Открыть список
Как стать автором
Обновить

Создание трекера пульсоксиметрии с использованием AWS Amplify и AWS serverless

VueJSОблачные сервисыЗдоровье
Перевод
Tutorial
Автор оригинала: Moheeb Zara

В этом руководстве демонстрируется пример решения для сбора, отслеживания и обмена данными пульсовой оксиметрии для нескольких пользователей. Он построен с использованием бессерверных технологий AWS , что обеспечивает надежную масштабируемость и безопасность. Внешнее приложение написано на VueJS и использует Amplify Framework . Измерения сатурации кислорода выполняются вручную или с помощью пульсоксиметра BerryMed, подключенного к браузеру через Интернет через Bluetooth .

Снимок экрана внешнего приложения, запущенного в браузере настольного компьютера.
Снимок экрана внешнего приложения, запущенного в браузере настольного компьютера.

Бессерверный бэкэнд, который обрабатывает пользовательские данные и управление общим доступом, развертывается с использованием модели бессерверных приложений AWS (AWS SAM). Бэкэнд-приложение состоит из REST API Amazon API Gateway , который вызывает функции AWS Lambda . Код написан на Python для обработки бизнес-логики взаимодействия с базой данных Amazon DynamoDB . Аутентификацией управляет Amazon Cognito .

Предпосылки

Для реализации проекта потребуется:

Развернем приложение

Диаграмма высокого уровня полного приложения кислородного монитора.
Диаграмма высокого уровня полного приложения кислородного монитора.

Решение состоит из двух частей: внешнего интерфейса и бессерверного внутреннего интерфейса. Amplify CLI развертывает все аутентификации Amazon Cognito и ресурсы хостинга для веб - интерфейсе. Серверной части требуется идентификатор пула пользователей Amazon Cognito для настройки авторизатора в API. Это включает рабочий процесс авторизации, как показано на следующем изображении.

Схема, показывающая, как работает рабочий процесс авторизации Amazon Cognito
Схема, показывающая, как работает рабочий процесс авторизации Amazon Cognito

Сначала настройте интерфейс. Выполните следующие шаги с помощью терминала, запущенного на компьютере, или с помощью AWS Cloud9 IDE. Если вы используете AWS Cloud9, создайте экземпляр, используя параметры по умолчанию.

Из терминала:

  1. Установите Amplify CLI, выполнив эту команду

    npm install -g @aws-amplify/cli
  2. Настройте Amplify CLI с помощью этой команды. Следуйте инструкциям до завершения .

    amplify configure
  3. Клонируйте проект с GitHub .

    git clone https://github.com/aws-samples/aws-serverless-oxygen-monitor-web-bluetooth.git
  4. Перейдите в каталог ampify-frontend и инициализируйте проект с помощью команды Amplify CLI. Следуйте инструкциям до завершения.

    cd aws-serverless-oxygen-monitor-web-bluetooth/amplify-frontend
    amplify init
  5. Разверните все внешние ресурсы в облаке AWS с помощью команды Amplify CLI.

    amplify push
  6. После завершения развертывания ресурсов обратите внимание на свойство aws_userpools_id в файле src / aws-exports.js . Это требуется при развертывании бессерверного бэкэнда.

    aws_user_pools_id в файле src / aws-exports.js
    aws_user_pools_id в файле src / aws-exports.js

Затем разверните бессерверный бэкэнд. Хотя его можно развернуть с помощью AWS SAM CLI , вы также можете развернуть его из Консоли управления AWS :

  1. Перейдите к серверному приложению Oxygen-Monitor в репозитории бессерверных приложений AWS .

  2. В настройках приложения назовите приложение и укажите aws_userpools_id из внешнего приложения для параметра UserPoolID .

  3. Выберите Deploy (Развернуть) .

  4. По завершении скопируйте API endpoint (конечную точку API), чтобы ее можно было настроить во внешнем приложении на следующем шаге.

