醫(yī)院移動(dòng)工作站架構(gòu)淺談

蔣友好，喬 非，高彩蘭

1 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系，上海市，201804

2 上海市中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院，上海市，200062

醫(yī)院移動(dòng)工作站架構(gòu)淺談

【作者】蔣友好1,2，喬 非1，高彩蘭2

1 同濟(jì)大學(xué)電子與信息工程學(xué)院控制科學(xué)與工程系，上海市，201804

2 上海市中醫(yī)藥大學(xué)附屬普陀醫(yī)院，上海市，200062

隨著互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線網(wǎng)已經(jīng)成為了人們生活中必不可少的一部分。而無(wú)線網(wǎng)絡(luò)、移動(dòng)終端在醫(yī)療方面也開始普及，國(guó)外許多醫(yī)院已將移動(dòng)互聯(lián)技術(shù)用于醫(yī)院的醫(yī)護(hù)工作，國(guó)內(nèi)一些大型醫(yī)院也嘗試這方面的工作，并已得到了臨床實(shí)用。本文以普陀區(qū)中心醫(yī)院為例，對(duì)建設(shè)移動(dòng)醫(yī)療平臺(tái)的工作進(jìn)行了介紹。

移動(dòng)醫(yī)療；系統(tǒng)架構(gòu)

1 移動(dòng)醫(yī)療現(xiàn)狀

醫(yī)院的移動(dòng)醫(yī)療，是以醫(yī)院為中心，利用終端虛擬化技術(shù)為基礎(chǔ)，建立一個(gè)云服務(wù)平臺(tái)，可以讓醫(yī)生在任何時(shí)間、地點(diǎn)，通過(guò)終端訪問(wèn)醫(yī)院內(nèi)部系統(tǒng)，如HIS、PACS、LIS，從而更方便地提供醫(yī)療服務(wù)、診斷、咨詢，提高醫(yī)療資源的效率。

1.1 終端虛擬化技術(shù)

借助現(xiàn)在的虛擬云技術(shù)，構(gòu)建一個(gè)使用和運(yùn)行分離的平臺(tái)，用戶不需要在終端安裝程序，數(shù)據(jù)也不存儲(chǔ)在終端，相較于傳統(tǒng)模式更高效、便捷、準(zhǔn)確，為建設(shè)區(qū)域衛(wèi)生信息平臺(tái)和醫(yī)院與社區(qū)的雙向轉(zhuǎn)診、社區(qū)醫(yī)生到居民家提供了新的就醫(yī)方式方法。

虛擬化移動(dòng)醫(yī)療系統(tǒng)所能達(dá)到的功能包括[1]：(1) 遠(yuǎn)程醫(yī)療 支持各種移動(dòng)設(shè)備、電子病歷、影像系統(tǒng)、實(shí)驗(yàn)室系統(tǒng)、心電系統(tǒng)、ICU監(jiān)護(hù)系統(tǒng)等，醫(yī)生可以在移動(dòng)設(shè)備上就查看病人的診療信息，開具醫(yī)囑，書寫病歷等多項(xiàng)醫(yī)療工作；(2)遠(yuǎn)程辦公 醫(yī)院的行政管理人員能隨時(shí)隨地接入，完成審批、回復(fù)報(bào)告、簽發(fā)文件等各種行政事務(wù)，保障醫(yī)院高效有序的運(yùn)行，比傳統(tǒng)VPN方式更優(yōu)越且安全；(3) 單機(jī)登錄、桌面云應(yīng)用 實(shí)現(xiàn)多系統(tǒng)登錄口令的自動(dòng)管理，用戶只需登錄一次網(wǎng)管應(yīng)用統(tǒng)一發(fā)布平臺(tái)，即可訪問(wèn)到所有發(fā)布的應(yīng)用程序，無(wú)需再次登錄，并且對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)無(wú)任何改動(dòng)，多平臺(tái)登錄，比原先的單一使用PC平臺(tái)更加靈活，節(jié)約成本；(4) 桌面改造 降低終端成本，延長(zhǎng)使用壽命，簡(jiǎn)化終端的配置和部署，減輕維護(hù)壓力，減少病毒和漏洞的攻擊。

