基于大數據的信息管理系統的設計與實現

張云佐，趙昕玥，高雪彤，汪夢成，羅子宸，王 歡

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基于大數據的信息管理系統的設計與實現

張云佐，趙昕玥，高雪彤，汪夢成，羅子宸，王 歡

（石家莊鐵道大學 信息科學與技術學院，河北 石家莊 050043）

大數據時代，高效的信息管理有著迫切的現實需求。本文立足于人們關心的個人健康信息，采用微信小程序和Bmob后端云，從個人、家庭和地區三個維度進行數據采集和分析，設計實現了一種信息管理系統。該系統可提供健康預測與指導，便于用戶進行精準的健康管理。

大數據；微信小程序；Bmob后端云；健康信息管理

0 引言

隨著科技的發展和生活水平的提高，健康越來越受到人們的重視，高質量的健康管理服務有著迫切的現實需求[1-3]。健康管理系統通過互聯網將個人與醫療建立聯系，可提供個性化康管理服務，從而降低患病風險、實現精準治療[4]。健康管理主要涉及健康人群、亞健康人群、疾病人群，現有的健康管理系統缺乏針對亞健康人群、疾病人群的管理功能，無法提供個性化、多樣化的服務[5]。要實現健康管理的智能化，離不開分析和預測，大數據為此提供了基礎和便利，將人的健康數據化，建立起數據庫，可以進行多種分析預測，提供健康指導。健康大數據不僅能反映個人的健康狀況，還可以鎖定家庭成員，管理整個家庭的健康狀況[6-8]。

基于以上分析，本文設計實現了一種基于大數據的健康管理系統。該系統從個人、家庭和地區三個維度進行數據采集，通過系統傳入云端進行數據的分析和預測，給出健康預測和指導，從而方便用戶進行精準的健康管理。

1 系統設計

大數據的價值不僅體現在大規模的數據量，更重要的是數據分析。當多方需要相同的信息時，通過大數據的共享，能夠減少重復獲取和分析數據的次數，從而減少人力物力等成本；在對不同的數據進行分析時，將其劃分細化則能夠更加精準地得出數據結論，從而滿足不同的需求；當數據來源相近時，通過數據分析會得到對比的結論，從而看出細微中的差別[3]。

1.1 設計構想

人的健康狀況是時時刻刻都在變化的，受到家族史、生活環境、作息習慣、運動情況等各種因素的影響。因此，一個人的身體狀況可以看作是一個時刻更新的數據庫，健康管理服務的過程，可以看作是對個體、家庭和地區的健康數據進行收集、分析、加工和利用的過程。通過健康管理，達到使用戶學會健康生活的方式、改變不良生活習慣、提高生活質量、降低慢性病患病風險等目的。

當下的各個單位和醫療組織并沒有實現信息的公開共享，所以并沒有實現大數據分析的價值。基于大數據的健康管理系統，是有效開展個人健康管理、家庭成員實時關注和地區成員狀況分析的途徑。通過與政府、學校、醫療機構等多方合作，將數據整合共享，從而能分析較為完整的數據，得到更合理客觀的結果。

1.2 總體結構設計

基于大數據的健康管理系統應該主要以用戶為主，同時有醫療人員進行在線解答疑問、給出指導等。所以該平臺分為兩個角色登錄：醫護人員端和普通用戶端。

（1）醫護人員端

作為醫護人員登錄，醫護人員并非只有醫生、護士，還包括健康管理師、營養師等，但需要實名認證和出示相關的職業執照。醫護人員在線下對用戶進行診療或指導之后，可以通過本系統對用戶進行后續的指導。醫護人員和用戶的選擇是雙向的，在經過雙方達成保密協議之后，醫護人員也可以查看用戶的其他健康指數等，以便于對用戶全方面的指導。在此過程中，用戶需與醫護人員時常保持聯系，及時了自身健康狀況的變化，定期進行評估預測，得到醫護人員的科學指導，醫護人員即向用戶提供最新的健康維護方案。

（2）普通用戶端

作為普通用戶登錄，普通用戶在初次登錄時會先進行健康自測和自主選擇的健康提醒等個性化定制。針對用戶的健康自測，系統會給出健康報告。用戶可通過健康報告中的信息對自己的運動飲食等進行合理規劃，若是有需要用藥的用戶，也可設置相應的吃藥提醒功能和劑量提醒功能。

