残疾人远程康复指导系统的设计与实现

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据全国残疾人抽样调查显示,残疾人数量超过8000万,其中大量残疾人有康复需求,但是现有的服务并不能很好满足。随着互联网技术的发展,在线音视频交互技术为残疾人康复服务提供了一条新渠道,许多康复服务可以通过网络提供,而不必受距离的限制。为此,我们研发了残疾人远程康复指导系统,该系统基于WebRTC技术构建,实现了用户与医生间的P2P音视频通信,并且提供诊疗排队,文本信息交流,远程分辨率调整,诊疗流程控制,病历辅助,实时状态更新等功能。WebRTC作为一种网页实时通信技术,提供了包括音视频的采集、编解码、P2P网络传输等功能,使用户不安装插件便能通过浏览器完成实时音视频通信。基于WebSocket浏览器-服务器全双工通信协议,实现了诊疗室排队模块,能够实时显示用户的排队状态,更新用户需要等待的人数。系统支持移动设备,采用响应式布局,对视频播放画面、用户信息栏及其他部件做了大量调整,便于移动设备用户浏览。  本系统的消息节点用于处理WebSocket长连接,承担了大量工作,而单机的可用性及可承担的用户量有限。因此,本文设计实现了一种分布式消息节点架构,采用了一种整合了最小连接数和轮询算法的负载均衡方法,并使用高可用的Zookeeper管理节点,能够动态加入节点横向伸缩及失效转移,提高了可用性,扩大了系统容量。各消息节点通过ZeroMQ PUB-SUB模型进行通信,无需单独部署的Broker服务器。结合诊疗室特点,对于通用状态消息统一内部分发,减少节点间通信。  经测试,本系统能够满足远程康复指导的基本需求,且分布式消息节点具有良好的可用性及可伸缩性。
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