基于云技術的家庭健康信息管理系統(tǒng)的研究與設計

程淑玉

（安徽電子信息職業(yè)技術學院，安徽蚌埠233000）

基于云技術的家庭健康信息管理系統(tǒng)的研究與設計

程淑玉

（安徽電子信息職業(yè)技術學院，安徽蚌埠233000）

伴隨著生活水平的不斷提高，人們越來越關心自己的健康問題，對家庭成員健康信息關注度也不斷提高。文章通過使用云技術對家庭健康信息管理系統(tǒng)進行了研究與設計，介紹了系統(tǒng)設計原則、整體架構、功能模塊的劃分和所采用的技術等多個方面。對系統(tǒng)的各個功能模塊以及云技術的應用都進行了詳細的論述。

云技術；健康；管理信息系統(tǒng)；云數(shù)據(jù)庫

當今的社會是一個互聯(lián)網(wǎng)的時代。寬帶技術的發(fā)展，云技術與移動終端設備不斷進步為互聯(lián)網(wǎng)注入了新的生機，為基于互聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng)提供一個展現(xiàn)的平臺。隨著人們對健康信息要求的不斷提高，越來越多的人希望能有一個平臺對他們的健康信息提供科學化規(guī)范化的管理，家庭健康管理系統(tǒng)隨之產(chǎn)生［1］。

1 國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀

家庭健康信息管理系統(tǒng)在歐美等國家有一些自己獨特的特征，主要表現(xiàn)在以下四個方面：

1.1 子系統(tǒng)之間連接度高，集成化水平高

該系統(tǒng)能夠及時有效的整合家庭成員間的健康信息數(shù)據(jù)的管理?？梢詫崿F(xiàn)家庭成員健康信息的數(shù)據(jù)預警，以及對健康信息進行及時的更新。在歐美等國家家庭健康信息系統(tǒng)是相當嚴密的，系統(tǒng)之間的結合相當緊密，沒有過大的縫隙［2］。

1.2 信息處理水平高，能夠對數(shù)據(jù)進行分析從而提出建設性意見

高度的智能化能夠對大量信息進行分類整理以及分析，進而為家庭成員健康情況進行分析可以為就醫(yī)的決策提供具有建設性的參考數(shù)據(jù)。針對家庭成員的健康信息提出預警功能。

1.3 網(wǎng)絡化程度相當高

歐美等國家的家庭成員信息管理系統(tǒng)在網(wǎng)絡數(shù)據(jù)處理方面有較大的突破。例如，美國的諾信在醫(yī)用數(shù)據(jù)處理運用方面較為成熟，能夠實現(xiàn)計算機之間的數(shù)據(jù)分析以及數(shù)據(jù)決策［3］。

2 云技術論述

云技術是近年來興起的最新技術，云計算的基礎設施劃分為3個類別：服務器、存儲和網(wǎng)絡連接。服務提供商可能會提供虛擬服務器實例，在這些實例上，用戶可以安裝和運行一個自定義的映像。持久性的存儲是一種單獨的服務，客戶可以單獨購買。最后，還會有一些用于擴展網(wǎng)絡連接的產(chǎn)品?；A架構服務可全面虛擬化服務器、存儲設備和網(wǎng)絡資源，聚合這些資源，并基于業(yè)務優(yōu)先級將資源準確地按需分配給應用程序。服務器實際上代表了隨著計算資源一起分配的最小存儲空間和輸入／輸出信道的資源集合。存儲通常提供與位置無關的虛擬化數(shù)據(jù)存儲，這樣促進了對通過彈性機制制造無限容量存儲的期望，而且高度的自動化水平使得用戶能非常容易地使用［5］。

3 系統(tǒng)功能需求分析

通過對用戶的走訪調研獲取到系統(tǒng)原始功能需求，按照功能相近合并的原則，經(jīng)過多次會議討論后形成系統(tǒng)最終功能需求，包括：

3.1 家庭成員資料過程管理功能

家庭健康信息管理系統(tǒng)是一個對家庭成員健康信息管理平臺，要實現(xiàn)對家庭成員健康信息全過程管理，實現(xiàn)對家庭成員健康信息信息化自動化管理［6］。

3.2 健康信息資料管理功能

工作人員只是將資料文件提交到了家庭健康信息管理系統(tǒng)，這些文件并不能直接進行處理，需要系統(tǒng)管理人員根據(jù)健康信息管理制度進行加工處理，包括對電子文件真實性和完整性的鑒定、根據(jù)文件內(nèi)容確定信息存儲類別、根據(jù)文件價值確定保存期限，以及對文件資料的標題、關鍵字等信息進行核對修正。確定原始紙質文件的物理存儲位置，文件應從文件過程管理功能中將這些信息刪除［7］。