1.2 醫(yī)學(xué)影像的遠(yuǎn)程傳輸

醫(yī)院的移動(dòng)醫(yī)療中，醫(yī)學(xué)影像因?yàn)槠淝逦纫?，通常所占空間較大，并通過(guò)影像傳輸協(xié)議DICOM格式保存在PACS系統(tǒng)中，通常一份斷層掃描檔案就有數(shù)百兆，所以通過(guò)普通移動(dòng)醫(yī)療傳輸時(shí)，很多醫(yī)院會(huì)將其壓縮成較小的JPEG格式。雖然方便傳輸，保證瀏覽速度，但會(huì)降低影像的分辨率，無(wú)法滿足對(duì)某些病癥特征進(jìn)行仔細(xì)觀察診斷。因此，針對(duì)醫(yī)學(xué)影像，還需要尋找另外的解決方法。

一是化整為零[2]。如EBM開發(fā)的基于iOS的移動(dòng)影像瀏覽軟件EBM iDO Viewe，利用串流技術(shù)播放影像數(shù)據(jù)，通過(guò)原有的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境、傳輸帶寬就可以從移動(dòng)終端上獲取高分辨率的大型影像文件。具體做法是將大型的影像文檔分解成小塊數(shù)據(jù)，先將醫(yī)生要瀏覽的部分畫面?zhèn)魉偷狡桨迳现亟M成影像，醫(yī)生要瀏覽哪個(gè)部分的影像，就只要傳輸那個(gè)部分的原始圖文件數(shù)據(jù)即可。醫(yī)生能在平板上迅速瀏覽這些龐大的高分辨率醫(yī)療圖像文件而不用費(fèi)時(shí)等待整份數(shù)據(jù)傳輸。

二是增加帶寬。首先是通過(guò)更好的無(wú)線路由器提升網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，達(dá)到增加帶寬的目的；然后是設(shè)置無(wú)線路由器，建立起集中控制式的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)；最后在用戶端設(shè)置無(wú)線適配器，設(shè)置為與路由器相同的SSID和頻道加密屬性。這樣，限制了能使用此無(wú)線網(wǎng)絡(luò)人數(shù)，也增加了專用網(wǎng)絡(luò)的安全性。

1.3 遠(yuǎn)程醫(yī)療

終端虛擬化是醫(yī)院內(nèi)部的移動(dòng)醫(yī)療，而遠(yuǎn)程醫(yī)療則是區(qū)域間或者長(zhǎng)距離間醫(yī)院之間的移動(dòng)醫(yī)療。據(jù)統(tǒng)計(jì)，自2010年起國(guó)家已累計(jì)投入4個(gè)億，建設(shè)各省的遠(yuǎn)程醫(yī)療系統(tǒng)，要達(dá)到2～6家省(部)級(jí)醫(yī)院(即區(qū)域中心醫(yī)院)協(xié)助省內(nèi)約30%縣級(jí)醫(yī)院[3]。

遠(yuǎn)程醫(yī)療對(duì)于醫(yī)療服務(wù)的提升包括[4]：(1)降低了縣醫(yī)院轉(zhuǎn)診率，有利分級(jí)醫(yī)療的實(shí)現(xiàn)；(2) 加強(qiáng)了縣醫(yī)院?？平ㄔO(shè)，醫(yī)療服務(wù)水平得到提升；(3) 促進(jìn)了縣級(jí)醫(yī)院人力資源素質(zhì)的提高；(4) 提升縣級(jí)醫(yī)院應(yīng)急反應(yīng)能力；(5) 推動(dòng)縣域醫(yī)院信息化建設(shè)。

