基于大数据的信息管理系统的设计与实现

张云佐，赵昕玥，高雪彤，汪梦成，罗子宸，王 欢



基于大数据的信息管理系统的设计与实现

张云佐，赵昕玥，高雪彤，汪梦成，罗子宸，王 欢

（石家庄铁道大学 信息科学与技术学院，河北 石家庄 050043）

大数据时代，高效的信息管理有着迫切的现实需求。本文立足于人们关心的个人健康信息，采用微信小程序和Bmob后端云，从个人、家庭和地区三个维度进行数据采集和分析，设计实现了一种信息管理系统。该系统可提供健康预测与指导，便于用户进行精准的健康管理。

大数据；微信小程序；Bmob后端云；健康信息管理

0 引言

随着科技的发展和生活水平的提高，健康越来越受到人们的重视，高质量的健康管理服务有着迫切的现实需求[1-3]。健康管理系统通过互联网将个人与医疗建立联系，可提供个性化康管理服务，从而降低患病风险、实现精准治疗[4]。健康管理主要涉及健康人群、亚健康人群、疾病人群，现有的健康管理系统缺乏针对亚健康人群、疾病人群的管理功能，无法提供个性化、多样化的服务[5]。要实现健康管理的智能化，离不开分析和预测，大数据为此提供了基础和便利，将人的健康数据化，建立起数据库，可以进行多种分析预测，提供健康指导。健康大数据不仅能反映个人的健康状况，还可以锁定家庭成员，管理整个家庭的健康状况[6-8]。

基于以上分析，本文设计实现了一种基于大数据的健康管理系统。该系统从个人、家庭和地区三个维度进行数据采集，通过系统传入云端进行数据的分析和预测，给出健康预测和指导，从而方便用户进行精准的健康管理。

1 系统设计

大数据的价值不仅体现在大规模的数据量，更重要的是数据分析。当多方需要相同的信息时，通过大数据的共享，能够减少重复获取和分析数据的次数，从而减少人力物力等成本；在对不同的数据进行分析时，将其划分细化则能够更加精准地得出数据结论，从而满足不同的需求；当数据来源相近时，通过数据分析会得到对比的结论，从而看出细微中的差别[3]。

1.1 设计构想

人的健康状况是时时刻刻都在变化的，受到家族史、生活环境、作息习惯、运动情况等各种因素的影响。因此，一个人的身体状况可以看作是一个时刻更新的数据库，健康管理服务的过程，可以看作是对个体、家庭和地区的健康数据进行收集、分析、加工和利用的过程。通过健康管理，达到使用户学会健康生活的方式、改变不良生活习惯、提高生活质量、降低慢性病患病风险等目的。

当下的各个单位和医疗组织并没有实现信息的公开共享，所以并没有实现大数据分析的价值。基于大数据的健康管理系统，是有效开展个人健康管理、家庭成员实时关注和地区成员状况分析的途径。通过与政府、学校、医疗机构等多方合作，将数据整合共享，从而能分析较为完整的数据，得到更合理客观的结果。

1.2 总体结构设计

基于大数据的健康管理系统应该主要以用户为主，同时有医疗人员进行在线解答疑问、给出指导等。所以该平台分为两个角色登录：医护人员端和普通用户端。

（1）医护人员端

作为医护人员登录，医护人员并非只有医生、护士，还包括健康管理师、营养师等，但需要实名认证和出示相关的职业执照。医护人员在线下对用户进行诊疗或指导之后，可以通过本系统对用户进行后续的指导。医护人员和用户的选择是双向的，在经过双方达成保密协议之后，医护人员也可以查看用户的其他健康指数等，以便于对用户全方面的指导。在此过程中，用户需与医护人员时常保持联系，及时了自身健康状况的变化，定期进行评估预测，得到医护人员的科学指导，医护人员即向用户提供最新的健康维护方案。

（2）普通用户端

作为普通用户登录，普通用户在初次登录时会先进行健康自测和自主选择的健康提醒等个性化定制。针对用户的健康自测，系统会给出健康报告。用户可通过健康报告中的信息对自己的运动饮食等进行合理规划，若是有需要用药的用户，也可设置相应的吃药提醒功能和剂量提醒功能。

用户可以绑定家庭成员，查看其他家人的健康状况，平时的家庭体检数据可以通过终端与本系统的对接上传到系统中，以日记的形式记录，方便用户查看身体健康指标的变化。

首页有视频、文章等可供用户学习与交流。用户可通过定位自己的位置，可查看所在地区的相关医疗、环境和天气等情况。

据此，所设计的系统总体结构与功能如图1所示。

图1 系统总体结构

1.3 关键功能分析

为了最大限度的提供高质量的健康管理服务，在系统功能上进行了精心设计。以下将从数据管理功能、个性化定制功能、远程医疗功能、用户知识学习功能、家庭化管理功能和地区分析功能六个方面分别进行说明。