3.3 健康信息維護功能

工作的原始信息資料大多是紙質資料，雖然將紙質文件轉化成了電子文件在系統(tǒng)中存儲和利用，但具有證據(jù)和法律效率的信息仍是那些最原始的紙質文件。紙質信息文件在存儲過程中可能會受到存在環(huán)境、人為因素破壞，需要定期對信息文件進行防潮、防塵、修復等維護工作，有些信息文件已經(jīng)過了有效期不再具有保存意義則需要及時進行信息刪除，系統(tǒng)需要將這些信息詳細記錄下來。

3.4 檢索功能

實行信息管理系統(tǒng)的最大優(yōu)勢是可以借助計算機技術在龐大的信息庫中即時定位到目標信息。信息檢索功能是否靈活、檢索結果是否準確、檢索速度是否快捷是決定信息利用效率的關鍵因素［8］。

3.5 利用功能

健康信息管理系統(tǒng)的根本目的是對信息的利用，使其充分發(fā)揮工作開展信息基礎的作用。通過家庭健康信息管理系統(tǒng)可以從系統(tǒng)中直接調取電子文件進行閱讀，在提高了信息利用效率的同時，也給信息安全性帶來了隱患。為防止信息資料被隨意泄密和破壞，更重要的是控制對電子文件的下載和打印，實現(xiàn)權限范圍內(nèi)即時使用，超越權限需求必須根據(jù)信息的保密程度由相關領導在系統(tǒng)中審批后方可使用［9］。

3.6 信息類別和權限管理

信息數(shù)量龐大、種類繁多，系統(tǒng)應具有嚴格和靈活相結合的信息類別管理功能，才能滿足實際工作需要。系統(tǒng)應能從信息類別、信息存儲單位、信息年限等多個角度對進行信息權限的分配。

3.7 預警管理

系統(tǒng)對錄入系統(tǒng)的數(shù)據(jù)進行分析，根據(jù)分析的數(shù)據(jù)結果進行預警，系統(tǒng)的預警分析流程如圖1所示［10］。

4 系統(tǒng)總體設計

4.1 設計原則

家庭健康信息管理系統(tǒng)設計遵循以下原則［11］。

4.1.1 高安全性。信息資源具有保密性強、安全要求級別高的特點，安全性相比健康信息管理的工作效率、信息利用效率等指標更加重要，如果使用系統(tǒng)后，信息存在隨時被破壞的風險，系統(tǒng)建設得不償失。因此在系統(tǒng)設計階段應將系統(tǒng)的安全架構放在第一位，做到系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全可靠。

4.1.2 高性能。家庭健康信息管理系統(tǒng)應用后，將成為主要信息來源，對系統(tǒng)的訪問需求較大、特別是并發(fā)需求高，如果查詢和調閱信息時，經(jīng)常出現(xiàn)系統(tǒng)無反應、系統(tǒng)反應超時等問題，將會嚴重影響工作開展。這就要求系統(tǒng)必須具有較高的反應性能，在系統(tǒng)設計時應充分考慮系統(tǒng)的負載問題，即使在系統(tǒng)正常運行時存在服務器資源浪費也是可以接受的。

圖1 預警分析流程圖

圖2 三層體系結構

4.1.3 高穩(wěn)定性。要求系統(tǒng)必須運行穩(wěn)定，實現(xiàn)全年全天候無故障運行，如果在需要信息資料時出現(xiàn)系統(tǒng)罷工，比系統(tǒng)反應速度慢還要嚴重，因此在進行系統(tǒng)硬件、軟件、網(wǎng)絡部署環(huán)境設計時，必須將穩(wěn)定性作為最主要的評價指標。

4.1.4 界面友好性。家庭健康信息管理系統(tǒng)是一個人機交互系統(tǒng)，所有業(yè)務都是在一個個功能頁面上完成的，系統(tǒng)功能界面應該設計的結構清晰、需要用戶處理的地方顯著、易于操作，用戶幾乎可以不經(jīng)過培訓即可熟練應用系統(tǒng)，這樣才能使用戶在最快的速度內(nèi)完成相應操作。如果功能操作過于復雜、繁瑣，很容易造成用戶漏掉關鍵信息，給工作帶來不便，最終造成用戶不愿使用系統(tǒng)，致使系統(tǒng)很難真正應用起來。

