溫 源，王佳嘉，劉建華，杜明義

（1.北京建筑大學(xué) 測繪與城市空間信息學(xué)院,北京 100044；2.現(xiàn)代城市測繪國家測繪地理信息局重點實驗室， 北京 100044）

北京市匯集了上百家著名的醫(yī)療機構(gòu)，吸引著全國各地前來就醫(yī)的眾多患者，外地患者來京之后時常遇到諸多就醫(yī)問題，此外一些急診患者不能快速定位到附近醫(yī)院耽誤治療的情況亦時有發(fā)生。如何正確地引導(dǎo)患者就醫(yī)，快速找到專病專治的醫(yī)院醫(yī)生，切實解決隨行陪護家屬的吃住行等生活問題，在醫(yī)患之間建立起便捷的綠色通道顯得尤為迫切[1-3]。目前，隨著便攜式智能移動終端設(shè)備（如智能手機、PAD等）的普及、移動3G/4G通信技術(shù)和移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，以及移動GIS技術(shù)在社會化服務(wù)領(lǐng)域的深入應(yīng)用[4-7]，為醫(yī)療資源移動GIS服務(wù)系統(tǒng)App軟件的研發(fā)奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

本文針對北京市醫(yī)療資源需求現(xiàn)狀以及老百姓看病難和醫(yī)患關(guān)系矛盾突出等社會不穩(wěn)定因素，以服務(wù)廣大患者為根本宗旨，以服務(wù)政府對醫(yī)患關(guān)系信息監(jiān)管為抓手，提出了基于Android操作系統(tǒng)的北京市醫(yī)療資源移動GIS服務(wù)系統(tǒng)，為患者在就醫(yī)過程中提供全方位的“一站式”醫(yī)療資源自助服務(wù)。

1 系統(tǒng)功能及整體架構(gòu)

通過對北京市醫(yī)療資源現(xiàn)狀調(diào)研以及醫(yī)療市場需求進行分析，目前系統(tǒng)劃分為6個功能模塊，包括醫(yī)院導(dǎo)診、疾病導(dǎo)診、附近醫(yī)院、醫(yī)院周邊、健康導(dǎo)航以及風(fēng)雨同醫(yī)。后期將逐步對移動支付、電子病歷、智能分診以及物聯(lián)網(wǎng)智能排號取藥等模塊進行擴展。模塊設(shè)計需要準確定位功能需求并思考移動端技術(shù)實現(xiàn)和數(shù)據(jù)有限存取約束等因素，同時對模塊界面進行優(yōu)化以便達到流暢的用戶體驗效果。

圖1和圖2分別描述了北京市醫(yī)療資源移動GIS服務(wù)系統(tǒng)體系架構(gòu)和系統(tǒng)功能模塊。

圖1 系統(tǒng)體系架構(gòu)

2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫設(shè)計

為滿足數(shù)據(jù)內(nèi)容多元化、大容量存儲需求以及優(yōu)化客戶端數(shù)據(jù)存取性能，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器采用PostgreSQL存儲醫(yī)院信息、醫(yī)生信息以及用戶信息等數(shù)據(jù)。Android系統(tǒng)的SQLite數(shù)據(jù)庫存儲用戶收藏的醫(yī)院、醫(yī)生以及預(yù)約記事本等本地數(shù)據(jù)。系統(tǒng)采用的PostgreSQL數(shù)據(jù)庫是基于BSD協(xié)議的一款完全免費的數(shù)據(jù)庫，在執(zhí)行復(fù)雜SQL查詢、存儲過程、觸發(fā)器、多線程、索引等方面均具有一定的優(yōu)勢[8]。

圖2 系統(tǒng)功能模塊

針對業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)需求本系統(tǒng)設(shè)計相應(yīng)的數(shù)據(jù)表來存儲不同類別的數(shù)據(jù)；主要有醫(yī)院詳細信息數(shù)據(jù)表hospitalinfo、醫(yī)生詳細信息數(shù)據(jù)表doctorinfo、用戶注冊信息數(shù)據(jù)表userinfo以及風(fēng)雨同醫(yī)模塊發(fā)表信息表sayupinfo等。對于地圖空間數(shù)據(jù)以及社會服務(wù)類基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的訪問主要通過在線調(diào)用高德地圖（或者天地圖、百度地圖）SDK提供的API接口予以實現(xiàn)。