    Endpiont API
    Endpiont API

Настроить и запустить интерфейсное приложение

  1. Создайте файл ampify-frontend / src / api-config.js в приложении внешнего интерфейса со следующим содержимым. Включите конечную точку API из предыдущего шага.

    const apiConfig = {
      "endpoint": "API ENDPOINT"
    };
    
    export default apiConfig;
  2. В терминале перейдите в корневой каталог внешнего приложения и запустите его локально для тестирования.

    cd aws-serverless-oxygen-monitor-web-bluetooth/amplify-frontend
    npm install
    npm run serve

    Вы должны увидеть такой вывод:

    Вы должны увидеть такой вывод
    Вы должны увидеть такой вывод
  3. В случае появления предупреждений закройте файлы проекта и используйте:

    npm audit fix
    npm audit fix --force
    npm install --no-optional
    npm install -g npm-install-peers
  4. Чтобы опубликовать интерфейсное приложение на облачном хостинге, выполните следующую команду:

    amplify publish

    После завершения предоставляется URL-адрес размещенного приложения.

Использование внешнего интерфейса

После того, как приложение запущено локально или размещено в облаке, переход к нему представляет собой интерфейс входа пользователя с возможностью регистрации.

Процесс регистрации требует отправки кода на указанный адрес электронной почты для проверки. После проверки вам будет представлен основной интерфейс приложения. Такие значения отображается, если в учетной записи нет истории насыщения кислородом или частоты пульса.

Чтобы подключить пульсоксиметр BerryMed и начать считывание измерений, включите устройство. Нажмите кнопку «Подключить пульсоксиметр», а затем выберите его из списка. Для использования функции Bluetooth в Интернете требуется браузер Chrome на настольном компьютере или мобильном устройстве Android.

Если у вас нет совместимого пульсоксиметра Bluetooth, отметка флажка "Enter Manually" (Ввести вручную) представляет поля прямого ввода.

Когда станут доступны значения насыщения кислородом и частоты пульса, выберите значок загрузки облака. При этом значения публикуются в бессерверном сервисе, где они хранятся в таблице DynamoDB. Затем диаграмма тенденций обновится, чтобы отразить новые данные.

Доступ к вашим историческим данным может быть предоставлен другому пользователю, например, специалисту в области здравоохранения. Щелкните значок общего доступа справа, чтобы открыть параметры общего доступа. Отсюда вы можете добавлять или удалять доступ другим пользователям по имени пользователя.

Чтобы просмотреть данные, которыми с вами поделились, выберите имя пользователя в раскрывающемся списке и нажмите значок обновления.

Понимание бессерверного бэкэнда

В проекте GitHub папка serverless-backend / содержит файл шаблона AWS SAM и функции Lambda . Он создает конечную точку шлюза API, шесть лямбда-функций и две таблицы DynamoDB. Шаблон также определяет авторизатор Amazon Cognito для API, используя ¨UserPoolID¨, переданный в качестве параметра:

Это позволяет только аутентифицированным пользователям внешнего интерфейса делать запросы с помощью токена JWT, содержащего их имя пользователя и адрес электронной почты. Бэкэнд использует эту информацию для извлечения и хранения данных в DynamoDB, соответствующих пользователю, отправившему запрос.

Первые три конечные точки обрабатывают обновление и получение уровней кислорода и частоты пульса. Когда пользователь публикует новое измерение, вызывается функция AddLevels, которая создает новый элемент "Уровни" в таблице DynamoDB.

Функция FetchLevels извлекает личную историю пользователя. Функция FetchSharedUserLevels проверяет Access Table, чтобы узнать, есть ли у запрашивающего пользователя права общего доступа.

Остальные конечные точки обрабатывают управление доступом. Когда вы добавляете общего пользователя, это вызывает функцию ManageAccess с именем пользователя и действием, таким как совместное использование или отзыв. При совместном использовании элемент добавляется в Access Table, которая разрешает связь. В случае отзыва элемент удаляется из таблицы.

Функция GetSharedUsers извлекает список общих с пользователем, делающим запрос. Это заполняет раскрывающийся список доступных пользователей. FetchUsersWithAccess выбирает всех пользователей, у которых есть доступ к пользователю, выполняющему запрос, это заполняет список пользователей в параметрах общего доступа.