4.1.5 易維護性。系統(tǒng)實施后經(jīng)常需要管理員對系統(tǒng)進行一些非程序開發(fā)類型的處理，以解決系統(tǒng)應用中存在的不足之處，系統(tǒng)設計時應充分考慮到這些不可避免的不足，并研究如何使得這些不足更加便于系統(tǒng)管理員維護，用于系統(tǒng)維護的功能越簡單越能保證系統(tǒng)的穩(wěn)定運行。

4.1.6 可擴展性。系統(tǒng)的開發(fā)是基于當前管理現(xiàn)狀進行的，應用人員可以對將來業(yè)務模式和業(yè)務量進行預測，但系統(tǒng)不能基于這些預測的信息進行開發(fā)，否則會帶來很多資源浪費，同時，無法判斷系統(tǒng)開發(fā)是否正確又不能滿足業(yè)務實際的需要，但在系統(tǒng)設計時必須考慮系統(tǒng)功能的擴展性，為功能的擴展和系統(tǒng)規(guī)模的增加留好開發(fā)接口，在業(yè)務模式改變后能夠在很短的時間內(nèi)完成系統(tǒng)功能升級，更好滿足業(yè)務關聯(lián)需要。

4.2 系統(tǒng)設計方案

系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫采用云數(shù)據(jù)庫Amazon Relational Database Service（Amazon RDS），是一種可讓用戶在云中輕松設置、操作和擴展關系數(shù)據(jù)庫的Web服務。它在管理耗時的數(shù)據(jù)庫管理任務的同時，提供經(jīng)濟高效的可調容量，使您能夠騰出時間專注于應用程序和業(yè)務。

Amazon RDS能夠訪問非常熟悉的MySQL、Oracle、SQL Server或PostgreSQL數(shù)據(jù)庫引擎的功能。Amazon RDS可自動為數(shù)據(jù)庫軟件升級補丁，用戶可以自定義數(shù)據(jù)的存儲備份保留時間，并且實現(xiàn)時間點恢復。只需通過一次API調用，即可靈活地擴展與關系數(shù)據(jù)庫實例相關聯(lián)的計算資源或存儲容量，讓用戶從中受益。另外，Amazon RDS數(shù)據(jù)庫引擎還提供了兩個不同但互為補充的復制功能：多可用區(qū)部署和只讀副本；這兩項功能可以單獨使用，也可以結合使用，以便提高數(shù)據(jù)庫可用性，并保護最新數(shù)據(jù)庫更新以防止發(fā)生意外故障。只讀副本還有助于橫向擴展，不受具有大量讀取操作的數(shù)據(jù)庫負載對單個數(shù)據(jù)庫實例的容量限制［12］。

本系統(tǒng)設計采用B／S結構，后臺采用的是云數(shù)據(jù)庫Amazon RDS，它是一個三層的體系結構，包括表現(xiàn)層、業(yè)務邏輯層和數(shù)據(jù)訪問層，如圖2所示。

在三層結構的系統(tǒng)中，將處理業(yè)務規(guī)則、對數(shù)據(jù)的訪問、合法性校驗等程序都部署在中間層進行處理，用戶層不直接對數(shù)據(jù)庫進行訪問，必須通過COM或者DCOM同業(yè)務邏輯層建立連接，再有業(yè)務邏輯層調用數(shù)據(jù)訪問層對數(shù)據(jù)庫進行操作。三層結構中，層與層之間是向下的依賴關系，底層不知道上層的信息，因此改變上層的程序或者設計不會影響對底層的調用，因此使用三層的結構大大提高了程序設計的靈活性。

系統(tǒng)程序和數(shù)據(jù)庫集中部署到云服務器上，實現(xiàn)了統(tǒng)一管理，對程序文件的修改和更新只需要在服務器上完成相應操作，用戶端立刻就能應用到最新功能，真正實現(xiàn)了客戶端的零維護，大大提高了系統(tǒng)的可維護性。數(shù)據(jù)統(tǒng)一存放在數(shù)據(jù)庫服務器上，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)的統(tǒng)一管理，對數(shù)據(jù)的訪問只能通過應用程序進行調用，從而提高了信息資源的安全性［13］。

系統(tǒng)功能結構設計是系統(tǒng)詳細設計的重點，是在對用戶需求和業(yè)務流程進行分析，按照管理業(yè)務的內(nèi)容進行分類，將相識的聯(lián)系緊密的功能放在一個模塊下實現(xiàn)。本系統(tǒng)功能設計分成文件資料管理、信息維護、信息利用、預警管理、統(tǒng)計報表、系統(tǒng)管理、用戶中心八個模塊，如圖3所示。

