醫(yī)院短信平臺的設(shè)計與開發(fā)

瞿懷榮　柴守霞　王春雷　王德紅

摘要：目前，手機(jī)短信平臺在國內(nèi)各行業(yè)已有較廣泛的應(yīng)用，并取得了良好的效果。同樣，醫(yī)院信息系統(tǒng)發(fā)展到今天，若要實(shí)現(xiàn)全面的數(shù)字信息化，也需要與短信應(yīng)用相結(jié)合。本項目利用Java相關(guān)技術(shù)構(gòu)建了醫(yī)院短信平臺，實(shí)現(xiàn)了將醫(yī)院最新的動態(tài)信息定時發(fā)送到相關(guān)部門人員手機(jī)上。

關(guān)鍵詞：短信平臺；醫(yī)院信息化；Java；數(shù)據(jù)庫

中圖法分類號：TP393

醫(yī)院信息系統(tǒng)（Hospital Information System，HIS），亦稱“醫(yī)院管理信息系統(tǒng)”（以下簡稱HIS），是指利用計算機(jī)軟硬件技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)等現(xiàn)代化手段，對醫(yī)院及其所屬各部門的人流、物流、財流進(jìn)行綜合管理，對在醫(yī)療活動各階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行采集、儲存、處理、提取、傳輸、匯總、加工生成各種信息，從而為醫(yī)院的整體運(yùn)行提供全面的、自動化的管理及各種服務(wù)的信息系統(tǒng)。

當(dāng)代社會，隨著醫(yī)院規(guī)模的擴(kuò)大，信息化成度的逐漸提高，如何將信息系統(tǒng)與醫(yī)院管理協(xié)同發(fā)展，創(chuàng)新醫(yī)療服務(wù)的模式，從而全面改善醫(yī)療衛(wèi)生機(jī)構(gòu)的服務(wù)能力和水平，成為我們面臨的新的問題。在醫(yī)院管理中，HIS系統(tǒng)起著越來越重要的作用， 醫(yī)療衛(wèi)生管理對信息系統(tǒng)的要求也越來越高，新醫(yī)改將醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設(shè)確定為醫(yī)療衛(wèi)生改革的重要支柱之一。

本文所討論的課題與HIS系統(tǒng)有密切的聯(lián)系，利用手機(jī)短信構(gòu)建了醫(yī)院短信平臺，實(shí)現(xiàn)了將醫(yī)院最新的動態(tài)信息定時發(fā)送到相關(guān)部門人員手機(jī)上，方便醫(yī)院領(lǐng)導(dǎo)作出醫(yī)院的運(yùn)營決策，從而提高醫(yī)院的核心競爭力，帶來很好的社會效益，為醫(yī)院的持續(xù)發(fā)展打下了基礎(chǔ)。

1 系統(tǒng)分析與設(shè)計

1.1 需求分析

“醫(yī)院短信平臺”主要有以下幾個功能需求：用戶管理、變量管理、電話號碼維護(hù)、發(fā)送任務(wù)計劃、生成短信內(nèi)容、發(fā)送歷史記錄等。下面分別對系統(tǒng)各需求模塊進(jìn)行描述：

用戶管理：管理員可以選擇相應(yīng)的部門進(jìn)行人員的修改，并為人員賦予相應(yīng)的角色，從而達(dá)到控制用戶的權(quán)限。

變量管理：管理員可以控制生成短信的內(nèi)容和格式，包括變量名、生成結(jié)果的前后綴，最終反映到接收人員的手機(jī)終端上。

電話號碼維護(hù)：管理員通過可視化界面可以直接對短信接收人員的信息（如手機(jī)號）進(jìn)行修改、刪除和添加，改動之后系統(tǒng)實(shí)時更新數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)。

發(fā)送任務(wù)計劃：該模塊可以定義生成短信和發(fā)送短信的時間和規(guī)則（如短信發(fā)送的周期是一天還一個星期，開始時間和結(jié)束時間），并填上相應(yīng)的任務(wù)類，系統(tǒng)會在指定的時間運(yùn)行相應(yīng)的任務(wù)。

