基于微服務的智慧健康養(yǎng)老綜合數(shù)據(jù)管理平臺的研究

黃麗萍 吳忠華 錢小聰

(中冶華天南京電氣工程技術有限公司，江蘇 南京 210019)

0 引言

當前，我國已進入人口老齡化快速發(fā)展時期[1]。由于年齡分布狀況和家庭結構的變化，傳統(tǒng)養(yǎng)老模式已無法滿足社會現(xiàn)狀的需求[2]。與此同時，信息技術的飛速發(fā)展，互聯(lián)網(wǎng)+發(fā)展模式得到了廣泛的應用。2017年，國家出臺各項文件，旨在重點推動智慧健康養(yǎng)老關鍵技術和產(chǎn)品的研發(fā)，互聯(lián)網(wǎng)+智慧健康養(yǎng)老的服務模式顯示出廣闊的發(fā)展前景。

1 基于微服務的智慧健康養(yǎng)老綜合數(shù)據(jù)管理平臺建設的必要性

1.1 中國智慧健康養(yǎng)老需求飛速發(fā)展的產(chǎn)物

隨著我國老齡化進程的加快，傳統(tǒng)養(yǎng)老服務模式與急速增長的健康養(yǎng)老服務需求間的矛盾日益突出，健康養(yǎng)老的智慧化已成為當代發(fā)展趨勢。如何將人們智慧健康養(yǎng)老的需求及時轉化為切實可行的服務是這個互聯(lián)網(wǎng)+智慧健 康養(yǎng)老模式需要著重解決的一個課題。基于微服務的智慧健康養(yǎng)老綜合數(shù)據(jù)管理平臺的建設符合中國智慧健康養(yǎng)老飛速發(fā)展的需求，為深度開發(fā)智慧健康養(yǎng)老需求最終回饋于大眾智慧健康養(yǎng)老服務提供了有力的數(shù)據(jù)資產(chǎn)支撐。

1.2 中國智慧健康養(yǎng)老長期健康發(fā)展的要求

目前，我國互聯(lián)網(wǎng)+智慧健康養(yǎng)老發(fā)展仍處于初級階段，各政府部門、各醫(yī)療機構、各地區(qū)信息分割，數(shù)據(jù)的融合共享存在天然屏障，不利于整個智慧健康養(yǎng)老服務市場的發(fā)展。本平臺的建設順應了智慧健康養(yǎng)老長期健康發(fā)展的要求，通過現(xiàn)代信息技術的應用，將養(yǎng)老數(shù)據(jù)需求分解成多個微服務，對智慧健康養(yǎng)老資源特別是數(shù)據(jù)資源進行充分匯聚融合，形成高質量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為智慧健康養(yǎng)老行業(yè)的長遠發(fā)展提供清晰明確的數(shù)據(jù)支撐，對彌補我國傳統(tǒng)養(yǎng)老模式的不足、提高老人的生活質量和養(yǎng)老領域衛(wèi)生服務資源的運作效率都有著不可估量的價值。

2 基于微服務的智慧健康養(yǎng)老綜合數(shù)據(jù)管理平臺設計

本平臺以微服務形式處理智慧健康養(yǎng)老領域多方數(shù)據(jù)需求，以現(xiàn)有智慧健康養(yǎng)老機構養(yǎng)老、社區(qū)養(yǎng)老及居家養(yǎng)老三大子系統(tǒng)為主要數(shù)據(jù)來源，依托微服務架構、數(shù)據(jù)融合、大數(shù)據(jù)決策分析等技術，實現(xiàn)對智慧健康養(yǎng)老數(shù)據(jù)的綜合管理，并通過數(shù)據(jù)挖掘主動分析智慧健康養(yǎng)老數(shù)據(jù)，最終提升智慧健康養(yǎng)老服務的智能化水平。該平臺主要劃分為三層，分別是資源采集層、數(shù)據(jù)支撐層、應用管理層，具體見圖1。

2.1 資源采集層

資源采集層作為該平臺的初始環(huán)節(jié)，包含智慧健康養(yǎng)老機構養(yǎng)老、社區(qū)養(yǎng)老、居家養(yǎng)老子系統(tǒng)及一些公共資源中可共享的數(shù)據(jù)的采集。其中三大子系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)囊括了通過各種智能終端采集到的老年人的身體信息及老人的電子檔案、電子病歷等數(shù)據(jù)，同時還包括人員管理、服務管理、設備管理、工單管理等相關數(shù)據(jù)。

2.2 數(shù)據(jù)支撐層

數(shù)據(jù)支撐層作為該平臺的流轉通路和數(shù)據(jù)中樞系統(tǒng)，負責提供系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)存儲及備份、根據(jù)應用管理層的業(yè)務需求對數(shù)據(jù)進行適度融合等服務，旨在提高智慧健康養(yǎng)老數(shù)據(jù)資源的利用率與價值轉化率。