圖3 系統(tǒng)功能模塊結構

4.2.1 圖形化管理模塊：主要用于圖形化的界面展示以及圖形化的數(shù)據(jù)管理方式，方便用戶以及管理人員使用系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)管理。

4.2.2 健康信息管理模塊：對家庭成員的健康信息進行管理，通過對數(shù)據(jù)的管理以及數(shù)據(jù)的更新，對家庭客戶信息進行管理。

4.2.3 查詢管理：提供查詢功能，對所有的家庭健康信息進行查詢，提供查詢功能，不同的權限查詢到的信息不盡相同。

4.2.4 健康信息分析：對錄入的家庭健康信息進行分析，通過對健康信息進行分析，提供給家庭健康信息就醫(yī)的決策。

4.2.5 就醫(yī)分析決策：根據(jù)健康信息的分析進行就醫(yī)分析決策，通過對就醫(yī)分析決策進行健康就醫(yī)。

4.2.6 健康信息更新，對有變化的健康信息進行更新管理，通過對健康信息的更新實時的掌握家庭成員的健康信息。

4.2.7 健康信息預警功能：健康預警信息功能是對家庭成員的健康信息進行預警的功能，通過數(shù)據(jù)分析以及信息的分析可以提出健康信息預警信息，以提醒家庭成員及時的進行就醫(yī)檢查。

4.2.8 用戶信息管理功能：用戶信息管理功能是對用戶信息進行管理，同時對權限進行管理，規(guī)范系統(tǒng)的權限信息管理，由統(tǒng)一的功能模塊進行管理。

5 結語

文章主要論述了基于B／S和云數(shù)據(jù)庫的家庭健康信息管理系統(tǒng)的研究與開發(fā)工作，構建了系統(tǒng)整體功能框架，并對系統(tǒng)的各個功能模塊的基本結構進行了詳細的設計，對整個系統(tǒng)進行了部署，測試了系統(tǒng)的功能可行性，驗證了系統(tǒng)功能的可用性以及系統(tǒng)功能的可擴展性。從系統(tǒng)運行效果來看，各個功能模塊基本達到了預期的要求。

［1］楊永川.信息安全［M］.北京：中國人民公安大學出版社，2007：66－69.

［2］游向峰.打造安全的網(wǎng)絡環(huán)境之“云計算”［J］.湖南師范大學學報，2009，（16）：12－23.

［3］薛質.信息安全技術基礎和安全策略［M］.北京：清華大學出版社，2012：1－17.

［4］門汝靜.近期網(wǎng)絡安全的特點與熱點［J］.現(xiàn)代電信科技，2009，（1）：14－17.

［5］張帥.安全云計算你準備好了嗎［EB／OL］.IT專家網(wǎng)，2008－07－17.

［6］潘春燕.云計算的數(shù)據(jù)安全性值得進一步探究［EB／OL］.IT168.com，2009－04－10.

［7］王雷，房倩.對“云安全”的初探［J］.實驗室科學，2009（5）：45－67.

［8］劉嘉勇.信息安全技術試驗教程［M］.成都：四川大學出版社，2012：44－49.

［9］黎加厚.走向教育技術“云”服務［J］.遠程教育雜志，2013，（3）：34－36.

［10］孫柏樣.云計算——高校教育信息化建設和發(fā)展的新模式［J］.計算機技術，2011，（3）：44－46.

［11］王國勇.基于校岡網(wǎng)的云計算應用初探［J］.計算機軟件與硬件技術，2013，（5）：37－41.

［12］任華.基于云計算的高校教學信息系統(tǒng)應用［J］.哈爾濱理工大學學報，2012：55－58.

［13］張明.淺談云計算的概念問題［J］.武漢理工大學學報，2013：（2）45－47.

Research and Design of Family Health Information Management System Based on the Technology of Cloud

CHENG Shu－yu
（College of Anhui Vocational Information and Technology，Bengbu，Anhui，233000，China）

With the continuous improvement of living standards，people are increasingly concerned about their health problems，family members of the health information attention also constantly improve.In this paper，we re?searched the design of family health information management system based on the technology of cloud，describedmany aspects of the system such as design principle、overall structure、the partition of function module and uses technology.Discussed on the function module of the systemand the application of cloud technology.

Technology of cloud；Health；Information management；Cloud database

TP311.1

A

1008?9659（2015）01?0029?05

2014－12－30

程淑玉（1982－），女，碩士，講師，主要從事WEB應用開發(fā)方向研究。