2 移動(dòng)醫(yī)療的實(shí)施計(jì)劃

通過(guò)在擁有無(wú)線局域網(wǎng)絡(luò)的病區(qū)部署手持?jǐn)?shù)據(jù)終端(EDA)、平板便攜式數(shù)據(jù)終端，為病人的床邊診療活動(dòng)及同一病人的歷次就診信息的可追溯性管理提供硬件技術(shù)保障[5]。

移動(dòng)醫(yī)生站：查詢病人檔案資料、病史記錄等相關(guān)信息，了解住院病人的護(hù)理情況，接收護(hù)理人員的報(bào)告，查找各種測(cè)試和化驗(yàn)報(bào)告，并可以根據(jù)病人情況及時(shí)下達(dá)醫(yī)囑；實(shí)現(xiàn)疑難病人在線會(huì)診功能和無(wú)線通知功能，當(dāng)有緊急事項(xiàng)、特殊情況或臨時(shí)變動(dòng)時(shí)，醫(yī)生可以得到及時(shí)的通知。實(shí)時(shí)監(jiān)控功能、病房監(jiān)控、手術(shù)監(jiān)控、遠(yuǎn)程查看病人資料功能、遠(yuǎn)程查看醫(yī)務(wù)人員相關(guān)信息功能、工作日程安排、疑難病人在線會(huì)診等。

移動(dòng)護(hù)士站：病人身份識(shí)別、病人基本信息、醫(yī)囑信息、病人檢查報(bào)告查詢、生命體征查詢、生命體征錄入、支持必須在床邊輸入的危重護(hù)理記錄單、支持必須在床邊輸入的重癥監(jiān)護(hù)單、手術(shù)安排查詢、會(huì)診單查詢、醫(yī)囑執(zhí)行、醫(yī)囑執(zhí)行情況查詢、醫(yī)囑執(zhí)行簽名、護(hù)理評(píng)估、藥品條碼掃描、體溫單描述、語(yǔ)音通信功能。

3 系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

3.1 軟件系統(tǒng)架構(gòu)

多層分布式架構(gòu)是目前國(guó)際信息界公認(rèn)最先進(jìn)的信息系統(tǒng)架構(gòu)，多層分布式架構(gòu)的關(guān)鍵是中間件，通過(guò)引入中間件，把各種商業(yè)邏輯從客戶端和后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)端分離出來(lái)，并集中在中間件里。

由于中間件所帶來(lái)的分散性，可以把中間件所在的應(yīng)用服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫(kù)所在的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器分離開，當(dāng)系統(tǒng)需要處理的工作量不斷增大的情況下，可以通過(guò)增加服務(wù)器的數(shù)量來(lái)有效支持大量的同時(shí)在線用戶。而對(duì)于二層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)，很快就會(huì)到達(dá)其所能承擔(dān)的處理量極限，而導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰。多層分布式架構(gòu)可以提供更好的擴(kuò)展性[6]。

通過(guò)中間件技術(shù)，把不同網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、不同數(shù)據(jù)庫(kù)可能帶來(lái)的異構(gòu)化封裝起來(lái)，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)中各個(gè)部分的透明連接。由于客戶端不能直接訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)，而必需通過(guò)中間件獲取資料，從而為整個(gè)平臺(tái)帶來(lái)更好的安全性[7]。

以上的多層架構(gòu)軟件體系，可為醫(yī)院信息系統(tǒng)帶來(lái)如下優(yōu)勢(shì)：

(1) 采用開放式三層架構(gòu)，擴(kuò)展性強(qiáng)，維護(hù)方便，支持遠(yuǎn)程維護(hù)與升級(jí)；

(2) 獨(dú)立的數(shù)據(jù)接口引擎支持完整的HL7標(biāo)準(zhǔn)，可以與現(xiàn)有系統(tǒng)做到無(wú)縫集成；

(3) 支持Oracle、DB2、SQL Server等多種流行大型數(shù)據(jù)庫(kù)；

(4) 業(yè)務(wù)系統(tǒng)采用.Net/C#/C++/Object C，系統(tǒng)運(yùn)行效率高。

3.2 硬件系統(tǒng)架構(gòu)

