时光线不能通过)，使用十通道LVDS接口电路(八通道数据信号，两通道时钟信号)，以双路方式传输 RGB数据；[0050]5.电源模块电源模块作为系统的重要组成部分，不仅负责将交流电转换为直流电提供给其他部分，更对系统的稳定性和适应性有直接的影响。5. 1电源输入与输出电源输入为220V，50Hz的交流电；电源输出分别为直流19V，给主板供电；直流5V，给液晶显示面板供电；直流3. 3V，给PVC卡读卡模块，非接触式IC卡模块和热敏打印机模块供电。5. 2交流滤波电路220V的交流电经过保险丝后，再经过由滤波电感和低通滤波电路，用于滤去220 交流电中的高频杂波成分。一方面可以防止电网中的高频干扰串入系统电路，另一方面也可防止机内产生的脉冲进入电网造成干扰。同时由电阻和电容构成的泄放电路可以防止在插头拔下后仍有的残留电压。5. 3整流电路消除干扰后的220V交流电经过全桥整流和平滑滤波后，形成约300V稳定的直流电压，经过开关变压器为功率管供电。其中还有高频防自激电路以消除在整流过程中产生的高次谐波和浪涌吸收回路。5. 4电源控制电路电源采用PWM控制器FAN7554，该芯片内部集成了启动电路和开关振荡电路，从而减少了外部元器件和系统功耗。同时，该芯片内部集成了过压保护、过电流保护、过载保护、 过流锁定等保护电路，大大提高了系统的稳定性。5. 5电压转换电路由开关变压器的相应绕组抽头经整流后再由Π型滤波电路产生相应的19V、5V、 3. 3V电压，辅助于高频扼流电路和浪涌吸收回路，给各个部分供电。6.外设模块外设模块包括PVC卡读卡模块，非接触式IC卡模块和热敏打印机模块三部分，三部分集成在一块电路板上，由一个嵌入式微处理器驱动，通过USB方式与主板通信，结构图如图2所示。6. 1总体结构微处理器LPC2478作为USB的Device端，主板作为USB的Host端，在操作系统启动后，会自动加载相应的设备驱动程序，在正常工作时，应用程序通过调用驱动程序中的 API函数实现数据通信。当外设模块随终端上电后，先完成自身的初始化工作，具体包括各个部分的自检以及判断处理器与各具体功能模块间通信是否正常。当LPC2478收到工控主板的指令后， 根据指令的类型分别对相应的模块进行操作，并将操作的结果做出反馈。6. 2非接触式IC卡模块模块采用13. 56MHZ非接触式IC卡芯片THRC13，可读取符合ISO 14443TypeB标准的RFID卡，将射频振荡、发射控制、功率放大、射频检波、接收放大、卡检测、鉴相器及数字处理等电路集成于一体，工作距离最远可达5cm;单3. 3V电源供电，功耗约为500Mw，读卡成功后通过蜂鸣器和LED做出提醒。模块通过TTL电平的方式与微处理器LPC2478进行通[0070]6. 3PVC 卡模块模块能够对第二、三磁道进行读取，采用独特的三维磁头安装设计，使得磁头与磁卡间的接触达到最佳，摩擦极小；读写标准符合IS07811-7815 ；超长磁头寿命，温度在 0C-+45C，湿度在10% -90% RH范围时，磁头寿命> 60万次；支持高低速划卡，拉卡速度 10-120cm/s ；读写状态声、光双重指示；模块通过微处理器LPC2478的IO引脚进行控制。6. 4热敏打印机模块模块采用57mm热敏打印头，打印纸采用热敏纸卷，纸宽48士0.5mm;外径小于 Φ 50mm;纸厚65士5us。打印字符为国标一、二级汉字库16X16点阵，32*16点阵，32*32 点阵，点密度8点/mm，有效打印宽度384点/行，打印速度9字符行/秒。模块由主控制件、步进电机驱动部分、热敏打印头过热保护部分、热敏打印头缺纸检测部分、黑标检测部分组成。其中步进电机驱动部分负责控制打印纸走纸及走纸速度，热敏打印头过热保护部分防止热敏打印头温度过高损坏，热敏打印头缺纸检测部分完成热敏打印头是否有纸检测，黑标检测部分负责黑标定位以实现套打功能。模块通过微处理器LPC2478的IO引脚进行控制。6. 5通信协议USB的Host端和Device端通信协议包括数据头、数据体和校验三部分。