生成短信內(nèi)容：管理員可以查看生成短信的內(nèi)容，服務(wù)器程序在指定的時間從數(shù)據(jù)庫中獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，并按照一定的格式生成短信內(nèi)容，最后將要發(fā)送的內(nèi)容插入數(shù)據(jù)庫表中由發(fā)送短信程序進(jìn)行發(fā)送。

發(fā)送歷史記錄：管理員可以查看短信的發(fā)送歷史記錄，可以根據(jù)發(fā)送狀態(tài)方便地查看短信是否發(fā)送成功。

1.2 短信發(fā)送系統(tǒng)模塊設(shè)計

由于本系統(tǒng)主要的功能是短信的發(fā)送，所以下面僅對短信發(fā)送模塊的設(shè)計進(jìn)行論述。主要包括生成短信模塊、發(fā)送短信模塊、獲取數(shù)據(jù)模塊和定時模塊。短信平臺發(fā)送模塊結(jié)構(gòu)見圖1。

1.3 系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)

系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)主要分為兩部分，一部分是醫(yī)院內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，另一部分是短信運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，通過互聯(lián)網(wǎng)相連接。系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)圖見圖2。

短信系統(tǒng)的整體網(wǎng)絡(luò)圖如上圖所示，醫(yī)院內(nèi)部系統(tǒng)在整個方案中的位置如上圖中矩形框部分所示，本系統(tǒng)所處的位置是矩形框中的“短信接口程序”部分，內(nèi)部所有的短信應(yīng)用系統(tǒng)只要對接口數(shù)據(jù)庫進(jìn)行數(shù)據(jù)提取，就能完成收發(fā)短信的工作。

2 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

本節(jié)主要討論“醫(yī)院短信平臺”的實(shí)現(xiàn)部分，將就其中幾個主要模塊的實(shí)現(xiàn)進(jìn)行論述，分別是短信變量管理模塊、電話號碼維護(hù)模塊、發(fā)送任務(wù)計劃模塊。

2.1 變量管理模塊

此模塊的主要功能是控制生成短信的內(nèi)容和格式，包括變量名、生成結(jié)果的前后綴，最終反映到接收人員的手機(jī)終端上。變量管理模塊見圖3。

上圖中的結(jié)果是連接到醫(yī)院HIS中SQL Server數(shù)據(jù)庫中查詢得到，SQL語句中填寫的即相應(yīng)的查詢語句。其次，管理員還可以添加、刪除、修改相應(yīng)的變量，以滿足不同醫(yī)院對短信格式有不同要求的需求。表中的信息保存在Oracle數(shù)據(jù)庫表SMS_VARIABLE中，后臺程序通過讀取表中的信息執(zhí)行SQL語句，來獲取短信中數(shù)據(jù)的結(jié)果。由于這里使用到了SQL Server和Oracle兩個數(shù)據(jù)庫，有必要說明一下它們之間的聯(lián)系。請參見圖4。

在程序中的實(shí)現(xiàn)方式是創(chuàng)建兩個數(shù)據(jù)庫連接對象，分別對Oracle數(shù)據(jù)庫和SQL Server數(shù)據(jù)庫進(jìn)行操作。SQL Server數(shù)據(jù)庫連接對象獲取短信結(jié)果，Oracle數(shù)據(jù)庫連接對象將獲取到的結(jié)果存放在Oracle數(shù)據(jù)庫SMS_VARIABLE中，插入到短信發(fā)送表。

2.2 電話號碼維護(hù)模塊

電話號碼維護(hù)模塊主要的功能是添加、修改、刪除短信接收人員，通過可視化的界面即可完成操作。電話號碼維護(hù)模塊見圖5。

聯(lián)系人的信息保存在SMS_TELEPHONE表中，后臺程序通過讀取表中聯(lián)系人的手機(jī)號碼，傳入到短信貓發(fā)送功能函數(shù)的參數(shù)中，從而達(dá)到發(fā)送的目的。