硬件系統(tǒng)架構(gòu)見圖1，整個(gè)系統(tǒng)可由局域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)和廣域局域網(wǎng)三部分組成。

圖1 硬件系統(tǒng)架構(gòu)Fig.1 Hardware system architecture

3.3 客戶端架構(gòu)

目前可以區(qū)分客戶端架構(gòu)的三個(gè)基本層次：表示層、邏輯層和通信層。

3.3.1 表示層

客戶端應(yīng)用程序的設(shè)計(jì)與各種移動(dòng)設(shè)備實(shí)現(xiàn)在EMeH Platform.These設(shè)備的互操作性可以在許多方面有所不同，如屏幕分辨率，寬高比和像素密度。除了屏幕上的差異，設(shè)備可以在不同的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，這對(duì)用戶界面生成方法也有影響。要獲取定義用戶界面的統(tǒng)一方式，客戶端應(yīng)用程序使用的屏幕定義需遵守XMLbased協(xié)議。首先客戶端應(yīng)用程序要實(shí)現(xiàn)Windows Mobile和谷歌Android平臺(tái)上的運(yùn)行，并且都使用相同的協(xié)議進(jìn)行用戶界面生成。

如果客戶端應(yīng)用程序發(fā)送請(qǐng)求到Web服務(wù)，那么它含有的信息，將在屏幕上的顯示中反應(yīng)。 Web服務(wù)格式以這樣的方式反應(yīng)，它不依賴于移動(dòng)設(shè)備的特性（屏幕參數(shù)，操作系統(tǒng)等），從而屏幕定義協(xié)議是獨(dú)立于平臺(tái)的設(shè)計(jì)。

這些操作是由客戶端的表示層進(jìn)行，并在整個(gè)用戶界面管理本身需要分出一定的運(yùn)算。對(duì)于這個(gè)問(wèn)題，我們應(yīng)用的用戶界面，其中有顯著提高畫面內(nèi)容的更換時(shí)間的雙緩沖[8]。它可以在短期內(nèi)被描述為兩個(gè)圖像緩沖器——首先為當(dāng)前用戶界面的內(nèi)容（對(duì)用戶可見）及第二不可見的時(shí)刻。當(dāng)服務(wù)響應(yīng)正在處理，顯示在屏幕上的第一個(gè)緩沖區(qū)的內(nèi)容。而在用戶界面的背景中進(jìn)行轉(zhuǎn)換。最終，在處理完成時(shí)，緩沖器被交換——第二緩沖器成為第一個(gè)（在屏幕上可見），同時(shí)第一緩沖進(jìn)入背景。

3.3.2 業(yè)務(wù)邏輯層

邏輯層是處理服務(wù)器的信息，以創(chuàng)建用戶界面的系統(tǒng)的一部分。除此之外邏輯層還管理表示層與通過(guò)用戶交互事件。

消息處理裝置識(shí)別并響應(yīng)消息包含的類型取決于該類型適當(dāng)?shù)牟僮?。有三種類型的服務(wù)響應(yīng)：(1)從客戶端應(yīng)用程序的響應(yīng)，要求建立新的用戶界面，并顯示在屏幕上完全新的數(shù)據(jù)（整個(gè)應(yīng)用程序窗口重新創(chuàng)建）；(2)響應(yīng)，要求在屏幕上的某些要素的更新，無(wú)論元素的任何屬性，即時(shí)更改（例如文本或選擇標(biāo)簽上的顏色替換）；(3)響應(yīng)，要求客戶端應(yīng)用程序與給定的參數(shù)調(diào)用一些服務(wù)。

