肖新文 鄧 千

基于XMPP協(xié)議的醫(yī)療推送服務平臺設計與實現(xiàn)

肖新文 鄧 千

目的 描述醫(yī)療推送服務平臺，將HIS醫(yī)療平臺與智能終端通過網(wǎng)絡互聯(lián)技術進行整合，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)和功能的集成。方法 提出一種基于XMPP協(xié)議、Web Services和JAVA技術的集成方法。結果 系統(tǒng)實現(xiàn)了諸如用戶登錄、信息同步與推送功能，實際測試順利，已在體檢中心及臨床科室推廣應用。結論 智能終端設備和醫(yī)療協(xié)同服務，解決了跨系統(tǒng)、跨平臺的應用互聯(lián)互通問題，為患者提供了便利，對于促進醫(yī)療行業(yè)的變革具有積極意義。

推送； XMPP； XML； Myeclipse

【Author′s address】 163 Hospital of PLA, Changsha 410003, China

隨著網(wǎng)絡互聯(lián)技術的快速發(fā)展，傳統(tǒng)的信息獲取方式已經不能很好地滿足人們的需求。特別是近兩年來，手機、平板等智能終端設備的普及，使得其在支持醫(yī)療服務的協(xié)同方面，解決了時間、空間上的限制，能夠隨時隨地、快捷安全地訪問和使用醫(yī)療數(shù)據(jù)，催生了醫(yī)院信息化建設新的發(fā)展趨勢[1]。

基于XMPP協(xié)議的醫(yī)療信息推送系統(tǒng)(以下簡稱“系統(tǒng)”)旨在推進國家新醫(yī)改方案中“預防為主”的指導思想，擴展以“病人為中心”的醫(yī)療內涵。因此，目前系統(tǒng)主要實現(xiàn)了患者的醫(yī)療體檢信息和住院費用信息的自動推送功能，該功能的實現(xiàn)也為其他醫(yī)療信息推送模塊的擴展提供了平臺。

1 系統(tǒng)的總體設計

1.1 系統(tǒng)架構設計

信息推送的原型架構采用C/S(客戶端/服務器)模式?？蛻舳耸腔贏ndroid智能終端，服務端采用比較成熟的解決方案是基于Android PN(Android Push Notification) 開源項目,結合智能終端、Web Services技術、XML技術、數(shù)據(jù)庫技術以及Tomcat提供的HTTP服務，利用Myeclipse面向對象的編程方法，通過與HIS數(shù)據(jù)庫的交互，主動提供給Android智能終端(客戶端)進行相關數(shù)據(jù)服務。總體架構見圖1。

圖1 推送系統(tǒng)總體架構圖

由圖1我們可以看到：推送服務器端采用一個輕量級的Web引擎和基于XMPP協(xié)議的推送引擎，Web引擎負責接收和響應用戶登錄的Web請求[3]，完成用戶登錄在客戶端的驗證和服務器的注冊和認證。推送引擎，主要是監(jiān)聽端口上的XMPP服務，負責管理發(fā)出的連接或其他會話，接收數(shù)據(jù)，然后封裝和轉發(fā)XML流給授權客戶端數(shù)據(jù)解析等。Web引擎主要起著連接的橋梁作用，實現(xiàn)用戶在服務器的身份注冊和認證，認證成功后，服務端就可以通過推送引擎主動推送數(shù)據(jù)了。服務器端MYSQL數(shù)據(jù)庫的數(shù)據(jù)更新主要通過編寫Web Service接口函數(shù)的方法從醫(yī)療HIS數(shù)據(jù)備份庫中獲取返回數(shù)據(jù)。

1.2 總體流程設計

在流程的開始，客戶端輸入用戶名和密碼與本地服務器端進行連接，如果本地為首次登陸，則直接檢查網(wǎng)絡并向HttpServlet服務器發(fā)送包含有用戶名和密碼信息的HTTP請求報文；若本地不能完成用戶的驗證，應用程序就會立即詢問并停止執(zhí)行，若成功連接客戶端Sqllite數(shù)據(jù)庫，系統(tǒng)將檢查網(wǎng)絡并向HttpServlet服務器發(fā)送包含有用戶名和密碼信息的HTTP請求報文，服務器做出響應后，Web容器會將XML封裝文件Response傳回客戶端進行解析[2]。身份認證成功響應后，客戶端界面彈出是否同步對話框提示，根據(jù)用戶的選擇執(zhí)行或等待執(zhí)行用戶的行為。其操作流程見圖2。

