基于SOA的个性化健康管理服务平台系统研究

摘  要：文章以我国健康管理现状的分析为基础，创新性地提出具有个性化特色的健康管理创新服务模式，并利用SOA软件架构技术理念，对健康管理个性化服务平台进行设计，开发了个性化健康管理电子档案管理服务引擎、风险评估引擎等相关系统，同时设计了系统实现的关键技术路径及技术指标。此系统平台继承了过往研究的优点和经验，保证了各独立服务单元的独立性，又能根据每个客户终端的服务请求和特点提供可共享的复杂式组合服务。该系统的开发对提高我国健康管理服务水平、提高大众健康管理理念具有积极的现实意义。

关键词：健康管理服务;关键技术;服务引擎;SOA;个性化

中图分类号：TP311.5      文献标识码：A 文章编号：2096-4706（2020）03-0010-04

Abstract：Based on the analysis of Chinas health management status，this research proposes innovative health management service models with individual characteristics，and uses the SOA software architecture technology concept to design a personalized service management platform for health management and develop individuality relevant systems such as the health management electronic file management service engine，risk assessment engine，and the key technical paths and technical indicators for system implementation are also designed. This system platform inherits the advantages and experience of previous research，guarantees the independence of each independent service unit， and can provide shareable complex combined services according to the service requests and characteristics of each client terminal. The development of this system has positive practical significance for improving Chinas health management service level and improving the public health management concept.

Keywords：health management services;key technologies;service engine;SOA;personalization

0  引  言

我國第二次国民体质检测通过利用BMI筛查技术所得数据显示，成年男性肥胖率为9.3%，成年男性超重率达33.2%。根据国际权威性的健康组织和科研机构分析，肥胖将会极大地威胁人类健康，其原因在于糖尿病、心脏病等疾病均可由肥胖导致。从目前的官方的数据显示来看，我国心血管疾病的死亡率在总人口死亡率中约占40.0%，高于世界平均水平。此外，伴随着我国老龄化程度的进一步加深，健康问题将会更大程度地影响经济社会的健康发展。因此我们认为，健康管理是一条有效的途径，其在现代医学和体育的基础上，解决了传统医疗服务的瓶颈，在理论上形成了一门尚在发展的学科，在实践上逐渐形成一个独立的行业。健康管理的研究和运用，将会更好地解决我们国家社会日益尖锐的健康问题，对于经济社会的可持续发展具有重要意义。

1  研究目的及意义

健康管理的定义是对一个人或一群人的健康风险因素全面地进行管理以及与这些活动有关的一个持续的过程。其最终目标是，调动一切个人和集体组织的资源，运用科学化的手段和工具，实现健康效果的最大化。目前为止我国仅有万分之二的人享受到了高水平的健康管理服务，与发达国家相去甚远，且健康管理实体机构较少。其中一个重要的因素就是我国目前健康管理的模式、个人健康管理服务的机制及服务水平依旧存在很多缺陷。具体表现在：

（1）理念虽然先进，但在健康的评估、维护，健康管理运行模式，相关理论和实践的研究等方面落后于世界先进水平;

（2）多学科交叉，精英人才缺乏;

（3）以健康管理为基础的计算机信息管理系统完善，但兼容性方面较差;

（4）市场秩序有待完善。

除上述原因外，国外健康机构所采用的是适用于西方人健康管理模式及相关评估公式，已经被证明并不适用于中国人。国内的研究机构和健康管理组织，需要及时调整管理模式，若继续使用西方模式，将无益于我国健康管理的实践和发展。

个体健康管理服务的资源环境已初步形成，健康管理的发展要建立在这些资源之上，对这些资源进行有机的整合与共享，建立健康管理服务的开放标准，使得各种机构既能够按照基本的标准为个体提供不同服务，又能够通力协调运作，并最终形成健康管理服务网格。

本研究基于当前网络前沿技术网格计算、面向服务的架构（SOA）理念，采用服务网格构建方式，建立个性化的、以健康管理为基础的信息化服务平台系统。

2  服务网格简介

面向服务的架构和面向服务的计算（SOC）范型的发展以其标准化、松耦合的特点，给提升系统的集成能力和交互操作能力带来了新的机会。从一般意义上来说，封装服务及相关数据的处理追求满足用户需求的能力。服务网格目前已成为网格计算的基石。

服务网格的基本特征：

（1）以开放标准为导向。包括服务协议、访问机制、通信协议等的开放统一标准;

（2）具有系统动态可扩展性和资源热插拔能力;