從服務(wù)的消息可以包含不同類型的幾個(gè)反應(yīng)，這使得業(yè)務(wù)邏輯層接收到許多屏幕修改或服務(wù)調(diào)用的命令。另外，消息可以包括影響客戶端應(yīng)用程序的行為和元數(shù)據(jù)的附加數(shù)據(jù)。元數(shù)據(jù)可以顯示信息窗口，臨時(shí)值存儲(chǔ)在設(shè)備上，甚至用于退出應(yīng)用程序。除了服務(wù)響應(yīng)演繹，邏輯層獲取有關(guān)通過(guò)用戶交互觸發(fā)的事件信息（時(shí)間和位置輸入的文本，按下按鈕，屏幕上觸碰等）。

3.3.3 通信層

通信層負(fù)責(zé)服務(wù)的調(diào)用。因?yàn)樗拿枋霰环譃閮煞N類型：Web服務(wù)和本地服務(wù)。 Web服務(wù)基本上部署在運(yùn)行即時(shí)環(huán)境的Web服務(wù)的應(yīng)用程序的基礎(chǔ)上，具有共同的接口作為訪問(wèn)方法。

另一方面本地服務(wù)是位于移動(dòng)設(shè)備的服務(wù)。本地服務(wù)類似于位于插件（如共享庫(kù))，它可以應(yīng)客戶端應(yīng)用程序的請(qǐng)求執(zhí)行操作。它們可以作為例如庫(kù)設(shè)備的I/O操作的外圍設(shè)備，如條形碼掃描器，射頻識(shí)別收發(fā)器，GPS接收器等。

3.4 無(wú)線技術(shù)的選擇

目前，無(wú)線移動(dòng)系統(tǒng)有兩種典型的解決方案：FAT AP解決方案和FIT AP解決方案。簡(jiǎn)單來(lái)講，如果僅僅作無(wú)線數(shù)據(jù)接入、只需要二層漫游，對(duì)安全性、管理性各方面沒(méi)有復(fù)雜要求的話，F(xiàn)AT AP方案就可以勝任；如果需要高安全性、管理性及三層漫游切換、需要承載無(wú)線語(yǔ)音，且網(wǎng)絡(luò)規(guī)模較大，那么只有選擇FIT AP方案才可以。本院的系統(tǒng)中應(yīng)用FIT AP技術(shù)，兩者對(duì)比見表1。

表1 FAT AP與FIT AP對(duì)比Tab.1 FAT AP contrast with FIT AP

本院FIT AP病區(qū)無(wú)線移動(dòng)系統(tǒng)由三個(gè)部分組成：無(wú)線平板電腦/移動(dòng)查房推車/EDA、AP、無(wú)線交換機(jī)及用戶認(rèn)證系統(tǒng)。醫(yī)生用無(wú)線平板電腦/移動(dòng)查房推車，護(hù)士用無(wú)線EDA，經(jīng)過(guò)AP無(wú)線接入點(diǎn)接入醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，必須要通過(guò)無(wú)線認(rèn)證系統(tǒng)的安全認(rèn)證和授權(quán)，才能夠訪問(wèn)病人的診療業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)。

3.5 中間件管理系統(tǒng)

基于可擴(kuò)展的系統(tǒng)架構(gòu)，數(shù)據(jù)網(wǎng)格提供大規(guī)模并行處理能力，管理軟件可以藉此來(lái)實(shí)時(shí)進(jìn)行信息搜索、分類和匯總。通過(guò)讓數(shù)據(jù)緩存更靠近管理軟件，以利用獨(dú)特的硬件功能，數(shù)據(jù)網(wǎng)格提供了全天 24 小時(shí)為大量用戶提供支持所需的可擴(kuò)展性、可靠性和高吞吐量。不過(guò)，數(shù)據(jù)網(wǎng)格依賴于軟件和硬件的協(xié)同性。

Oracle提供了從應(yīng)用系統(tǒng)到磁盤皆可作為一個(gè)系統(tǒng)進(jìn)行部署、支持和管理的緊密集成的集群計(jì)算解決方案。該解決方案將業(yè)界領(lǐng)先的Oracle WebLogic服務(wù)器、Oracle Coherence以及創(chuàng)新的Oracle服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)組合成一個(gè)集成和經(jīng)過(guò)測(cè)試的解決方案，旨在最大化面向Web的應(yīng)用性能，同時(shí)最小化風(fēng)險(xiǎn)。集成集群計(jì)算方案見圖2。

