Java Websocket を使用してリアルタイム ECG 表示を実装するにはどうすればよいですか?

インターネット技術の発展に伴い、リアルタイムデータの送信と表示がますます注目を集めています。医療業界では、患者の生活を監視するためにリアルタイムの ECG 表示が不可欠です。 Java 言語では、Websocket テクノロジーを使用してリアルタイム心電図を表示できます。次に、Java Websocket を使用してリアルタイム心電図を表示する方法と具体的なコード例を紹介します。

1. Java Websocket とは

Websocket は、クライアントとサーバー間の双方向通信を可能にする新しいタイプのネットワーク通信プロトコルです。 HTTP プロトコルと比較して、Websocket プロトコルはリアルタイムでデータをプッシュでき、データ送信のリアルタイム性が向上します。 Java 言語では、javax.websocket パッケージの API を使用して Websocket 通信を実装できます。

2. リアルタイム心電図表示を実現するプロセス

(1) Websocket サーバー側の作成

javax.websocket を実装することで、WebSocket サーバー側を作成できます。エンドポイントクラス。具体的なコードは次のとおりです。

import javax.websocket.server.ServerEndpoint;

@ServerEndpoint("/heartBeat")
public class HeartBeatEndpoint {

}

この Endpoint クラスでは、@ServerEndpoint アノテーションを使用してサーバー側のアドレスを指定します。ここではサーバー側のアドレスを「/heartBeat」に設定します。

(2) リアルタイム心電図データをクライアントに送信する

サーバー側で Websocket サービスを作成した後、リアルタイム心電図データをクライアントに送信する必要があります。この例では、シミュレートされた ECG データを使用しますが、送信されたデータを自分で変更することもできます。具体的なコードは次のとおりです。

private void sendHeartBeat(Session session, int count) {
        Random random = new Random();
        float[] data = new float[100];

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            data[i] = (float) (random.nextGaussian() * 0.1 + Math.sin(count * 0.1 + i * 0.1));
        }

        String json = "{"command":"heartbeat","data":" + Arrays.toString(data) + "}";

        try {
            session.getBasicRemote().sendText(json);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }

このメソッドでは、Random クラスを使用してランダム データを生成し、そのデータを JSON 形式でクライアントに送信します。データ形式は次のとおりです。

{
    "command": "heartbeat",
    "data": [1.0, 2.0, 3.0, ..., 100.0]
}

(3) Websocket クライアントの作成

Websocket クライアントの実装には JavaScript または他の言語を使用できます。ここでは JavaScript を使用します。具体的なコードは次のとおりです。

var ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/heartBeat");

ws.onmessage = function(event) {
    var data = JSON.parse(event.data);
    var command = data.command;
    var data = data.data;

    if (command === "heartbeat") {
        // 展示实时心电图数据
        showHeartBeat(data);
    }
} 

このコードでは、WebSocket クラスを使用して接続を作成し、サーバー側のアドレスを設定します。次に、onmessage イベント ハンドラーを使用してサーバー側からデータを受信します。コマンドが「heartbeat」であることが検出されると、showHeartBeatメソッドを呼び出してデータを表示します。

(4) リアルタイム ECG データの表示

最後に、リアルタイム ECG データを表示する必要があります。ここでは、Chart.js ライブラリを使用して ECG データを表示します。具体的なコードは次のとおりです。

function showHeartBeat(data) {
    // 去除第一个元素
    data.shift();

    var ctx = document.getElementById('heartBeatChart').getContext('2d');

    var chart = new Chart(ctx, {
        type: 'line',
        data: {
            labels: Array.apply(null, {length: data.length}).map(Number.call, Number),
            datasets: [{
                data: data,
                borderColor: 'rgba(255,99,132)',
                backgroundColor: 'rgba(255,99,132,0.5)',
                fill: false
            }]
        },
        options: {
            legend: false,
            tooltips: false
        }
    });
}

このコードでは、Chart.js 折れ線グラフを作成し、心電図データを渡します。ここでは、心電図の Y 軸座標を心拍数値、X 軸座標を時間を設定し、時間間隔は 0.1 秒とします。グラフでは、心電図データが赤い線で表示されます。

3. 完全なコード例

以下は完全な Java および JavaScript コード例です:

Java コード:

import java.io.IOException;
import java.util.Arrays;
import java.util.Random;
import javax.websocket.Endpoint;
import javax.websocket.EndpointConfig;
import javax.websocket.Session;
import javax.websocket.server.ServerEndpoint;

@ServerEndpoint("/heartBeat")
public class HeartBeatEndpoint implements Endpoint {
    private Session session;
    private Timer timer;

    @Override
    public void onOpen(Session session, EndpointConfig config) {
        this.session = session;

        timer = new Timer();
        timer.scheduleAtFixedRate(new TimerTask() {
            int count = 0;
            @Override
            public void run() {
                sendHeartBeat(session, count++);
            }
        }, 0, 100);
    }

    @Override
    public void onClose(Session session, CloseReason reason) {
        timer.cancel();
    }

    @Override
    public void onError(Session session, Throwable throwable) {
        throwable.printStackTrace();
    }

    private void sendHeartBeat(Session session, int count) {
        Random random = new Random();
        float[] data = new float[100];

        for (int i = 0; i < 100; i++) {
            data[i] = (float) (random.nextGaussian() * 0.1 + Math.sin(count * 0.1 + i * 0.1));
        }

        String json = "{"command":"heartbeat","data":" + Arrays.toString(data) + "}";

        try {
            session.getBasicRemote().sendText(json);
        } catch (IOException e) {
            e.printStackTrace();
        }
    }
}

JavaScript コード:

var ws = new WebSocket("ws://localhost:8080/heartBeat");

ws.onmessage = function(event) {
    var data = JSON.parse(event.data);
    var command = data.command;
    var data = data.data;

    if (command === "heartbeat") {
        // 展示实时心电图数据
        showHeartBeat(data);
    }
}

function showHeartBeat(data) {
    // 去除第一个元素
    data.shift();

    var ctx = document.getElementById('heartBeatChart').getContext('2d');

    var chart = new Chart(ctx, {
        type: 'line',
        data: {
            labels: Array.apply(null, {length: data.length}).map(Number.call, Number),
            datasets: [{
                data: data,
                borderColor: 'rgba(255,99,132)',
                backgroundColor: 'rgba(255,99,132,0.5)',
                fill: false
            }]
        },
        options: {
            legend: false,
            tooltips: false
        }
    });
}

4. 概要

この記事では、Java Websocket を使用してリアルタイム心電図表示を実装する方法を紹介し、具体的なコード例を示します。 Websocket テクノロジーの普及と継続的な改善により、リアルタイム データの送信と表示がより便利かつ効率的になると考えられます。この記事が皆さんのお役に立てば幸いです。

以上がJava Websocket を使用してリアルタイム ECG 表示を実装するにはどうすればよいですか?の詳細内容です。詳細については、PHP 中国語 Web サイトの他の関連記事を参照してください。