張云佐，趙昕玥，高雪彤，汪夢成，羅子宸，王 歡

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基于大數(shù)據(jù)的信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

張云佐，趙昕玥，高雪彤，汪夢成，羅子宸，王 歡

（石家莊鐵道大學(xué) 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院，河北 石家莊 050043）

大數(shù)據(jù)時代，高效的信息管理有著迫切的現(xiàn)實需求。本文立足于人們關(guān)心的個人健康信息，采用微信小程序和Bmob后端云，從個人、家庭和地區(qū)三個維度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，設(shè)計實現(xiàn)了一種信息管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)可提供健康預(yù)測與指導(dǎo)，便于用戶進(jìn)行精準(zhǔn)的健康管理。

大數(shù)據(jù)；微信小程序；Bmob后端云；健康信息管理

0 引言

隨著科技的發(fā)展和生活水平的提高，健康越來越受到人們的重視，高質(zhì)量的健康管理服務(wù)有著迫切的現(xiàn)實需求[1-3]。健康管理系統(tǒng)通過互聯(lián)網(wǎng)將個人與醫(yī)療建立聯(lián)系，可提供個性化康管理服務(wù)，從而降低患病風(fēng)險、實現(xiàn)精準(zhǔn)治療[4]。健康管理主要涉及健康人群、亞健康人群、疾病人群，現(xiàn)有的健康管理系統(tǒng)缺乏針對亞健康人群、疾病人群的管理功能，無法提供個性化、多樣化的服務(wù)[5]。要實現(xiàn)健康管理的智能化，離不開分析和預(yù)測，大數(shù)據(jù)為此提供了基礎(chǔ)和便利，將人的健康數(shù)據(jù)化，建立起數(shù)據(jù)庫，可以進(jìn)行多種分析預(yù)測，提供健康指導(dǎo)。健康大數(shù)據(jù)不僅能反映個人的健康狀況，還可以鎖定家庭成員，管理整個家庭的健康狀況[6-8]。

基于以上分析，本文設(shè)計實現(xiàn)了一種基于大數(shù)據(jù)的健康管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)從個人、家庭和地區(qū)三個維度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集，通過系統(tǒng)傳入云端進(jìn)行數(shù)據(jù)的分析和預(yù)測，給出健康預(yù)測和指導(dǎo)，從而方便用戶進(jìn)行精準(zhǔn)的健康管理。

1 系統(tǒng)設(shè)計

大數(shù)據(jù)的價值不僅體現(xiàn)在大規(guī)模的數(shù)據(jù)量，更重要的是數(shù)據(jù)分析。當(dāng)多方需要相同的信息時，通過大數(shù)據(jù)的共享，能夠減少重復(fù)獲取和分析數(shù)據(jù)的次數(shù)，從而減少人力物力等成本；在對不同的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析時，將其劃分細(xì)化則能夠更加精準(zhǔn)地得出數(shù)據(jù)結(jié)論，從而滿足不同的需求；當(dāng)數(shù)據(jù)來源相近時，通過數(shù)據(jù)分析會得到對比的結(jié)論，從而看出細(xì)微中的差別[3]。

1.1 設(shè)計構(gòu)想

人的健康狀況是時時刻刻都在變化的，受到家族史、生活環(huán)境、作息習(xí)慣、運(yùn)動情況等各種因素的影響。因此，一個人的身體狀況可以看作是一個時刻更新的數(shù)據(jù)庫，健康管理服務(wù)的過程，可以看作是對個體、家庭和地區(qū)的健康數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、分析、加工和利用的過程。通過健康管理，達(dá)到使用戶學(xué)會健康生活的方式、改變不良生活習(xí)慣、提高生活質(zhì)量、降低慢性病患病風(fēng)險等目的。

當(dāng)下的各個單位和醫(yī)療組織并沒有實現(xiàn)信息的公開共享，所以并沒有實現(xiàn)大數(shù)據(jù)分析的價值?；诖髷?shù)據(jù)的健康管理系統(tǒng)，是有效開展個人健康管理、家庭成員實時關(guān)注和地區(qū)成員狀況分析的途徑。通過與政府、學(xué)校、醫(yī)療機(jī)構(gòu)等多方合作，將數(shù)據(jù)整合共享，從而能分析較為完整的數(shù)據(jù)，得到更合理客觀的結(jié)果。