2.3 發(fā)送任務(wù)計劃模塊

短信發(fā)送任務(wù)計劃模塊分為生成短信任務(wù)和發(fā)送短信任務(wù)，兩者都運(yùn)用了相關(guān)的定時技術(shù)（后面介紹），但兩者的時間觸發(fā)器的規(guī)則不一樣。本系統(tǒng)中生成短信的時間是每天早上4：30分，發(fā)送短信的時間是每天早上7：30分，到了設(shè)定的時間之后相應(yīng)的短信任務(wù)就會自動運(yùn)行。發(fā)送任務(wù)模塊見圖6。

生成短信任務(wù)：短信的生成主要流程是后臺程序從Oracle數(shù)據(jù)庫表SMS_VARIABLE的SQL_STRING字段中獲取短信數(shù)據(jù)的SQL查詢語句，通過程序讀取語句并連接SQL Server數(shù)據(jù)庫執(zhí)行，返回結(jié)果集，然后更新短信內(nèi)容插入SMS_CONTENT發(fā)送表中。

發(fā)送短信任務(wù)：短信的發(fā)送主要流程是系統(tǒng)到達(dá)指定的時間后，讀取短信發(fā)送表和聯(lián)系人表中的內(nèi)容，運(yùn)行發(fā)送線程類SendSmsThread用短信貓進(jìn)行發(fā)送。

3 核心技術(shù)

本節(jié)將介紹“醫(yī)院短信平臺”系統(tǒng)中使用到的相關(guān)核心技術(shù)，主要包括短信貓的開發(fā)，開源框架JNA和Quartz。

3.1 基于短信貓二次開發(fā)包DLL接口開發(fā)

所謂短信貓，其實(shí)是一種用來收發(fā)短信的設(shè)備，他和我們用的手機(jī)一樣，需要手機(jī)SIM卡的支持，在需要收發(fā)短信的時候，在短信貓里面插入一張我們平時用的手機(jī)卡，插上電源，通過（USB或者串口、網(wǎng)口）數(shù)據(jù)線和電腦相連，在電腦中通過應(yīng)用管理軟件或程序就可以實(shí)現(xiàn)短信收發(fā)的功能。

短信貓DLL接口提供API級的函數(shù)調(diào)用接口，接口完全底層調(diào)用，沒有任何界面，適合于廣大自主品牌的開發(fā)用戶。函數(shù)接口簡單，僅需幾個簡單的函數(shù)調(diào)用，就可以實(shí)現(xiàn)信息的發(fā)送和接收功能。調(diào)用結(jié)構(gòu)圖見圖7。

短信貓通過串行口（COM）和計算機(jī)相連，或者通過USB虛擬的串行口和計算機(jī)相連，我們這里編程都是對串行口進(jìn)行的。

3.2 開源框架JNA技術(shù)

本系統(tǒng)中調(diào)用DLL接口中的C函數(shù)時用到了JNA技術(shù)。JNA（Java Native Access）框架是一個開源的Java框架，是SUN公司主導(dǎo)開發(fā)的，建立在經(jīng)典的JNI的基礎(chǔ)之上的一個框架。JNA框架就是為了解決JNI調(diào)用DLL過于繁瑣而開發(fā)的，它提供一組Java工具類用于在運(yùn)行期動態(tài)訪問系統(tǒng)本地共享類庫而不需要編寫任何Native/JNI代碼。開發(fā)人員只要在一個Java接口中描述目標(biāo)Native library的函數(shù)與結(jié)構(gòu)，JNA將自動實(shí)現(xiàn)Java接口到Native function的映射，大大降低了Java調(diào)用本體共享庫的開發(fā)難度。

接口內(nèi)部需要一個公共靜態(tài)常量INSTANCE，通過這個常量，就可以獲得這個接口的實(shí)例，從而使用接口的方法。也就是調(diào)用動態(tài)鏈接庫xxtSmsDll.dll中的SendSms函數(shù)了。