3 系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)

北京市醫(yī)療資源移動GIS服務(wù)系統(tǒng)App的集成技術(shù)開發(fā)環(huán)境包括Eclipse、JDK、Android SDK，高德地圖（或Google地圖、百度地圖、天地圖）SDK以及Tomcat等。

3.1 Android系統(tǒng)

Android是一個開放式智能手機和平板電腦移動端操作系統(tǒng)[9]，它采用一種被稱為軟件疊層（Software Stack）的方式進行構(gòu)建[10]，Android系統(tǒng)由5部分組成，疊層結(jié)構(gòu)使得各層之間相互分離，分工明確。

1）Linux內(nèi)核。Linux作為Android系統(tǒng)的基礎(chǔ)，提供了安全性、內(nèi)存管理、進程管理等方面的核心系統(tǒng)服務(wù)。Android系統(tǒng)建立在Linux 2.6之上，是系統(tǒng)硬件和軟件疊層之間的抽象層。

2）Android運行庫。Android運行庫由Android核心庫集和Dalvik虛擬機兩部分構(gòu)成。Android核心庫集提供了Java語言核心庫所能使用的大部分功能；Dalvik虛擬機提供一個虛擬的Android環(huán)境，負責(zé)運行Android應(yīng)用程序。

3）函數(shù)庫。Android系統(tǒng)提供一套可以被不同組件使用的C/C++庫的集合。Android程序開發(fā)者通過Android應(yīng)用程序框架調(diào)用這些函數(shù)庫，并不直接接觸這些C/C++庫集。Android函數(shù)庫包含的主要核心庫有系統(tǒng)C庫、媒體庫、Surface Manager、LibWebCore、SGL、3D libraries、FreeType、SQLite等。

4）應(yīng)用程序框架。Android應(yīng)用程序框架是開發(fā)Android應(yīng)用程序的基礎(chǔ)，并提供大量API供開發(fā)者使用，任何遵守框架約定的Android應(yīng)用程序都可以發(fā)布它的功能模塊，因此Android應(yīng)用程序框架也是軟件復(fù)用的重要手段。

5）應(yīng)用程序?qū)?。Android系統(tǒng)提供由Java語言編寫的核心應(yīng)用程序包括日歷、地圖、瀏覽器、聯(lián)系人、郵件客戶端以及SMS程序等，此外由開發(fā)者自行編寫的應(yīng)用程序也位于該層。

3.2 移動地理信息服務(wù)技術(shù)

移動GIS是一種全新的空間信息服務(wù)應(yīng)用模式，是移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與傳統(tǒng)地理空間信息技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物。隨著移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的高速發(fā)展，移動地理信息服務(wù)技術(shù)不僅繼承了GIS對地理空間數(shù)據(jù)進行綜合管理的特點，同時又擴展了地理信息服務(wù)技術(shù)的便捷性優(yōu)勢。地理空間信息技術(shù)為廣大移動用戶提供豐富的空間位置關(guān)聯(lián)性服務(wù)，移動互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)則為移動地理信息服務(wù)提供良好的網(wǎng)絡(luò)承載環(huán)境[11]，智能移動終端良好的掌上便捷性和軟硬件可擴展性為移動GIS服務(wù)開發(fā)提供了理想的平臺[12-15]。

一般移動GIS地圖服務(wù)模式包括本地離線緩存、網(wǎng)絡(luò)在線和混合服務(wù)3種模式。本文基于Android平臺的互聯(lián)網(wǎng)地圖API技術(shù)，采用Mobile/Server移動互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)架構(gòu)對平臺進行搭建，依據(jù)實際網(wǎng)絡(luò)環(huán)境提供上述3種模式的服務(wù)。在Android平臺下地圖API應(yīng)用開發(fā)的基本架構(gòu)由3部分組成：接口應(yīng)用層、業(yè)務(wù)邏輯層和數(shù)據(jù)管理層。開發(fā)者通過接口應(yīng)用層選擇開發(fā)語言，編輯業(yè)務(wù)邏輯，處理用戶請求，獲取基于底層數(shù)據(jù)與資源文件的地圖服務(wù)。本文基于高德（或天地圖、百度地圖、Google地圖）發(fā)布的地圖服務(wù)SDK開發(fā)包及API接口，利用移動地理信息開發(fā)技術(shù)，實現(xiàn)在智能移動端的GIS服務(wù)應(yīng)用。