2.3 應用管理層

應用管理層是該平臺關鍵一環(huán)，負責所有接入該平臺的數(shù)據(jù)需求編寫與實現(xiàn)、綜合數(shù)據(jù)報表集的制作及領導駕駛艙數(shù)據(jù)動態(tài)維護等相關業(yè)務。每個需求可視為特定的微服務，各微服務使用Http Restful API的方式互通。綜合數(shù)據(jù)報表集可根據(jù)用戶需求向用戶多維度展現(xiàn)約束條件下智慧健康養(yǎng)老的特定數(shù)據(jù)分布狀況。領導駕駛艙則從更宏觀的角度呈現(xiàn)整個智慧健康養(yǎng)老行業(yè)的發(fā)展方向。通過領導駕駛艙和綜合數(shù)據(jù)報表集的多維度數(shù)據(jù)展示以及數(shù)據(jù)分析融合的實現(xiàn)，用戶在了解現(xiàn)有智慧健康養(yǎng)老系統(tǒng)運營狀況的同時可以獲取該行業(yè)發(fā)展方向相關決策建議，進而推動整個行業(yè)的智慧健康發(fā)展，切實解決人們對健康養(yǎng)老智慧化日益迫切的需求。

3 基于微服務的智慧養(yǎng)老綜合數(shù)據(jù)管理平臺關鍵技術

3.1 微服務架構技術

微服務是新近流行的一種軟件架構技術。本平臺中基于業(yè)務需求的多樣性以及長期性考慮，選擇微服務架構技術作為整個平臺的基礎框架。每個需求即視為一個微服務，例如設備監(jiān)控微服務、服務項目分析報表集微服務等。平臺自身運作的系統(tǒng)功能亦做成微服務的形式例如權限管理微服務等，服務之間通過Http Restful API進行協(xié)同通信。該技術的引入降低了不同服務之間的關聯(lián)影響，增強了平臺的擴展性與高可用性。

3.2 數(shù)據(jù)融合技術

數(shù)據(jù)融合技術應用在該平臺中，可分析處理不同特點的老人的具體需求，進而幫助決策者提供科學判斷的依據(jù)。該平臺中數(shù)據(jù)融合技術主要分為兩大類，醫(yī)療數(shù)據(jù)融合和行為數(shù)據(jù)融合[3]。醫(yī)療數(shù)據(jù)融合著力于特征層數(shù)據(jù)融合，通過特征層多體征信息數(shù)據(jù)融合技術的實現(xiàn)，可以檢測出很多數(shù)據(jù)層融合無法檢測的病癥，如利用心電、血壓等參數(shù)融合得到心血管疾病結果等。行為數(shù)據(jù)融合則將系統(tǒng)多源數(shù)據(jù)進行融合，完成對用戶行為的識別，主要包括體感行為識別、日常生活行為識別、基于時間和空間融合的時空行為識別和用戶社交行為識別四個層次。通過這兩大類數(shù)據(jù)融合的實現(xiàn)，同時結合三大子系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)的融合，可以實現(xiàn)對系統(tǒng)中每個老人的畫像，更好的指導健康養(yǎng)老的智慧化。

3.3 SM2算法

本平臺除對數(shù)據(jù)存儲做安全切割以及災難備份之外，數(shù)據(jù)之間的傳輸使用SM2加密傳輸，以確保所有用戶的隱私信息安全。SM2算法是在ECC算法基礎上發(fā)展的非對稱秘鑰算法，主要包括數(shù)字驗簽算法、密鑰交換協(xié)議和公鑰加解密算法三部分。該算法在安全性、性能上相較于同等條件下的RSA算法有著很大的優(yōu)勢[4]。本平臺架構設計中主要利用SM2的公鑰加解密算法對傳輸信息進行加解密運算，信息發(fā)送者使用信息接收者公鑰對即將發(fā)送的信息進行加密，而接收者使用私鑰對密文進行解密，同時該算法中選擇的橢圓曲線為256位，大大增強了密碼的破解難度，最終保證數(shù)據(jù)的高安全傳輸。

3.4 大數(shù)據(jù)決策分析技術

該平臺的應用匯聚了多維度數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)融合的基礎上使用大數(shù)據(jù)決策分析技術(數(shù)據(jù)知識模型、面向智慧健康決策支持的分布式海量數(shù)據(jù)管理技術、輔助決策模型的組合技術以及輔助決策技術等)，可形成高質量的數(shù)據(jù)資產(chǎn)，為提出業(yè)務應用需求的用戶提供清晰明確的數(shù)據(jù)支撐。如醫(yī)保局使用該平臺可根據(jù)現(xiàn)有老年人的健康大數(shù)據(jù)分析結果，為科學制定醫(yī)保預算、實現(xiàn)醫(yī)保控費提供數(shù)據(jù)支持，進而提升老年人的醫(yī)療保障水平等。

4 結語

本文在描述了基于微服務的智慧健康養(yǎng)老綜合數(shù)據(jù)管理平臺建設的必要性的前提下，著重闡述了該平臺的架構設計以及應用到的關鍵技術。該平臺的研究對于養(yǎng)老行業(yè)數(shù)據(jù)的融合乃至形成高質量數(shù)據(jù)資產(chǎn)最終造福于平臺使用的各大主體用戶有著重要的價值，推動了健康養(yǎng)老服務智能化發(fā)展。