其中数据头的格式为服务类型(1字节)+目标设备(1字节)+数据体长度O字节)+序列号O 字节)。其中服务类型包括0x01-读请求、0x02-写请求、0x03-查询状态请求、0x04-正确响应、0x05-错误响应；其中目标设备包括0x01-非接触式IC卡模块、0x02-PVC卡模块、0x03-热敏打印机模块；如果是非接触式IC卡模块操作，需要给出密码和相应的扇区号，如果是PVC卡操作，需要给出磁道号；如果是正确响应，则在数据体中放入响应的结果，如果是错误响应，则在数据体中放入错误码。设备的状态可能为就绪、忙和故障。数据校验采用CRC32的方式。7.通信模块通信模块采用双模多媒体无线通信方式，支持GSM/GPRS/EDGE/ HSDPA网络，支持语音功能。拨号软件采用Mobile Partner5. 0，该软件支持主流的TD模块， 具有语音，短信和数据通信功能，而且支持开机自动联网、断线重拨、网络选择、接入点设置等功能。双模自动切换终端的软件实现架构如图3所示。系统软件流程图如图4所示。1.操作系统操作系统采用Windows XP Embedded，在保证系统功能的前提下停止不必要的服务并卸载某些组件，只保留某些默认的端口并打开审核策略。2.用户权限建立系统用户和一般用户两个用户组，通过组策略对具体权限做出界定，其中系统用户拥有最高权限，主要供维护人员使用，一般用户只能操作某些资源，主要供实际操作人员使用。[0087]一般用户组主要应用的组策略有(1)在Alt+Ctrl+Del组合键中，删除“任务管理器”；(2)删除“添加或删除程序”；(3)隐藏“我的电脑”中指定的驱动器； (4)只能运行指定的Windows程序；(5)禁止使用USB存储设备。3.新农合应用软件新农合软件采用Clientlerver架构，采用WfebService的方式与服务器进行数据交换，功能上主要完成新农合的门诊补偿和补偿记录查询操作。在逻辑上划分为人机接口模块、本地数据库模块、数据加密模块、通讯模块和程序升级模块五个部分。3.1人机接口模块人机接口模块主要实现与用户的交互，包括依照处理流程显示或隐藏相应的窗口，对用户收入的数据实施有效性校验，显示提示、警告以及服务器返回的数据信息，调用外设实现特定的功能等。3. 2本地数据库模块考虑到在新农合门诊补偿中，有大量的数据是几乎不发生变化的，例如参合人员信息和药品信息等，如果每次都向服务器去请求，不仅加重了服务器的负担，更占用了有限的网络带宽，严重时会影响用户的体验性。因此本地数据库模块在软件第一次运行时，将必要的数据获取后保存于本地，以后每当服务器端数据发生变化，只对不一致的数据实现增量式修改。另一方面，在用户操作过程中会产生一些临时数据，这些临时数据需要保留一定的时间或等待某个特定的操作后才可释放，这些临时数据也保存在本地数据库中。考虑到数据容量较小，本地数据库采用基于Windows的桌面关系数据库管理系统 Access,并使用ADO的方式连接。3. 3数据加密模块由于新农合业务涉及到资金往来及患者隐私，而且数据传输有可能使用公共网络，因此数据加密模块用来将Client与krver间往来的数据报文进行加密处理。加密算法采用了目前最常用的DES方法，密钥常用非对称的方式，即使用公钥进行加密，使用私钥进行解密，这样在很大程度上可以保护数据的安全性。3. 4通讯模块通讯模块使用ffeb Service的方式与服务器上的中间件进行数据交换，考虑到使用移动网络存在掉线的可能，同时要完成对连接的维护以及掉线重连后现场数据的恢复。3. 5程序升级模块由于采用C-S结构，当客户端程序因为修正某些BUG或功能变化时，需要通过远程升级功能实现。具体实现过程为在与服务器建立连接后，将服务器端发送来的终端版本数据信息与本地保存的版本信息做比较，如果本地版本低于服务器端部署的版本，则主动获取需要更新的文件，更新完毕后将新的版本信息保存于本地，进入正常的运行流程。