1.2 總體結(jié)構(gòu)設(shè)計

基于大數(shù)據(jù)的健康管理系統(tǒng)應(yīng)該主要以用戶為主，同時有醫(yī)療人員進(jìn)行在線解答疑問、給出指導(dǎo)等。所以該平臺分為兩個角色登錄：醫(yī)護(hù)人員端和普通用戶端。

（1）醫(yī)護(hù)人員端

作為醫(yī)護(hù)人員登錄，醫(yī)護(hù)人員并非只有醫(yī)生、護(hù)士，還包括健康管理師、營養(yǎng)師等，但需要實名認(rèn)證和出示相關(guān)的職業(yè)執(zhí)照。醫(yī)護(hù)人員在線下對用戶進(jìn)行診療或指導(dǎo)之后，可以通過本系統(tǒng)對用戶進(jìn)行后續(xù)的指導(dǎo)。醫(yī)護(hù)人員和用戶的選擇是雙向的，在經(jīng)過雙方達(dá)成保密協(xié)議之后，醫(yī)護(hù)人員也可以查看用戶的其他健康指數(shù)等，以便于對用戶全方面的指導(dǎo)。在此過程中，用戶需與醫(yī)護(hù)人員時常保持聯(lián)系，及時了自身健康狀況的變化，定期進(jìn)行評估預(yù)測，得到醫(yī)護(hù)人員的科學(xué)指導(dǎo)，醫(yī)護(hù)人員即向用戶提供最新的健康維護(hù)方案。

（2）普通用戶端

作為普通用戶登錄，普通用戶在初次登錄時會先進(jìn)行健康自測和自主選擇的健康提醒等個性化定制。針對用戶的健康自測，系統(tǒng)會給出健康報告。用戶可通過健康報告中的信息對自己的運(yùn)動飲食等進(jìn)行合理規(guī)劃，若是有需要用藥的用戶，也可設(shè)置相應(yīng)的吃藥提醒功能和劑量提醒功能。

用戶可以綁定家庭成員，查看其他家人的健康狀況，平時的家庭體檢數(shù)據(jù)可以通過終端與本系統(tǒng)的對接上傳到系統(tǒng)中，以日記的形式記錄，方便用戶查看身體健康指標(biāo)的變化。

首頁有視頻、文章等可供用戶學(xué)習(xí)與交流。用戶可通過定位自己的位置，可查看所在地區(qū)的相關(guān)醫(yī)療、環(huán)境和天氣等情況。

據(jù)此，所設(shè)計的系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)與功能如圖1所示。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)

1.3 關(guān)鍵功能分析

為了最大限度的提供高質(zhì)量的健康管理服務(wù)，在系統(tǒng)功能上進(jìn)行了精心設(shè)計。以下將從數(shù)據(jù)管理功能、個性化定制功能、遠(yuǎn)程醫(yī)療功能、用戶知識學(xué)習(xí)功能、家庭化管理功能和地區(qū)分析功能六個方面分別進(jìn)行說明。

（1）數(shù)據(jù)管理功能

用戶登錄時可以自行輸入相關(guān)的健康數(shù)據(jù)，如年齡、性別、身高、體重等，根據(jù)用戶輸入的健康數(shù)據(jù)給出較為客觀的健康報告，包括BMI指數(shù)、體脂率、估算每天的攝入量等，同時給出運(yùn)動、飲食建議，幫助用戶根據(jù)自身的情況來調(diào)整生活方式[12]。

各種健康終端設(shè)備可以幫助收集用戶的生命體征信息，比如：心電數(shù)據(jù)、血氧濃度、呼吸、血壓、體溫、脈搏、運(yùn)動量。[5]用戶自行記錄例如患者糖尿病的血糖等相關(guān)的指標(biāo)、營養(yǎng)攝入量、運(yùn)動量、用藥量[6]，以幫助用戶管理自己的身體狀況，督促用戶積極參與對自己的健康管理[6]。

（2）個性化定制功能

初次使用本系統(tǒng)時，用戶可自行設(shè)定是否開啟三餐提醒、喝水提醒、健身提醒、體檢提醒等功能，從而使系統(tǒng)的管理和提醒融入用戶日常的細(xì)節(jié)。在日常管理中，也融入了“番茄管理法”，用戶可以專注地做某一件事，例如運(yùn)動或者午休等，本系統(tǒng)采用一定方式使用戶不受其他消息因素的打擾，高效率地完成一次管理，以提高專注力和生活質(zhì)量。