用戶可以綁定家庭成員，查看其他家人的健康狀況，平時的家庭體檢數據可以通過終端與本系統的對接上傳到系統中，以日記的形式記錄，方便用戶查看身體健康指標的變化。

首頁有視頻、文章等可供用戶學習與交流。用戶可通過定位自己的位置，可查看所在地區的相關醫療、環境和天氣等情況。

據此，所設計的系統總體結構與功能如圖1所示。

圖1 系統總體結構

1.3 關鍵功能分析

為了最大限度的提供高質量的健康管理服務，在系統功能上進行了精心設計。以下將從數據管理功能、個性化定制功能、遠程醫療功能、用戶知識學習功能、家庭化管理功能和地區分析功能六個方面分別進行說明。

（1）數據管理功能

用戶登錄時可以自行輸入相關的健康數據，如年齡、性別、身高、體重等，根據用戶輸入的健康數據給出較為客觀的健康報告，包括BMI指數、體脂率、估算每天的攝入量等，同時給出運動、飲食建議，幫助用戶根據自身的情況來調整生活方式[12]。

各種健康終端設備可以幫助收集用戶的生命體征信息，比如：心電數據、血氧濃度、呼吸、血壓、體溫、脈搏、運動量。[5]用戶自行記錄例如患者糖尿病的血糖等相關的指標、營養攝入量、運動量、用藥量[6]，以幫助用戶管理自己的身體狀況，督促用戶積極參與對自己的健康管理[6]。

（2）個性化定制功能

初次使用本系統時，用戶可自行設定是否開啟三餐提醒、喝水提醒、健身提醒、體檢提醒等功能，從而使系統的管理和提醒融入用戶日常的細節。在日常管理中，也融入了“番茄管理法”，用戶可以專注地做某一件事，例如運動或者午休等，本系統采用一定方式使用戶不受其他消息因素的打擾，高效率地完成一次管理，以提高專注力和生活質量。

系統擁有一套完整的自測體系，針對人體的不同系統等有針對地進行提問，通過用戶所選擇的答案，給出相應的提示和預測，給予用戶就診指導，從而能夠幫助用戶合理地就醫。

（3）遠程醫療功能

當用戶去醫院就診之后，若近期無再次去醫院的必要，可以通過本系統與醫生進行同步跟蹤的后續療程，反饋自己的身體狀況以及下一步的就醫情況。用戶可以根據醫生的診療效果以及服務態度對其打分和評價。用戶數據同步醫生端，用戶信息數據平臺、醫生端同步化，使用戶不管是在平臺上還是在醫院就診時都能共享數據。

（4）用戶知識學習功能

系統提供用戶分享經驗和感情、提出問題、回答問題、尋找情感支撐等功能。用戶可在此系統查看與自己有類似癥狀的用戶的提問和醫師的解答，在此過程中系統會保護用戶的個人隱私。

系統首頁挑選展示精美文章、可靠的研究報告、有趣且蘊含深意的動畫視頻等。用戶可以將自己認為有用的健康知識收藏，或者與其他用戶分享。

（5）家庭化管理功能

綁定家庭成員新模式，當家庭內用戶數量增多時，用戶可以綁定家庭成員的賬號，以此來相互了解彼此的身體狀況，特別是對家里的老年人的綁定，能夠實時地查看其患病狀況。

數字化人生，用戶可以為自己的孩子建立一生的數據，自孩子出生之日起，記錄下包括孩子的疫苗接種情況，身體基本狀況等；數據全部整合到教育、醫療、社區等機構與單位。

家庭醫師，每個家庭可以綁定一位醫護人員，醫護人員可以針對家庭的整體情況進行咨詢和指導。

（6）地區分析功能

結合網絡海量信息和用戶所提供的個人信息，以及用戶經常性的搜索關鍵詞等，利用云計算技術分析家庭和地區的整體情況。當用戶數量增多時，通過GPS定位一個地區的用戶，可以分析一個地區的用戶身體體質和狀況，若有共性問題可給出提醒和預防措施[9-11]。

2 系統實現

微信小程序是近來興起的一種新型應用，僅需在微信中搜索綁定即可使用的應用。小程序的開發框架提供了視圖層描述語言 WXML 和 WXSS，以及基于JavaScript的邏輯層框架，能夠實現微信號驗證登錄、消息實時推送、線下掃碼、關聯公眾號等七項功能[7]。本文所設計的系統采用微信小程序開發，連接Bmob后端云對其數據庫進行管理，實現了個人基礎的實名制綁定微信號、個人健康報告、健康自測、綁定家庭成員、瀏覽主頁文章、記錄個人飲食運動日記、番茄法管理時間等功能。