很重要的一點是Android PN客戶端這邊包含有消息的收發(fā)、解析以及持久連接的發(fā)起、重連等連接管理的安全穩(wěn)定處理策略[4]，我們完全不用管底層的連接，也不用擔心斷線，可以專注于業(yè)務部分的開發(fā)。

1.3 功能設計

功能上主要設計了2個模塊。下面簡要介紹體檢信息的推送和住院費用的推送模塊的功能:

登錄成功后所看到的頁面分成2個Tabpage模塊：每個模塊分別設計成列表形式(見圖3)，體檢模塊用來展示病人的檢查項目以及次數(shù), 默認最新檢查項目排在最上，最后的結果顯示頁設計成滑動布局，可以向左滑動查看歷史檢查結果。住院費用模塊的部分運行效果見圖4，點擊對應的費用類別可以查看到患者本次住院期間所產生的費用明細。

圖2 總體流程圖

2 系統(tǒng)的實現(xiàn)

2.1 服務器搭建

本系統(tǒng)在Win7操作系統(tǒng)下分別安裝Tomcat和JDK，在Myeclipse中配置Tomcat和JDK，將AndroidPN代碼部署到Myeclipse中運行，服務器啟動成功后,可以在瀏覽器里輸入http://localhost:8080/，訪問到開源代碼首頁。

2.2 與HIS接口連接

在Myeclipse引入數(shù)據(jù)庫的Jar包，加載及注冊驅動程序，采用靜態(tài)連接方法通過JDBC直接操作MYSQL數(shù)據(jù)庫：

//導入各種類獲得連接對象

import java.sql.Connection;

import java.sql.DriverManager;

public class ConnDB {

//初始化數(shù)據(jù)連接

private static Connection conn = null;//定義一個靜態(tài)數(shù)據(jù)庫連接

private static String driver = "com.mysql.jdbc.Driver";//獲取數(shù)據(jù)庫連接驅動

private static String databaseURI = Contants.DATABASEURL;

//獲得數(shù)據(jù)庫連接

public static Connection getConnection(){

try{

Class.forName(driver);

//通過jdbc.driver驅動獲取數(shù)據(jù)庫連接

conn=DriverManager.getConnection("jdbc:mysql://xxx.xxx.xxx.xxx:3306/163medical? useUnicode=true&characterEncoding=gb2312&zeroDateTimeBehavior=convertToNull",Contants.DATABASEUSER,Contants.DATABASEUSERPASSWORD);

} catch(Exception ex){

ex.printStackTrace();

conn = null;

}

return conn;

}

...

}

2.3 關鍵技術

2.3.1 HTTP協(xié)議

用戶登錄, 只要連接了服務器，客戶端就可以向服務器端發(fā)送消息。LoginCheck()方法會向Servlet提交HttpUrlConnect登陸請求,服務器通過檢查帳號的合法性,通過回調函數(shù)，在得到處理的結果之后，返回login的Xml流結果,然后LoginActivity()方法會解析XML流信息,并裝入Content,提交給終端的Sqllite數(shù)據(jù)庫進行驗證并提交到服務器XMPP Manager處理和注冊，服務器Connection收到Packet, 使用Server.xmpp.codec解碼,將Packet路由到相應的Handler進行處理并注冊，并以XML流推送到終端,終端界面就會接收到新的信息并詢問是否數(shù)據(jù)同步，同步的目的是在用戶更換手機登陸后，歷史信息能再次被推送到終端[5]。登錄及身份注冊流程見圖5。

圖5 用戶登錄及身份注冊流程

2.3.2 XMPP協(xié)議

實現(xiàn)IM[6]消息的推送，主要依賴于XMPP(可擴展通訊和表示協(xié)議)協(xié)議，XMPP主要用于現(xiàn)場消息路由處理的XML數(shù)據(jù)流協(xié)議[7]，其定義了客戶端、服務器、網(wǎng)關三個角色。通信能夠在這三者的任意兩個之間雙向發(fā)生。服務器同時承擔了客戶端信息記錄，連接管理和信息的路由功能。網(wǎng)關承擔著與異構即時通信系統(tǒng)通過傳遞XML流進行互聯(lián)互通[8]。客戶端或服務器發(fā)送的所有XML文本會連綴在一起，從構成了一個完整的XML文檔。在 中間的XML元素就是XML節(jié)[9]。這使得XMPP協(xié)議具有超強的可擴展性,開發(fā)者更容易建立客戶應用程序，或給一個配好系統(tǒng)添加功能。