（3）能使资源的访问呈现透明化和抽象化的特征。数据的录入、分析以及获取都会经过业务的抽象和虚拟化加工处理，无需过多地了解相关代码和系统的运行;

（4）以异构语义的融合为基础。建立网络交互的语义，且该语义具有共识性;

（5）以一体化、大众化、及时化为特点的编程模式和资源逻辑视图。

3  健康管理服务网格系统平台系统分析与设计

3.1  健康管理服务网格资源系统分析

当前参与健康管理服务的资源主要有如下几类：

（1）社区卫生服务中心：社区卫生服务中心是进行监看管理的机构，主要进行信息分析和行为干预;

（2）健康管理公司：以远程咨询为中心内容，主要为会员制的健康管理公司，即由专业人员通过电话、语音、文字通知的形式为会员进行健康管理与咨询;

（3）运动健身场馆：主要提供运动健身场馆及专业化运动健身指导，以科学化的手段发挥体育对于健康的前置作用;

（4）体检中心：主要提供以体检和健康评价为中心内容的服务。传统的体检中心即对健康状况进行简单的检查，新模式下的体检中心可结合系统的分析能力以及健康和风险因素，进一步给出医学方面的健康建议;

（5）医疗附属机构：由专科医生对病人进行健康管理，其工作主要与临床诊疗工作相结合;

（6）健康分析与管理师：主要从事收集、分析和管理健康信息，进行健康维护等工作的专业人员;

（7）运动处方专家：能够根据实际情况，通过设计处方的方式，开展指导的医生或体育工作者;

（8）电子健康管理档案管理信息系统：基于个人基本信息，建立相匹配的档案数据库;

（9）运动处方系统：根据个人的健康状况、身体机能水平，通过运动处方知识的推理，自动化生成具有健身指导意义的文档。

以上资源即为整个健康管理系统的全部资源集合，在健康管理行业的产生和发展过程中，这些资源在不同的组织和机构里分别发挥着不同的作用。但是，这些资源所依托的系统软件、应用程序以及基础硬件都是不同标准和结构的，因此造成资源与资源之间的沟通困难，使得健康管理始终未达到社会化综合管理的层次。比如，一位居民在某一城市的健康管理系统和组织中登记了个人相关资料，但如果他变更了居住地，则在另一城市系统中无法找到原来的数据;再比如，一个人的健康管理资料登记在了医疗附属机构，但当他需要借助数据指导体育锻炼时，相关机构无法获得医疗机构信息。因此，即使在健康管理需求增长的条件下，系统之间的不互通性也会使得健康管理行业的供给不足，造成了行业的缓慢发展和停滞不前。

3.2  个性化健康管理服务平台系统体系总体结构

采用网格服务的理念，可以运用网格技术把各资源所提供的服务以开放性标准的形式连接起来，使健康管理各服务资源形成一个虚拟的组织。健康管理资源实现共享与集成，既可以减少资源的浪费，同时还能为客户终端提供一体的健康管理服务。目前，对网络层次结构研究有多种观点，但对其本质的认识基本一致。在以层次化为特点的基础上，定义个性化健康管理服务的网格平台体系结构，如图1所示。

健康管理网格体系结构自上而下包括网格资源层、面向服务的体系结构层、面向服务工具层和所支撑应用层四个层次，其主要特点和功能如下。

3.2.1  （SOA）健康管理网络资源层

是网格应用的基础（SOA）健康管理网络资源层包括以主机和存储设备为代表的硬件资源、软件资源和以服务器等为代表的逻辑资源网格服务适配器。

3.2.2  健康管理网格面向服务体系结构层

服务体系结构层主要包括面向服务的安全机制，面向服务的QoS机制，资源服务、共性服务、领域服务网格服务管理与监测和网格服务工作流。服务体系结构层将集中解决各类资源的协同以及如何共享的问题主要分为三大类服务：资源服务、共性服务和领域服务。其中资源服务，主要服务致力于使抽象资源相互共享，进行封装，使其成为网格服务;共性服务，关键在于建立和完善网格的信息协议和管理协议，已完成为整个公共健康管理组织提供公共服务的使命;领域服务，是指如健康检查、运动处方、风险评估领域的相关的计算、分析、数据挖掘以及可视化等工作。

3.2.3  健康管理网格面向服务工具层

健康管理网格面向服务工具层主要分为编程模型工具、调试与仿真工具和监控与管理工具。该体系主要是为服务公司、部门、专家及个体提供服务接口工具，运用各种工具和API开展部署、开发、调试和管理工作，以完成对网格应用的简化。