（1）数据管理功能

用户登录时可以自行输入相关的健康数据，如年龄、性别、身高、体重等，根据用户输入的健康数据给出较为客观的健康报告，包括BMI指数、体脂率、估算每天的摄入量等，同时给出运动、饮食建议，帮助用户根据自身的情况来调整生活方式[12]。

各种健康终端设备可以帮助收集用户的生命体征信息，比如：心电数据、血氧浓度、呼吸、血压、体温、脉搏、运动量。[5]用户自行记录例如患者糖尿病的血糖等相关的指标、营养摄入量、运动量、用药量[6]，以帮助用户管理自己的身体状况，督促用户积极参与对自己的健康管理[6]。

（2）个性化定制功能

初次使用本系统时，用户可自行设定是否开启三餐提醒、喝水提醒、健身提醒、体检提醒等功能，从而使系统的管理和提醒融入用户日常的细节。在日常管理中，也融入了“番茄管理法”，用户可以专注地做某一件事，例如运动或者午休等，本系统采用一定方式使用户不受其他消息因素的打扰，高效率地完成一次管理，以提高专注力和生活质量。

系统拥有一套完整的自测体系，针对人体的不同系统等有针对地进行提问，通过用户所选择的答案，给出相应的提示和预测，给予用户就诊指导，从而能够帮助用户合理地就医。

（3）远程医疗功能

当用户去医院就诊之后，若近期无再次去医院的必要，可以通过本系统与医生进行同步跟踪的后续疗程，反馈自己的身体状况以及下一步的就医情况。用户可以根据医生的诊疗效果以及服务态度对其打分和评价。用户数据同步医生端，用户信息数据平台、医生端同步化，使用户不管是在平台上还是在医院就诊时都能共享数据。

（4）用户知识学习功能

系统提供用户分享经验和感情、提出问题、回答问题、寻找情感支撑等功能。用户可在此系统查看与自己有类似症状的用户的提问和医师的解答，在此过程中系统会保护用户的个人隐私。

系统首页挑选展示精美文章、可靠的研究报告、有趣且蕴含深意的动画视频等。用户可以将自己认为有用的健康知识收藏，或者与其他用户分享。

（5）家庭化管理功能

绑定家庭成员新模式，当家庭内用户数量增多时，用户可以绑定家庭成员的账号，以此来相互了解彼此的身体状况，特别是对家里的老年人的绑定，能够实时地查看其患病状况。

数字化人生，用户可以为自己的孩子建立一生的数据，自孩子出生之日起，记录下包括孩子的疫苗接种情况，身体基本状况等；数据全部整合到教育、医疗、社区等机构与单位。

家庭医师，每个家庭可以绑定一位医护人员，医护人员可以针对家庭的整体情况进行咨询和指导。

（6）地区分析功能

结合网络海量信息和用户所提供的个人信息，以及用户经常性的搜索关键词等，利用云计算技术分析家庭和地区的整体情况。当用户数量增多时，通过GPS定位一个地区的用户，可以分析一个地区的用户身体体质和状况，若有共性问题可给出提醒和预防措施[9-11]。

2 系统实现

微信小程序是近来兴起的一种新型应用，仅需在微信中搜索绑定即可使用的应用。小程序的开发框架提供了视图层描述语言 WXML 和 WXSS，以及基于JavaScript的逻辑层框架，能够实现微信号验证登录、消息实时推送、线下扫码、关联公众号等七项功能[7]。本文所设计的系统采用微信小程序开发，连接Bmob后端云对其数据库进行管理，实现了个人基础的实名制绑定微信号、个人健康报告、健康自测、绑定家庭成员、浏览主页文章、记录个人饮食运动日记、番茄法管理时间等功能。

2.1 Bmob数据库表结构设计与实现

Bmob云平台提供用户搭建安全的数据库管理后台，方便开发者在终端存储和管理各类信息。在此平台上可以创建多个数据库，只需配置小程序密钥和获取应用密钥，下载和安装BmobSDK，并且在程序中调用接口即可使用[4]。本系统中，数据库主要针对用户登录和绑定微信、个人健康报告、饮食记录、运动记录建立了相应的表。