使用JNA時，需要用JNA類庫的Native類的loadLibrary函數(shù)，是直接把我們需要的動態(tài)鏈接庫載入進(jìn)來。Native類的loadLibrary方法有兩個參數(shù)：第一個參數(shù)是.dll或者.so文件的名字，但不帶后綴名。這符合JNI的規(guī)范，因為帶了后綴名就不可以跨操作系統(tǒng)平臺了。第二個參數(shù)是本接口的Class類型，JNA通過這個Class類型，根據(jù)指定的dll/.so文件，動態(tài)創(chuàng)建接口的實(shí)例。

3.3 開源框架Quartz的定時調(diào)度技術(shù)

本系統(tǒng)中短信的生成和發(fā)送任務(wù)都是由Quartz中的定時技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，每天4：30系統(tǒng)從數(shù)據(jù)庫中獲取數(shù)據(jù)生成短信內(nèi)容，7：30發(fā)送短信到院長的手機(jī)上。

Quartz是一個完全由Java編寫的開源任務(wù)調(diào)度的框架，通過觸發(fā)器設(shè)置作業(yè)定時運(yùn)行規(guī)則，控制作業(yè)的運(yùn)行時間。Quartz對任務(wù)調(diào)度的領(lǐng)域問題進(jìn)行了高度的抽象，提出了任務(wù)、觸發(fā)器和調(diào)度器這3個核心的概念，并在org.quartz通過接口和類對重要的這些核心概念進(jìn)行描述。

Job：是一個接口，只有一個方法void execute（JobExecutionContext context），開發(fā)者實(shí)現(xiàn)該接口定義運(yùn)行任務(wù)。用實(shí)現(xiàn)接口類JobDetail進(jìn)行實(shí)例化。

Trigger：是一個類，描述觸發(fā)Job執(zhí)行的時間觸發(fā)規(guī)則。主要有SimpleTrigger和CronTrigger這兩個子類。

Scheduler：代表一個Quartz的獨(dú)立運(yùn)行容器，Trigger和JobDetail可以注冊到Scheduler中，兩者在Scheduler中擁有各自的組及名稱，組及名稱是Scheduler查找定位容器中某一對象的依據(jù)，Trigger的組及名稱必須唯一，JobDetail的組和名稱也必須唯一。

上述三者的關(guān)系圖見圖8。

4 結(jié)束語

通過“醫(yī)院短信平臺”的研究和設(shè)計，成功運(yùn)用Java相關(guān)技術(shù)實(shí)現(xiàn)了本系統(tǒng)的功能需求，即將醫(yī)院最新的動態(tài)信息定時發(fā)送到相關(guān)部門人員手機(jī)上，具有高效、快捷、方便、準(zhǔn)確和經(jīng)濟(jì)等特點(diǎn)。本系統(tǒng)已經(jīng)投入實(shí)際試運(yùn)行環(huán)境中。

由于多方面的原因，本課題的研究還有很多不足之處，主要包括以下一些方面：

（1）JSP的設(shè)計過程中對界面的美化做的不夠好。

（2）獲取短信數(shù)據(jù)的SQL語句應(yīng)該封裝起來，由用戶在可視化界面中選擇相應(yīng)的短信條目進(jìn)行獲取。

（3）可以增加各科室短信的功能，使其針對的用戶更廣泛。

這些都是以后系統(tǒng)需要進(jìn)行逐步完善的，最終達(dá)到具有廣泛性和實(shí)用性。

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作者簡介：瞿懷榮（1982-），男，工程師，研究方向：醫(yī)療信息化；通訊作者：柴守霞，女，講師，研究方向：外科護(hù)理學(xué)；王春雷，男，工程師，研究方向：計算機(jī)應(yīng)用；王德紅，男，工程師，研究方向：信息管理。

作者單位：連云港市第一人民醫(yī)院 信息科，江蘇連云港 222002；湖北醫(yī)藥學(xué)院，湖北十堰 442000

基金項目：研究生啟動基金項目（項目編號：2011QDZR-24）。