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权利要求1.面向新农合业务应用的移动智能终端，通过移动APN专网，与新农合业务服务器远程连接，其特征在于，在工控主板上连接有通信模块、电源模块、液晶面板、硬盘、内存和外设模块；所述工控主板是系统的支撑平台；所述通信模块提供移动无线通信功能并支持APN专网连接；所述电源模块将为各模块提供电源支持的设备；所述液晶面板是显示设备；所述硬盘和所述内存是存储设备；所述外设模块可定制化选择，是扩展业务能力的设备。
2.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述工控主板采用htel Atom N450处理器的工控主板。
3.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述通信模块采用双模结构=GPRS网络和TD-CDMA网络。
4.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述通信模块的核心是采用数模混合信号CMOS半导体技术的TD-SCDMA/GSM/GPRS双模基带芯片。
5.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述通信模块适应TD-SCDMA/GSM无线接口协议标准。
6.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述通信模块支持TCP/IP协议。
7.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述通信模块支持Mobile Partner5. 0拨号软件。
8.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于，所述电源模块包括输入电路、交流滤波电路、整流电路、电源控制电路、电压转换电路和输出电路；所述输入电路输入为220V，50HZ的交流电； 所述电源控制电路采用PWM控制器FAN75M ；所述电压转换电路将300V直流电压分别转换为19V、5V、3. 3V直流电压提供给输出电路。
9.根据权利要求1所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于， 所述外设模块中的微处理器LPC2478与所述工控主板通过USB连接；所述外设模块中的非接触式IC卡模块通过串行数据总线与微处理器LPC2478通信； 所述外设模块还包括PVC卡模块和热敏打印机模块，通过I/O 口与微处理器LPC2478ififn。
10.根据权利要求8和9所述的面向新农合业务应用的移动智能终端，其特征在于，所述19V直流电压为所述工控主板供电，所述5V直流电压为所述液晶面板供电，所述3. 3V直流电压为所述非接触式IC卡模块、PVC卡模块和热敏打印机模块供电。
专利摘要本实用新型涉及移动信息化领域。本实用新型通过移动APN专网，与新农合业务服务器远程连接，其特征在于，在工控主板上连接有通信模块、电源模块、液晶面板、硬盘、内存和外设模块；所述工控主板是系统的支撑平台；所述通信模块提供移动无线通信功能并支持APN专网连接；所述电源模块将为各模块提供电源支持的设备；所述液晶面板是显示设备；所述硬盘和所述内存是存储设备；所述外设模块可定制化选择，是扩展业务能力的设备。本实用新型的优点为成本较低，集成度高，便于携带；硬件设计采用模块化形式，便于维护；易于操作，通过简单培训即可快速上手；系统的可扩展性好，便于二次开发。
文档编号H04W88/02GK202190415SQ20112033493
公开日2012年4月11日 申请日期2011年9月7日 优先权日2011年9月7日
发明者于洪洲, 付强, 夏国欣, 孙振国, 王建伟, 石刚, 赵伟 申请人:中国科学院沈阳自动化研究所, 中国移动通信集团辽宁有限公司