系統(tǒng)擁有一套完整的自測體系，針對人體的不同系統(tǒng)等有針對地進(jìn)行提問，通過用戶所選擇的答案，給出相應(yīng)的提示和預(yù)測，給予用戶就診指導(dǎo)，從而能夠幫助用戶合理地就醫(yī)。

（3）遠(yuǎn)程醫(yī)療功能

當(dāng)用戶去醫(yī)院就診之后，若近期無再次去醫(yī)院的必要，可以通過本系統(tǒng)與醫(yī)生進(jìn)行同步跟蹤的后續(xù)療程，反饋自己的身體狀況以及下一步的就醫(yī)情況。用戶可以根據(jù)醫(yī)生的診療效果以及服務(wù)態(tài)度對其打分和評價。用戶數(shù)據(jù)同步醫(yī)生端，用戶信息數(shù)據(jù)平臺、醫(yī)生端同步化，使用戶不管是在平臺上還是在醫(yī)院就診時都能共享數(shù)據(jù)。

（4）用戶知識學(xué)習(xí)功能

系統(tǒng)提供用戶分享經(jīng)驗和感情、提出問題、回答問題、尋找情感支撐等功能。用戶可在此系統(tǒng)查看與自己有類似癥狀的用戶的提問和醫(yī)師的解答，在此過程中系統(tǒng)會保護(hù)用戶的個人隱私。

系統(tǒng)首頁挑選展示精美文章、可靠的研究報告、有趣且蘊(yùn)含深意的動畫視頻等。用戶可以將自己認(rèn)為有用的健康知識收藏，或者與其他用戶分享。

（5）家庭化管理功能

綁定家庭成員新模式，當(dāng)家庭內(nèi)用戶數(shù)量增多時，用戶可以綁定家庭成員的賬號，以此來相互了解彼此的身體狀況，特別是對家里的老年人的綁定，能夠?qū)崟r地查看其患病狀況。

數(shù)字化人生，用戶可以為自己的孩子建立一生的數(shù)據(jù)，自孩子出生之日起，記錄下包括孩子的疫苗接種情況，身體基本狀況等；數(shù)據(jù)全部整合到教育、醫(yī)療、社區(qū)等機(jī)構(gòu)與單位。

家庭醫(yī)師，每個家庭可以綁定一位醫(yī)護(hù)人員，醫(yī)護(hù)人員可以針對家庭的整體情況進(jìn)行咨詢和指導(dǎo)。

（6）地區(qū)分析功能

結(jié)合網(wǎng)絡(luò)海量信息和用戶所提供的個人信息，以及用戶經(jīng)常性的搜索關(guān)鍵詞等，利用云計算技術(shù)分析家庭和地區(qū)的整體情況。當(dāng)用戶數(shù)量增多時，通過GPS定位一個地區(qū)的用戶，可以分析一個地區(qū)的用戶身體體質(zhì)和狀況，若有共性問題可給出提醒和預(yù)防措施[9-11]。

2 系統(tǒng)實現(xiàn)

微信小程序是近來興起的一種新型應(yīng)用，僅需在微信中搜索綁定即可使用的應(yīng)用。小程序的開發(fā)框架提供了視圖層描述語言 WXML 和 WXSS，以及基于JavaScript的邏輯層框架，能夠?qū)崿F(xiàn)微信號驗證登錄、消息實時推送、線下掃碼、關(guān)聯(lián)公眾號等七項功能[7]。本文所設(shè)計的系統(tǒng)采用微信小程序開發(fā)，連接Bmob后端云對其數(shù)據(jù)庫進(jìn)行管理，實現(xiàn)了個人基礎(chǔ)的實名制綁定微信號、個人健康報告、健康自測、綁定家庭成員、瀏覽主頁文章、記錄個人飲食運(yùn)動日記、番茄法管理時間等功能。

2.1 Bmob數(shù)據(jù)庫表結(jié)構(gòu)設(shè)計與實現(xiàn)

Bmob云平臺提供用戶搭建安全的數(shù)據(jù)庫管理后臺，方便開發(fā)者在終端存儲和管理各類信息。在此平臺上可以創(chuàng)建多個數(shù)據(jù)庫，只需配置小程序密鑰和獲取應(yīng)用密鑰，下載和安裝BmobSDK，并且在程序中調(diào)用接口即可使用[4]。本系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)庫主要針對用戶登錄和綁定微信、個人健康報告、飲食記錄、運(yùn)動記錄建立了相應(yīng)的表。