XMPP協(xié)議通信的主要工作過程：客戶端連接到XMPP服務器上，XMPP服務器對客戶端進行實名驗證，驗證通過才能連接成功；客戶端將采集的數(shù)據(jù)流封裝插入到XML文本流，然后加密傳輸?shù)絏MPP服務器；XMPP服務器進行XML流解析然后再還原成資源文件，完成其通信任務[10]。XMPP目前被IETF國際標準化組織完成了標準化工作，已經在IM領域中發(fā)揮作用[11]。

3 結論

系統(tǒng)開發(fā)測試完成后，在臨床科室逐步推廣應用，患者通過掃描二維碼的方式下載安裝APP應用軟件，通過手機注冊驗證通過，便能及時收到服務器推送的患者醫(yī)療體檢信息和住院費用信息。上線一段時間，就診患者反應良好，希望以后能夠開通掛號等功能。該系統(tǒng)充分利用智能終端設備和醫(yī)療協(xié)同服務，為患者提供便利的獲得治療前、治療中、治療后最真實準確的醫(yī)療數(shù)據(jù)的途徑，有助于節(jié)約患者的時間成本、降低醫(yī)療支出，同時也有利于醫(yī)生對患者的病情監(jiān)測和預警。以患者為導向，共享有限的醫(yī)療資源，促進醫(yī)療行業(yè)的市場化、信息化雙重變革?？梢灶A見移動互聯(lián)網(wǎng)的結果肯定將改變現(xiàn)有的醫(yī)療健康服務模式。

[1] 陳丹心.淺談移動健康管理平臺建設[J].現(xiàn)代醫(yī)院,2014,14(10):151-152.

[2] 王 錚.XMPP協(xié)議分析及客戶端開發(fā)[D].長春:吉林大學軟件工程學院,2007.

[3] 黃偉敏.基于XMPP協(xié)議的Android即時通信系統(tǒng)設計[J].電子設計工程,2011,19(8):57-59.

[4] 周文瓊,王樂球,周 桐,等.基于XMPP的企業(yè)即時通信系統(tǒng)研究與應用[J].吉林大學學報(信息科學版),2010,28(1):106-111.

[5] 李翠娟.基于Android平臺的即時通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].成都:電子科技大學,2012.

[6] 張 剛.B/S與C/S模式相結合的IM系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].北京:北京郵電大學,2011.

[7] 齊 鋮,吳 靜.基于XMPP協(xié)議的XML數(shù)據(jù)流壓縮模型研究[J].微型機與應用,2016,35(1):60-62.

[8] 趙云華.Equipment control method and system based on XMPP:CN 103516708 A[P].2014.

[9] 吳玉婷.基于XMPP協(xié)議的即時消息系統(tǒng)的研究與實現(xiàn)[D].西安:西安電子科技大學,2009.

[10]遇廣亮,李 銘,石 磊,等.基于XMPP協(xié)議實現(xiàn)的公安行業(yè)的數(shù)據(jù)采集方法及系統(tǒng):CN104243477A[P]. 2014.

[11]于繼文.基于XMPP協(xié)議和LBS即時通信系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)[D].西安:西安電子科技大學,2013.

Designing and Implementation of Medical Information Push Service Platform Based on XMPP Protocol

XIAOXinwen,DENGQian

Objective To describe medical information push service platform and realize the integration of the data and function. MethodsTThis article puts forward a integrated method based on XMPP protocol, web Services and JAVA technology. Results TThe system realized the function such as user’s logging in, information synchronization and uploading information. Actual test went well and was applied in a medical center and clinical departments. Conclusion TIntelligent terminal equipment and medical cooperative service platform has solved the problems in integration of cross-system and cross-platform, providing convenience for patients. It has a positive significance for promoting the health care industry.

Push; XMPP; XML; Myeclipse

鄧 千

R197.323.1

A

10.3969/j.issn.1671-332X.2016.11.047

肖新文 鄧 千 ： 解放軍第一六三醫(yī)院 湖南長沙 410003