圖2 集成集群計(jì)算方案Fig.2 Integrated cluster computing solutions

Oracle服務(wù)器和存儲(chǔ)系統(tǒng)與Oracle WebLogic套件和Oracle Coherence相結(jié)合來(lái)為用戶提供Web服務(wù)。Oracle的平衡架構(gòu)將智能軟件的優(yōu)勢(shì)與平臺(tái)創(chuàng)新相結(jié)合，為醫(yī)院信息系統(tǒng)提供了一個(gè)堅(jiān)實(shí)的Web服務(wù)基礎(chǔ)。相較于普通的三層架構(gòu)系統(tǒng)而言，Oracle WebLogic服務(wù)器和Oracle Coherence結(jié)合共同構(gòu)建了一個(gè)內(nèi)存數(shù)據(jù)網(wǎng)格，提供的內(nèi)置服務(wù)有助于支持和增強(qiáng)信息流[9]。數(shù)據(jù)自動(dòng)進(jìn)行分區(qū)并移近應(yīng)用程序，以減少延遲和提高性能。

3.6 集成平臺(tái)配套基礎(chǔ)架構(gòu)

本平臺(tái)的建設(shè)，需要增配Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器及數(shù)據(jù)庫(kù)存儲(chǔ)設(shè)備。相對(duì)于分別采購(gòu)，各品牌廠商協(xié)作集成合作運(yùn)維的繁瑣工作，一體化資料平臺(tái)為醫(yī)院提供了一個(gè)全面集成、一體化的軟件、服務(wù)器、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并為各種自主開發(fā)和打包的在線事務(wù)處理 (OLTP) 和數(shù)據(jù)倉(cāng)庫(kù)應(yīng)用程序提供了高可用性數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)。

(1) 硬件配置

基于目前系統(tǒng)配置的負(fù)荷現(xiàn)狀與數(shù)據(jù)庫(kù)容量，可考慮配置1/4機(jī)架Exadata SAS磁盤配置，其可提供如下處理能力：

① 在選擇高容量SAS磁盤配置時(shí)，提供21 TB以上非壓縮存儲(chǔ)空間，若考慮壓縮，可提供84 TB左右有效空間，完全滿足系統(tǒng)現(xiàn)在及未來(lái)存儲(chǔ)空間的需求。

② 提供1.1 TB閃存卡存儲(chǔ)，意味著系統(tǒng)可將大部分活動(dòng)數(shù)據(jù)完全存于閃存和內(nèi)存中，極大的提高處理性能。

③ 閃存提供22.5萬(wàn)左右讀IOPS及＜1 ms的瞬間數(shù)據(jù)庫(kù)塊響應(yīng)能力。

④ 基于磁盤，提供5.4 GB/s的恒定數(shù)據(jù)掃描能力，對(duì)于數(shù)據(jù)庫(kù)中的全表掃描提供極大的改善，估計(jì)快5～10倍。

⑤ 11 GB/s的基于閃存的數(shù)據(jù)掃描能力，基于現(xiàn)有活動(dòng)數(shù)據(jù)基本可完全駐留于閃存的預(yù)期，可提供比現(xiàn)有閃存快15～30倍的表掃描能力。

⑥ 1 TB/h的數(shù)據(jù)加載能力。

⑦ 24核數(shù)據(jù)庫(kù)層Intel Xeon CPU + 36核存儲(chǔ)層Intel Xeon CPU，2.93 GHz/core的主頻大大超過(guò)目前HP-PA CPU的處理能力。

⑧ 192 GB數(shù)據(jù)庫(kù)層內(nèi)存 + 72 GB存儲(chǔ)層內(nèi)存，可確保目前的數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器的計(jì)算基本在閃存和內(nèi)存中進(jìn)行。

(2) 數(shù)據(jù)庫(kù)