2.2 首頁模塊實現(xiàn)

首頁實現(xiàn)效果如圖2所示。在此模塊，用戶可以查看相關(guān)的飲食、運(yùn)動的文章，研究報告，視頻等，可對關(guān)注的內(nèi)容進(jìn)行收藏以便后續(xù)再次查看。

圖2 首頁實現(xiàn)效果

2.3 日記模塊實現(xiàn)

在此模塊，用戶可以選擇記錄自己的飲食運(yùn)動情況。當(dāng)選擇飲食情況時，可通過搜索找到自己所食用的物品，選擇食用量、食用時間等；當(dāng)選擇運(yùn)動時，通過搜索找到自己進(jìn)行的運(yùn)動，選擇運(yùn)動時間長短，系統(tǒng)會自動計算卡路里并加入到用戶的日記中。用戶也可通過日歷查看以往的每日記錄。

2.4 番茄管理模塊實現(xiàn)

在此模塊，用戶可以預(yù)先設(shè)置時間，預(yù)定自己的工作、休息或運(yùn)動時間長短，當(dāng)開始倒計時后，便是專心致志進(jìn)行某一項的完整時間，在此時間內(nèi)不被其他事情所打擾。例如，選擇休息30分鐘，則會在30分鐘后提醒用戶。番茄管理實現(xiàn)效果如圖3所示。

圖3 番茄管理實現(xiàn)效果

2.5 個人健康報告模塊實現(xiàn)

在此模塊，用戶通過完善自己的個人資料，結(jié)合用戶的身高、體重和年齡，由系統(tǒng)分析可以查看自己的BMI指數(shù)、體脂率、預(yù)算熱量合理值，從而能夠科學(xué)地指導(dǎo)用戶進(jìn)行飲食和運(yùn)動。當(dāng)用戶的身高體重發(fā)生變化時，可重新測評，以便更好地改善個人身體狀況。實現(xiàn)效果如圖4所示。

圖4 個人健康報告實現(xiàn)效果

2.6 健康自測模塊實現(xiàn)

在此模塊，用戶可以自行選擇檢測自身的人體系統(tǒng)，例如運(yùn)動系統(tǒng)、消化系統(tǒng)等，系統(tǒng)會自動給出有關(guān)身體某一系統(tǒng)易出現(xiàn)的問題，用戶進(jìn)行選擇自己的癥狀，并提交測評。系統(tǒng)會根據(jù)用戶的選項，給出指導(dǎo)建議。實現(xiàn)效果如圖5所示。

圖5 健康自測實現(xiàn)效果

2.7 綁定家庭成員模塊

在此模塊，用戶輸入家庭成員的手機(jī)號，進(jìn)行短信驗證，從而成功綁定家庭成員。實現(xiàn)效果如圖6所示。

圖6 綁定家庭成員實現(xiàn)效果

3 結(jié)論

本文基于大數(shù)據(jù)，設(shè)計實現(xiàn)了一種健康管理系統(tǒng)，從個人、家庭和地區(qū)三個維度進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和分析，可提供健康預(yù)測與指導(dǎo)，便于用戶進(jìn)行精準(zhǔn)的健康管理。該系統(tǒng)的成功推廣與應(yīng)用，可降有效降低醫(yī)療成本、提供健康質(zhì)量。

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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

國家自然科學(xué)基金(61702347)；河北省自然科學(xué)基金(F2017210161)；河北省教育廳科研基金(QN2017132)

張云佐(1984-)，男，博士，主要研究方向為圖像、視頻處理，大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用；趙昕玥(1997-)，女，本科生，計算機(jī)科學(xué)與技術(shù)專業(yè)；高雪彤(1997-)，女，本科生，軟件工程專業(yè)；汪夢成(1995-)，男，本科生，數(shù)字媒體技術(shù)專業(yè)；羅子宸(1997-)，女，本科生，數(shù)字媒體專業(yè)；王歡(1984-)，女，博士，主要研究方向大數(shù)據(jù)分析與應(yīng)用。

本文著錄格式：張云佐，趙昕玥，高雪彤，等. 基于大數(shù)據(jù)的信息管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J]. 軟件，2018，39（9）：64-68