2.1 Bmob數據庫表結構設計與實現

Bmob云平臺提供用戶搭建安全的數據庫管理后臺，方便開發者在終端存儲和管理各類信息。在此平臺上可以創建多個數據庫，只需配置小程序密鑰和獲取應用密鑰，下載和安裝BmobSDK，并且在程序中調用接口即可使用[4]。本系統中，數據庫主要針對用戶登錄和綁定微信、個人健康報告、飲食記錄、運動記錄建立了相應的表。

2.2 首頁模塊實現

首頁實現效果如圖2所示。在此模塊，用戶可以查看相關的飲食、運動的文章，研究報告，視頻等，可對關注的內容進行收藏以便后續再次查看。

圖2 首頁實現效果

2.3 日記模塊實現

在此模塊，用戶可以選擇記錄自己的飲食運動情況。當選擇飲食情況時，可通過搜索找到自己所食用的物品，選擇食用量、食用時間等；當選擇運動時，通過搜索找到自己進行的運動，選擇運動時間長短，系統會自動計算卡路里并加入到用戶的日記中。用戶也可通過日歷查看以往的每日記錄。

2.4 番茄管理模塊實現

在此模塊，用戶可以預先設置時間，預定自己的工作、休息或運動時間長短，當開始倒計時后，便是專心致志進行某一項的完整時間，在此時間內不被其他事情所打擾。例如，選擇休息30分鐘，則會在30分鐘后提醒用戶。番茄管理實現效果如圖3所示。

圖3 番茄管理實現效果

2.5 個人健康報告模塊實現

在此模塊，用戶通過完善自己的個人資料，結合用戶的身高、體重和年齡，由系統分析可以查看自己的BMI指數、體脂率、預算熱量合理值，從而能夠科學地指導用戶進行飲食和運動。當用戶的身高體重發生變化時，可重新測評，以便更好地改善個人身體狀況。實現效果如圖4所示。

圖4 個人健康報告實現效果

2.6 健康自測模塊實現

在此模塊，用戶可以自行選擇檢測自身的人體系統，例如運動系統、消化系統等，系統會自動給出有關身體某一系統易出現的問題，用戶進行選擇自己的癥狀，并提交測評。系統會根據用戶的選項，給出指導建議。實現效果如圖5所示。

圖5 健康自測實現效果

2.7 綁定家庭成員模塊

在此模塊，用戶輸入家庭成員的手機號，進行短信驗證，從而成功綁定家庭成員。實現效果如圖6所示。

圖6 綁定家庭成員實現效果

3 結論

本文基于大數據，設計實現了一種健康管理系統，從個人、家庭和地區三個維度進行數據采集和分析，可提供健康預測與指導，便于用戶進行精準的健康管理。該系統的成功推廣與應用，可降有效降低醫療成本、提供健康質量。

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Design and Implementation of Information Management System Based on Big Data

ZHANG Yun-zuo, ZHAO Xin-yue, GAO Xue-tong, WANG Meng-cheng, LUO Zi-chen, WANG Huan

(School of Information science and Technology, Shijiazhuang Tiedao University, Shijiazhuang Hebei 050043)

With the arrival of big data, effective information management is in an urgent need. This paper designs and implements an information management system based on the personal concerning health information, using applet of WeChat and Bmob, and the data is collected and analyzed from three aspects of individual, family, and region. The system can provide health prediction and guidance, helping users with accurate health management.

Big data; Applet of WeChat; Bmob; Health information management

TP31

A

10.3969/j.issn.1003-6970.2018.09.014

國家自然科學基金(61702347)；河北省自然科學基金(F2017210161)；河北省教育廳科研基金(QN2017132)

張云佐(1984-)，男，博士，主要研究方向為圖像、視頻處理，大數據分析與應用；趙昕玥(1997-)，女，本科生，計算機科學與技術專業；高雪彤(1997-)，女，本科生，軟件工程專業；汪夢成(1995-)，男，本科生，數字媒體技術專業；羅子宸(1997-)，女，本科生，數字媒體專業；王歡(1984-)，女，博士，主要研究方向大數據分析與應用。

本文著錄格式：張云佐，趙昕玥，高雪彤，等. 基于大數據的信息管理系統的設計與實現[J]. 軟件，2018，39（9）：64-68