Oracle Exadata采用Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù) 11g 第二版[10]，Exadata 軟件在數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和 Exadata 單元之間進(jìn)行了優(yōu)化分割。數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器和 Exadata Storage Server Software 使用 iDB(智能數(shù)據(jù)庫(kù)協(xié)議)通訊。 iDB 在數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核中實(shí)施并將數(shù)據(jù)庫(kù)操作透明地映射到 Exadata 增強(qiáng)的操作中。除了數(shù)據(jù)庫(kù)提供的傳統(tǒng)數(shù)據(jù)塊傳輸外，iDB 還實(shí)施了一種功能傳輸體系結(jié)構(gòu)?？梢杂?iDB將 SQL 操作向下傳輸?shù)紼xadata 單元以執(zhí)行或向數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核返回查詢結(jié)果集。Exadata單元僅返回滿足 SQL 查詢的行和列，而非數(shù)據(jù)庫(kù)塊。和現(xiàn)有的I/O 協(xié)議類似，iDB 也可以直接從磁盤讀取以及向其寫入若干字節(jié)，因此當(dāng)無(wú)法進(jìn)行卸載處理時(shí)，Exadata 和傳統(tǒng)存儲(chǔ)設(shè)備一樣服務(wù)于 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)。但是，當(dāng)可行時(shí)，數(shù)據(jù)庫(kù)內(nèi)核中的智能就會(huì)啟動(dòng)，例如，傳輸表掃描已在 Exadata Storage Server 上執(zhí)行，這樣只將請(qǐng)求的數(shù)據(jù)返回至數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器。

但是在訪問(wèn)數(shù)據(jù)庫(kù)時(shí)，由于服務(wù)器使用的是集群RAC(Real Application Cluster，實(shí)時(shí)應(yīng)用集群)方式[11]，是由多個(gè)服務(wù)器管理一個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù)來(lái)分散設(shè)備的工作流，但是此模式可能出現(xiàn)不規(guī)律的TNS超時(shí)現(xiàn)象，并且是與網(wǎng)絡(luò)帶寬無(wú)關(guān)的問(wèn)題。這是由于外部終端通過(guò)防火墻訪問(wèn)服務(wù)器時(shí)，NAT所做的地址轉(zhuǎn)換、將之分配到相對(duì)空閑的服務(wù)器的過(guò)程中，分配的空閑地址與內(nèi)部協(xié)議地址矛盾所造成的。因此修改了TNS配置文件，連接單一服務(wù)器。這樣雖然會(huì)放棄負(fù)載均衡的支持，但是因?yàn)獒t(yī)院移動(dòng)工作站相對(duì)于公共網(wǎng)絡(luò)對(duì)負(fù)載均衡的需求很低，并不會(huì)造成影響，并且是最快速有效的解決方法。

(3) 存儲(chǔ)管理

自動(dòng)存儲(chǔ)管理 (ASM) 是 Exadata 的存儲(chǔ)管理基礎(chǔ)。ASM 將存儲(chǔ)資源虛擬化并提供先進(jìn)的 Exadata 卷管理和文件系統(tǒng)管理功能。在可用的Exadata 單元和磁盤間均勻地條帶化數(shù)據(jù)庫(kù)文件可以均衡所有存儲(chǔ)硬件中的 I/O 負(fù)載。ASM 執(zhí)行無(wú)干擾資源分配和重新分配的能力是在Exadata 環(huán)境中實(shí)現(xiàn)共享網(wǎng)格存儲(chǔ)功能的關(guān)鍵因素。ASM 監(jiān)視和故障組功能為 Exadata 環(huán)境提供了大部分的數(shù)據(jù)保護(hù)和彈性。通過(guò) ASM，用戶可在單元間鏡像數(shù)據(jù)，以確保單元發(fā)生故障時(shí)的高可用性。

3.7 安全監(jiān)控系統(tǒng)