Таблицы DynamoDB создаются шаблоном AWS SAM с ключом раздела и ключом диапазона, определенным для каждой таблицы. Они используются лямбда-функциями для запроса и сортировки элементов. См. Документацию, чтобы узнать больше о схеме ключей таблицы DynamoDB.

LevelsTable:
    Type: AWS::DynamoDB::Table
    Properties: 
      AttributeDefinitions: 
        - 
          AttributeName: "username"
          AttributeType: "S"
        - 
          AttributeName: "timestamp"
          AttributeType: "N"
      KeySchema: 
        - AttributeName: username
          KeyType: HASH
        - AttributeName: timestamp
          KeyType: RANGE
      ProvisionedThroughput: 
        ReadCapacityUnits: "5"
        WriteCapacityUnits: "5"

  SharedAccessTable:
    Type: AWS::DynamoDB::Table
    Properties: 
      AttributeDefinitions: 
        - 
          AttributeName: "username"
          AttributeType: "S"
        - 
          AttributeName: "shared_user"
          AttributeType: "S"
      KeySchema: 
        - AttributeName: username
          KeyType: HASH
        - AttributeName: shared_user
          KeyType: RANGE
      ProvisionedThroughput: 
        ReadCapacityUnits: "5"
        WriteCapacityUnits: "5"

Понимание интерфейса

В проекте GitHub папка ampify-frontend / src / содержит весь код для внешнего приложения. В main.js модули Amplify VueJS настроены на использование ресурсов, определенных в aws-exports.js. Он также настраивает конечную точку бессерверной серверной части, определенную в api-config.js.

В файле components/OxygenMonitor.vue импортируется модуль API и определяется желаемый API.

Вызовы API определяются как методы Vue, которые могут вызываться различными другими компонентами и элементами приложения.

В компонентах /ConnectDevice.vue, метод подключения инициализирует соединение Bluetooth Web - к пульсоксиметру. Он ищет UUID службы Bluetooth и имя устройства, характерное для пульсоксиметров BerryMed. При успешном соединении он создает прослушиватель событий на характеристике Bluetooth, который уведомляет об изменениях в измерениях.

Метод handleData анализирует события уведомления. Он отмечает любые изменения сатурации кислорода или частоты пульса.

Компонент OxygenMonitor определяет компонент ConnectDevice в своем шаблоне. Он связывает обработчики с отправленными событиями.

Обработчики присваивают значения объекту данных Vue для использования во всем приложении.

Изучите детально код проекта, чтобы увидеть, как Amplify Framework и бессерверный бэкэнд используются для практического применения.

Заключение

Удаленное отслеживание жизненно важных функций пациентов стало как никогда актуальным. Это руководство демонстрирует решение для приложения личного здоровья и телемедицины. Полное решение включает в себя многопользовательскую функциональность и безопасный и масштабируемый бессерверный сервис. Приложение использует браузер для взаимодействия с физическим устройством для измерения насыщения кислородом и частоты пульса. Он публикует измерения в базе данных с помощью бессерверного API. Исторические данные могут отображаться в виде диаграммы тенденций, а также могут быть доступны другим пользователям.

Теги:vue.jsaws amazon
Хабы: VueJS Облачные сервисы Здоровье
Всего голосов 4: ↑4 и ↓0 +4
Просмотры1.5K

Комментарии 8

Только полноправные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите, пожалуйста.

Похожие публикации

Senior Software Engineer - Python, Remote
от 3 000 до 4 500 $MyagiМожно удаленно
DevOps инженер
от 130 000 ₽Очень ИнтересноЕкатеринбург
Технический директор / СТО / Product manager
от 10 000 до 16 000 $BGStaffМожно удаленно
Backend/DevOps
от 2 000 до 3 000 $Neatsy, Inc.Можно удаленно
Frontend разработчик (Vue.js)
до 150 000 ₽СофтТелематикаМосква

Лучшие публикации за сутки