羅光涵　于潤澤　許珊

【摘 要】在未來幾年之內(nèi)，移動醫(yī)療發(fā)展帶動了云平臺的發(fā)展。本文設計了一個私有云平臺作為多個移動醫(yī)療的載體。能夠統(tǒng)一管理服務器端，降低硬件部署成本，提高部署效率，靈活控制移動醫(yī)療服務器規(guī)模。

【關鍵詞】移動醫(yī)療；私有云；平臺

0 引言

在“十二五”之后，衛(wèi)生部推進醫(yī)院信息化建設，促進中國醫(yī)療的信息化改革。當前醫(yī)療服務機構OA系統(tǒng)、MIS系統(tǒng)、HIS系統(tǒng)、PACS系統(tǒng)等已經(jīng)不能滿足發(fā)展需要，醫(yī)院信息化建設需要從簡單的業(yè)務流程應用轉變?yōu)榻y(tǒng)一、易于管理、統(tǒng)一標準的數(shù)字化醫(yī)院建設。[1]根據(jù)易觀智庫所做的2015中國移動醫(yī)療市場專題研究報告指出，2015年末，移動醫(yī)療市場規(guī)模將達到48.8億元人民幣，到2016年末將預測將達到111.5億元人民幣。移動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)的啟動，帶動了醫(yī)療器械商、電信運營商、系統(tǒng)集成商、國內(nèi)網(wǎng)絡供應商利益鏈條共同升級。[2]私有云作為新興的系統(tǒng)模式，正適合移動醫(yī)療分布式的特點，能夠快速部署，基于私有云的移動醫(yī)療將大有所為。

目前在國外學術界在移動醫(yī)療領域的研究主要集中在個人健康監(jiān)測、家庭健康檔案、醫(yī)患交互關系、患者輔助等方面。國內(nèi)在移動醫(yī)療領域的研究主要包括移動醫(yī)療信息系統(tǒng)、移動遠程醫(yī)療、移動醫(yī)療監(jiān)護系統(tǒng)等。[3]在第四屆中國移動醫(yī)療產(chǎn)業(yè)大會上，提出了基于移動醫(yī)療的糖尿病管理云服務平臺。利用無線網(wǎng)絡，全面收集患者信息，結合大數(shù)據(jù)技術，創(chuàng)新糖尿病管理模式，為患者提供個性化的糖尿病干預治療和治療后的結果反饋。AT&T mHealth系統(tǒng)是AT&T公司的移動健康系統(tǒng)。結合云技術和加密技術管理用戶的健康，AT&T mHealth系統(tǒng)可以提供減肥、疾病管理、醫(yī)患交流、健康計劃制定、健康服務咨詢等相關功能。目前在國內(nèi)國外移動醫(yī)療云技術已經(jīng)進入各方面的應用，產(chǎn)業(yè)正在快速發(fā)展。

1 平臺設計

需要設計私有云平臺作為多種移動醫(yī)療服務的載體。一般來說，每個移動醫(yī)療服務分為終端和服務器端，中斷負責收集用戶信息和簡單的運算，服務器負責進行信息匯總、存儲和復雜的計算。私有云平臺對于多種移動醫(yī)療服務，能夠統(tǒng)一管理服務器端，降低硬件部署成本，提高部署效率，靈活控制移動醫(yī)療服務器規(guī)模。按照設計需要，云平臺和移動醫(yī)療服務的關系如下（圖1）：

在移動醫(yī)療服務中，用戶的終端設備需要傳輸數(shù)據(jù)至服務器端，醫(yī)護人員需要連接服務器對用戶監(jiān)控，服務場景如圖2。

移動醫(yī)療服務終端設備通過移動網(wǎng)絡連接互聯(lián)網(wǎng)，連接私有云服務器。醫(yī)生和后臺服務人員能夠通過VPN連接私有云服務器，進行服務。私有云平臺內(nèi)部，研發(fā)人員可通過內(nèi)部網(wǎng)絡部署私有云服務器，進行開發(fā)工作。同時測試人員可以通過內(nèi)部路由進行設備的功能測試。