能夠?qū)Σ煌僮飨到y(tǒng)平臺(tái)、數(shù)據(jù)庫(kù)平臺(tái)等進(jìn)行監(jiān)控和安全告警，幫助用戶在第一時(shí)間迅速了解IT系統(tǒng)的運(yùn)行狀況。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖3。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)綜合監(jiān)管平臺(tái)后，運(yùn)行維修團(tuán)隊(duì)人員的工作將從重復(fù)的日常巡檢中解放出來(lái)，在保證系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，將更多的時(shí)間和精力節(jié)省出來(lái)，把日常的 IT 管理數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為服務(wù)提供的決策信息，進(jìn)而更好地為企業(yè)服務(wù)，提升IT部門的服務(wù)能力。IT 系統(tǒng)管理的目標(biāo)是保障IT 系統(tǒng)的性能和可用性；保障數(shù)據(jù)和其他信息資源的完整性；保護(hù)系統(tǒng)的安全。

例如：系統(tǒng)管理人員，可根據(jù)一段時(shí)間(周、月、季度)的磁盤、CPU、內(nèi)存等使用率趨勢(shì)圖，判斷是否有必要在未來(lái)某段時(shí)間，對(duì)服務(wù)器容量進(jìn)行擴(kuò)容。

網(wǎng)絡(luò)管理人員，可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的資源使用情況，判斷是否需要對(duì)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行調(diào)整優(yōu)化。針對(duì)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的故障率、資源利用率，判斷是否需要更新網(wǎng)絡(luò)設(shè)備。

應(yīng)用管理人員，可據(jù)應(yīng)用的運(yùn)行性能趨勢(shì)，進(jìn)行資源的調(diào)整，確保應(yīng)用的可用性、可靠性。

數(shù)據(jù)庫(kù)管理人員，可從表空間使用率、鎖沖突、SGA的性能趨勢(shì)，分析是否需要對(duì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行調(diào)優(yōu)，同時(shí)，根據(jù)TOP 10 SQL，可針對(duì)使用資源最大的前10位SQL語(yǔ)句進(jìn)行針對(duì)性的調(diào)優(yōu)等。

圖3 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)Fig.3 Network structure

4 結(jié)論

移動(dòng)醫(yī)療能在醫(yī)院發(fā)揮巨大作用，讓醫(yī)護(hù)人員能更方便地隨時(shí)隨地辦公，提供醫(yī)療服務(wù)，更好地利用了時(shí)間資源，為患者提供更優(yōu)質(zhì)的醫(yī)療服務(wù)。

在普陀區(qū)中心醫(yī)院的移動(dòng)醫(yī)療工作平臺(tái)剛進(jìn)開始實(shí)行，相信其能對(duì)醫(yī)護(hù)人員的工作起到相當(dāng)?shù)膸椭饔?。但仍需要?duì)實(shí)踐效果進(jìn)行進(jìn)一步的調(diào)查統(tǒng)計(jì)，并對(duì)其存在的缺陷進(jìn)行進(jìn)一步的改造升級(jí)，更好地達(dá)到預(yù)期的效果。

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Discussion on the Hospital Mobile Workstation Architecture

【W(wǎng)riters】JIANG Youhao1,2, QIAO Fei1, GAO Cailan2
1 Department of Control Science and Engineering, School of Electronic and Information Engineering, Tongji University, Shanghai, 201804
2 Putuo Hospital Aff liated to Shanghai University of Traditional Chinese Medicine, Shanghai, 200062

With the development of internet technology, the wireless network now has become an indispensable part of people's life. Wireless networks and the mobile terminal began to spread in the medical areas. Many foreign hospitals have mobile internet technology for hospital medical work, some large domestic hospitals also try to work in this area, and have got some clinically practical. In our institute, there has launched a mobile medical construction work, this paper is about our hospital construction of mobile medical platform work.

mobile medical, system architecture

TP311.52

A

10.3969/j.issn.1671-7104.2016.05.006

1671-7104(2016)05-0336-05

2016-06-27

蔣友好，E-mail: jyouh_0416@163.com