2.2 首页模块实现

首页实现效果如图2所示。在此模块，用户可以查看相关的饮食、运动的文章，研究报告，视频等，可对关注的内容进行收藏以便后续再次查看。

图2 首页实现效果

2.3 日记模块实现

在此模块，用户可以选择记录自己的饮食运动情况。当选择饮食情况时，可通过搜索找到自己所食用的物品，选择食用量、食用时间等；当选择运动时，通过搜索找到自己进行的运动，选择运动时间长短，系统会自动计算卡路里并加入到用户的日记中。用户也可通过日历查看以往的每日记录。

2.4 番茄管理模块实现

在此模块，用户可以预先设置时间，预定自己的工作、休息或运动时间长短，当开始倒计时后，便是专心致志进行某一项的完整时间，在此时间内不被其他事情所打扰。例如，选择休息30分钟，则会在30分钟后提醒用户。番茄管理实现效果如图3所示。

图3 番茄管理实现效果

2.5 个人健康报告模块实现

在此模块，用户通过完善自己的个人资料，结合用户的身高、体重和年龄，由系统分析可以查看自己的BMI指数、体脂率、预算热量合理值，从而能够科学地指导用户进行饮食和运动。当用户的身高体重发生变化时，可重新测评，以便更好地改善个人身体状况。实现效果如图4所示。

图4 个人健康报告实现效果

2.6 健康自测模块实现

在此模块，用户可以自行选择检测自身的人体系统，例如运动系统、消化系统等，系统会自动给出有关身体某一系统易出现的问题，用户进行选择自己的症状，并提交测评。系统会根据用户的选项，给出指导建议。实现效果如图5所示。

图5 健康自测实现效果

2.7 绑定家庭成员模块

在此模块，用户输入家庭成员的手机号，进行短信验证，从而成功绑定家庭成员。实现效果如图6所示。

图6 绑定家庭成员实现效果

3 结论

本文基于大数据，设计实现了一种健康管理系统，从个人、家庭和地区三个维度进行数据采集和分析，可提供健康预测与指导，便于用户进行精准的健康管理。该系统的成功推广与应用，可降有效降低医疗成本、提供健康质量。

[1] 刘克浩, 肖飞龙. 基于云平台和大数据的新型健康管理模式[J]. 公共卫生与预防医学, 2014, 25(5): 89-91.

[2] 吴之杰, 郭清. 大数据时代我国健康管理产业发展策略研究[J]. 中国卫生经济研究, 2014(6): 14-16.

[3] 薛付忠. 健康医疗大数据驱动的健康管理学理论方法体系.山东大学学报(医学版), 2017.6,55(6).

[4] 侯滢. 中医健康管理平台的大数据智能实现. 西安电子科技大学. 2017(24).

[5] 隋栋梁, 于杰等. 大数据技术在健康管理领域的应用. 世界最新医学信息文摘, 2015, 15(4): 174-175.

[6] 陈卓, 高忠军. 基于大数据的个人健康管理系统设计与实现. 中国数字医学, 2016, 11(5): 64-66.

[7] 沈顺. 基于大数据处理的用户健康信息服务平台优化设计及应用. 南京邮电大学, 2015.

[8] 马凯航, 高永明, 吴止锾, 等. 大数据时代数据管理技术研究综述[J]. 软件, 2015, 36(10): 46-49.

[9] 武凯, 勾学荣, 朱永刚. 云计算资源管理浅析[J]. 软件, 2015, 36(2): 97-101.

[10] 胡广芹, 陆小左, 丁刚毅, 等. 基于云计算的中医健康管理系统[J]. 天津中医药, 2011, 12(47): 122.

[11] 于浩佳, 陈波. 基于微信公众平台的医院预约挂号服务系统实现[J]. 软件, 2015, 36(10): 94-99.

[12] 郭晓明, 周明江. 大数据分析在医疗行业的应用初探[J]. 中国数字医学, 2015(8): 84-85.

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

国家自然科学基金(61702347)；河北省自然科学基金(F2017210161)；河北省教育厅科研基金(QN2017132)

张云佐(1984-)，男，博士，主要研究方向为图像、视频处理，大数据分析与应用；赵昕玥(1997-)，女，本科生，计算机科学与技术专业；高雪彤(1997-)，女，本科生，软件工程专业；汪梦成(1995-)，男，本科生，数字媒体技术专业；罗子宸(1997-)，女，本科生，数字媒体专业；王欢(1984-)，女，博士，主要研究方向大数据分析与应用。

本文著录格式：张云佐，赵昕玥，高雪彤，等. 基于大数据的信息管理系统的设计与实现[J]. 软件，2018，39（9）：64-68