3.3 Tomcat服務(wù)器

Tomcat服務(wù)器是一款開源的免費Web應(yīng)用服務(wù)器；是Apache軟件基金會Jakarta計劃核心項目[16]。Tomcat采用最新的Servlet和JSP規(guī)范，具有性能穩(wěn)定、擴展性好、支持負載平衡等特點，使其成為目前比較流行的Web應(yīng)用服務(wù)器，是開發(fā)和調(diào)試Servlet和JSP程序的首選[17]。

本文采用Tomcat服務(wù)器發(fā)布移動GIS相關(guān)服務(wù)，涉及移動客戶端與服務(wù)器交互的多方面需求，涉及用戶登錄、權(quán)限設(shè)置、請求醫(yī)院信息和上傳論壇消息等。

3.4 Apache HttpClient技術(shù)

Apache HttpClient是Apache開源組織為了更好地處理Web站點請求問題，提出的一個Http客戶端，可以發(fā)送Http請求、接收Http響應(yīng)。Apache HttpClient與HttpURLConnect類似，但只關(guān)注如何發(fā)送請求、接收響應(yīng)以及管理Http鏈接。同時不會緩存服務(wù)器的響應(yīng)，不執(zhí)行HTML頁面中嵌入的JavaScript代碼，不對頁面內(nèi)容進行任何解析和處理。

本文在移動端接收醫(yī)院信息、用戶上傳等功能上使用了Apache HttpClient技術(shù)，以便達到更好地處理Web站點請求的目的，增強用戶的體驗效果。

4 系統(tǒng)功能實現(xiàn)

北京市醫(yī)療資源移動GIS服務(wù)系統(tǒng)以智能手機客戶端App形式供用戶免費下載使用，該系統(tǒng)各模塊功能需求定位明確，可以滿足患者的多方面需求，圖3為系統(tǒng)主界面。

1）醫(yī)院導(dǎo)診模塊。醫(yī)院導(dǎo)診模塊提供北京市所有三甲醫(yī)院信息以及醫(yī)生信息。該模塊應(yīng)用圖片熱區(qū)方式直觀地展示北京市三甲醫(yī)院的信息，用戶點擊需要查詢的地圖區(qū)域后即可方便地查看該區(qū)的醫(yī)院資源。

在技術(shù)實現(xiàn)方面，首先應(yīng)用Dreamweaver軟件預(yù)處理整張地圖，在新建熱區(qū)后，將熱區(qū)點數(shù)據(jù)映射到手機相應(yīng)區(qū)域，在arrays.xml文件中規(guī)定相應(yīng)區(qū)域的熱點數(shù)據(jù)。通過圖片熱區(qū)方式使得文字選擇框變?yōu)樯鷦拥膱D片區(qū)域選擇方式，達到了更好的用戶體驗效果。圖4為醫(yī)院導(dǎo)診界面，點擊各個地圖區(qū)域即可彈出該區(qū)所有三甲醫(yī)院列表，患者可以選擇感興趣的醫(yī)院進一步了解。

圖3 系統(tǒng)主界面

圖4 醫(yī)院導(dǎo)診界面

2）疾病導(dǎo)診模塊。疾病導(dǎo)診模塊以全面的科室劃分方式，應(yīng)用滑動框的形式展現(xiàn)醫(yī)院科室。在每一個科室里提供北京市該科排名前3位的醫(yī)院信息，并推薦該科不同疾病治療專長的醫(yī)生信息。

疾病導(dǎo)診模塊滿足患者對癥醫(yī)治需求，避免患者擇醫(yī)的盲目性和醫(yī)療資源浪費。該子系統(tǒng)提供的醫(yī)院信息十分詳盡，包括醫(yī)院地址、電話、官方網(wǎng)站、特色科室、醫(yī)院簡介等信息。在醫(yī)院地址處，點擊地圖圖標可以直接定位到該醫(yī)院所處位置，此外點擊“到這里去”按鈕即可查詢規(guī)劃路線，滿足“一站式”路線導(dǎo)航服務(wù)需求。圖5為疾病導(dǎo)診界面，用戶通過觸屏左右滑動查找科室，點擊進入到如圖6的科室醫(yī)院推薦界面，在該界面中推薦3所知名醫(yī)院，點擊相應(yīng)醫(yī)院便可進一步了解該醫(yī)院信息。