按照私有云平臺提供的功能，平臺可分為IaaS（基礎設施即服務）、Paas（平臺即服務）、SaaS（軟件即服務）。我們需要搭建私有云平臺作為移動醫(yī)療服務器載體，所以應該選擇IaaS平臺。出于項目的靈活性和可控性考慮，決定采用開源的虛擬化軟件，目前比較著名的開源軟件有：Eucalyptus， OpenNebula， OpenStack， OpenQRM， XenServer， Oracle VM， CloudStack， ConVirt。其中CloudStack作為其中之一，具有成功的商業(yè)應用實例，不只中國電信在使用CloudStack，BT英國電信公司、日本最大的電信公司NTT、印度Tata公司、香港PCCW、沃達豐等都是用CloudStack搭建他們的私有云。所以選擇CloudStack作為私有云搭建平臺。

CloudStack是提供IAAS服務的硬件設備和虛擬化管理的同一平臺，具有高可用性和擴展性，能夠將存儲設備、計算設備、網(wǎng)絡設備進行整合，形成資源池，進行統(tǒng)一的管理，能夠彈性的增減設備。用戶只需要在CloudStack上直接申請使用虛擬機，無需關心硬件底層的實現(xiàn)，CloudStack可按照提供的功能分為：管理節(jié)點、計算節(jié)點、主存儲、輔助存儲。根據(jù)從屬關系，從上到下依次為：區(qū)域、提供點、集群、主機。

由于不能隨意占用公共網(wǎng)絡，所以設計將CloudStack的管理功能置于內(nèi)部網(wǎng)絡。由于用戶處于互聯(lián)網(wǎng)之中，云平臺也需要同公共網(wǎng)絡進行通信。

將CloudStack私有云網(wǎng)絡分為公共網(wǎng)絡（162.105.76.0/24網(wǎng)段）和管理網(wǎng)絡（192.168.0.0/24，交換機上設置VLAN）。管理節(jié)點和計算節(jié)點分別都連接公共網(wǎng)絡和管理網(wǎng)絡，管理服務器、兩臺計算服務器都連接到同一臺交換機，管理區(qū)域與公共區(qū)域通過交換機設置VLAN隔離。主存儲服務器直接由光纖分別連接計算節(jié)點中的服務器。輔助存儲通過管理網(wǎng)絡與各節(jié)點通信。用戶可以通過公共網(wǎng)絡，使用VNC連接虛擬機，管理移動醫(yī)療服務。如圖3所示：

根據(jù)設計選購服務器硬件?，F(xiàn)有一臺閑置的塔式服務器，一臺IBM 3650機架服務器，存儲和計算能力不能達到所設計的標準，添置另外一臺計算服務器，一臺存儲服務器，一臺千兆交換機。

需要運行10臺以上的虛擬機作為移動醫(yī)療服務器使用，每臺服務器有1T的存儲空間，每個服務器支持1千以上用戶連接。選型如表1：

2 應用實例

創(chuàng)建2.1GHz * 3核處理器、4G內(nèi)存、100G存儲的虛擬機作為醫(yī)療大數(shù)據(jù)系統(tǒng)的計算服務器。安裝Linux系統(tǒng)，使用開源大數(shù)據(jù)軟件WEKA作為數(shù)據(jù)挖掘工具。服務器能夠提供總共6.3GHz的計算能力，如果不足可以改變方案添加CPU。如圖4，使用VNC連接虛擬機。

創(chuàng)建2.1GHz * 2核處理器、4G內(nèi)存、200G存儲的虛擬機作為移動醫(yī)療服務的網(wǎng)頁服務器。安裝Linux系統(tǒng)，使用LAMP作為網(wǎng)頁服務器環(huán)境。圖5是外網(wǎng)通過端口映射登陸網(wǎng)頁服務器網(wǎng)頁。

3 小結

隨著移動醫(yī)療的發(fā)展，越來越的關注點將放在移動醫(yī)療服務的部署上。而私有云平臺快速部署、統(tǒng)一管理、靈活配置的特點正好符合移動醫(yī)療服務的要求。在將來云平臺與移動醫(yī)療的結合將越來越緊密。

【參考文獻】

[1]秦延斌，夏書劍. 基于私有云的移動醫(yī)療[J].科技信息，2012 （7）：202-202.

[2]Sun Y， Wang N， Guo X， et al. Understanding the acceptance of mobile health services： a comparison and integration of alternative models[J]. Journal of Electronic Commerce Research， 2013， 14（2）： 183-200.

[3]呂美丹，祝錫永，傅慧，等.基于 GAE 云計算的區(qū)域移動醫(yī)療服務平臺[J].計算機系統(tǒng)應用，2013（6）：29-33.

[責任編輯：楊玉潔]