3.2.4  健康管理网络应用层

健康管理网络应用层主要包括工作流建模Web服务门户、健康管理业务界面、服务请求界面和服务结果输出四个部分。该体系结构是以Web服务技术为基础，奠定了进一步构建网格系统的基础，并给出了网格系统的组成以及系统内部的相互关系。

3.3  个性化健康管理服务网格平台总体功能设计

3.3.1  平台总体功能需求分析

基于当前我国健康电子档案、运动处方等标准不一致的情况，此平台为了提供标准化的服务，提供一个开放的相对标准接口，使得电子档案相关指标、运动处方相關指标，系统架构方式实现相对的标准化，并提供电子档案的管理服务引擎系统，以实现个性化健康管理服务的一致性。

医疗服务机构、运动处方机构等是标准化的首要方面。对于电子健康管理档案的个人身体状况数据、运动历史数据、相关疾病史等数据进行收集后，以一定的标准化形式上传到管理系统，进行标准化分析，并可反馈给各资源平台和端口，进行理论分析后的实际应用。

3.3.2  平台总体功能设计

由以上对功能需求分析，设计了个性化健康管理服务网格平台系统的功能，如图2所示。

此平台由具有开放性特点的健康管理计划智能专家服务引擎系统、健康风险评估服务引擎系统、健康管理知识推送系统、接口企业个人接口人体正常体力活动管理系统以及服务于终端的个性化的能耗仪健康电子档案管理服务引擎系统组成。每个子系统功能说明如下：

（1）健康管理计划智能专家服务引擎系统：此系统首先根据个人健康检查、生活习惯以及运动习惯等数据进行个性化建模，生成个人健康数字模型，并结合知识库进行推理，最终形成具有个性化特点的健康管理计划;

（2）健康风险评估服务引擎系统：其根据个人数据，结合我国国民健康标准体系实时、准确、连续地对健康风险进行评估;

（3）健康管理知识推送系统：此系统以健康管理计划为基础，把提醒信息推送到客户的手机和电子邮箱;

（4）接口企业个人接口人体正常体力活动管理系统：是与软件平台合作搜集相关数据，对数据进行因素化分析，并进行可视化操作，以管理、评估体力活动;

（5）能耗仪健康电子档案管理服务引擎系统：此子系统开放了电子档案标准体系。

3.4  个性化健康管理服务平台系统实现关键技术

3.4.1  个性化建模技术

（1）个性化健康个体数字模型：此平台系统以个人的健康检查、运动习惯与生活习惯等个性化数据为基础，建立个体数字模型;

（2）个性化运动能耗模型：根据与运动能耗有关的指标，如心率、最大摄氧量、血压、排汗量等，建立以走跑运动为主的个性化运动能耗模型;

（3）個性化健康管理知识模型：建立为个人提供健康理念、健康知识、健康管理知识的知识模型，且充分体现个性化，做到“千人千面”;

（4）个性化健康风险评估模型：建立个性化的符合我国居民特征风险评估模型。

3.4.2  系统实现关键技术

健康管理服务平台系统的实现建立在数据库、知识库、规则库以及推理机制的基础之上。其中，标准代码库是建立健康管理电子档案、健康管理计划相关开放性标准的基础，采用SQL数据库进行设计与建设;知识库包括与管理计划专家智能服务的知识代码、个性化健康管理知识等，以XML的标准档案形式存放于数据库中;计划制定的推理规则库以XML形式存放于数据库中，推理机制采用面向对象技术，根据计划制定的理论建立知识的搜索与推理方法，并把最终结果以XML形式通过Web服务接口在网络上进行传送。

Web应用以XML标准格式向平台系统提出请求，系统通过Web服务接口对数据进行解析，并把解析出的数据交由引擎推理器，引擎推理器通过服务接口与底层各类数据相连，实现个性化模型建构的目标，并进行个人特征风险分析、运动处方分析、健康管理推送信息分析等，以指导个人的健康管理和社会健康体系的建立。

4  结  论

健康管理服务资源要实现真正实现一体化的目标，必须对各种服务资源进行整合与共享，做到行业与行业、系统与系统、知识与知识之间的一致，使资源形成统一的虚拟的组织，为居民提供快速、便捷、标准和系统的定制化、体验化的现代健康管理服务。服务网格正好能够满足健康管理服务互联的需求，正是基于这一理念，本文设计SOA的健康管理服务网格平台系统总体框架，并进一步对框架中的各层进行了系统分析，以期能够在此基础上开发出基于Web的健康管理服务网格平台，为健康管理的相关者提供服务。

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作者简介：刘睿杰（2000-），男，汉族，山东济南人，本科在读，研究方向：软件工程、智能控制。