圖5 疾病導(dǎo)診界面

圖6 分科室醫(yī)院推薦界面

3）附近醫(yī)院模塊。附近醫(yī)院模塊調(diào)用目前應(yīng)用比較廣泛的公益地圖（如天地圖、高德地圖、百度地圖、Google地圖）API開發(fā)接口，實現(xiàn)衛(wèi)星圖和電子地圖的交互顯示、附近醫(yī)院的快速定位以及實時路況信息的查詢顯示。該模塊輔助用戶在遇到緊急就醫(yī)需求時快速找到附近的醫(yī)院，適用于急診等突發(fā)狀況發(fā)生時對醫(yī)院的快速定位與路線導(dǎo)航。圖7為附近醫(yī)院主界面，點擊衛(wèi)星地圖圖標，切換衛(wèi)星地圖顯示模式；圖8為附近醫(yī)院的位置以及實時路況信息。

圖7 附近醫(yī)院界面

圖8 附近醫(yī)院實時路況展示

4）醫(yī)院周邊模塊。醫(yī)院周邊模塊分為“我的周邊”和“醫(yī)院周邊”兩種情況，該子系統(tǒng)提供醫(yī)院周邊的吃住行等信息，方便患者及家屬。當(dāng)用戶點擊“我的周邊”按鈕，系統(tǒng)自動定位到用戶所在位置，選擇吃住行相應(yīng)按鈕即可查詢到所在位置附近的吃住行信息。當(dāng)用戶需要預(yù)先查詢在某個醫(yī)院附近的吃住行信息時，點擊“醫(yī)院周邊”按鈕，輸入醫(yī)院名稱，即可滿足對相應(yīng)信息的查詢。圖9為醫(yī)院周邊主界面，點擊“我的周邊”按鈕，彈出吃住行按鈕；圖10點擊“醫(yī)院周邊”按鈕，輸入醫(yī)院名稱，選擇吃住行信息，在地圖像即可顯示相應(yīng)的信息。

圖9 醫(yī)院周邊界面

圖10 醫(yī)院周邊功能展示

5）健康導(dǎo)航模塊。健康導(dǎo)航模塊提供權(quán)威的醫(yī)藥數(shù)據(jù)，開設(shè)醫(yī)療保健相關(guān)信息瀏覽，方便用戶了解更多醫(yī)療醫(yī)藥以及就醫(yī)政策等信息。

6）風(fēng)雨同醫(yī)模塊。 風(fēng)雨同醫(yī)模塊為用戶提供一個開放式的移動端就醫(yī)交流平臺，用戶可以在該平臺分享就醫(yī)經(jīng)歷和感觸，很多患者的親身經(jīng)歷對有相關(guān)需求的其他患者具有很高的參考價值。

7）其他功能。為方便用戶使用，系統(tǒng)還提供了我的定制（圖11）、便捷掛號（圖12）等子模塊。在我的定制模塊里有提醒小鬧鐘、就醫(yī)記事本以及收藏醫(yī)院和醫(yī)生信息功能。在便捷掛號模塊提供北京市預(yù)約掛號統(tǒng)一平臺的聯(lián)系方式以及按城區(qū)劃分的醫(yī)院便捷掛號入口，使得就醫(yī)掛號更加便捷。

圖11 我的定制界面

圖12 便捷掛號界面

5 結(jié) 語

北京市醫(yī)療資源移動GIS服務(wù)系統(tǒng)利用智能移動終端的便攜式特點，通過開發(fā)集成移動互聯(lián)網(wǎng)和移動GIS等關(guān)鍵技術(shù)實現(xiàn)了對北京市醫(yī)療資源的有力整合，為廣大患者提供了一個開放性的“一站式”醫(yī)療資源服務(wù)平臺。未來系統(tǒng)將與各大醫(yī)院進行廣泛合作，逐步對移動支付、電子病歷、智能分診、排號取藥等模塊進行開發(fā)，著力構(gòu)建智慧醫(yī)療服務(wù)新體系，為廣大患者和醫(yī)院提供更加優(yōu)質(zhì)的服務(wù)。

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