摘要：在日益嚴(yán)重的老齡問題下，社會對老年服務(wù)的要求越來越高。隨著社會的發(fā)展，老年人的生存質(zhì)量得到提高，從而減輕了看護(hù)人員的勞動強(qiáng)度，改善了養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的經(jīng)營狀況。文章在 SpringBoot技術(shù)的基礎(chǔ)上，將智能硬件和大數(shù)據(jù)有機(jī)地融合在一起，設(shè)計并實現(xiàn)了一個互聯(lián)網(wǎng)智慧養(yǎng)老系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括接待管理、老人管理、服務(wù)管理、員工管理、床位管理、費用管理、倉庫管理、評估和統(tǒng)計分析，包括從前臺到結(jié)賬的全部過程，包括諸如系統(tǒng)管理之類的功能。這個信息化平臺可以給養(yǎng)老工作帶來四大變化，分別是：提高工作效率，降低工作成本，便于對員工進(jìn)行管理評價以及減輕社會的家庭負(fù)擔(dān)。

關(guān)鍵詞：SpringBoot；智慧養(yǎng)老；服務(wù)管理；集群部署；Java

中圖分類號：TP311文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

0 引言

老有所養(yǎng)是一件大事。隨著我國人口老齡化進(jìn)程的加快，人們正在面對“未富先老”“空巢化”等養(yǎng)老問題。同時，在信息化的條件下，傳統(tǒng)的養(yǎng)老方式已經(jīng)不能適應(yīng)老年群體對幸福生活的要求。這使得智慧養(yǎng)老的發(fā)展已是大勢所趨。近年來，隨著互聯(lián)網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，以“互聯(lián)網(wǎng)+”和大數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)的智慧養(yǎng)老模式也隨之出現(xiàn)［1-3］。提升老年人的生活質(zhì)量，使他們過上更加健康、快樂的晚年生活，對智慧養(yǎng)老平臺的設(shè)計和實現(xiàn)具有十分重要的現(xiàn)實意義［4］。智慧養(yǎng)老是以居家老人、社區(qū)及養(yǎng)老機(jī)構(gòu)為對象，建立以其為核心的傳感網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與信息平臺，為其提供實時、快捷、高效的服務(wù)。物聯(lián)、網(wǎng)絡(luò)、物聯(lián)、物聯(lián)、低成本的照護(hù)業(yè)務(wù)。通過對社區(qū)、家庭、機(jī)構(gòu)的資源進(jìn)行整合，智慧養(yǎng)老可以實現(xiàn)24 h的健康管理，從而保障老年人的晚年生活質(zhì)量。在搭建了一個系統(tǒng)平臺后，通過老人機(jī)、腕表、無線傳輸?shù)尼t(yī)療檢測裝置等一系列智能裝置，實現(xiàn)與子女、服務(wù)中心、醫(yī)護(hù)人員的信息互動。

1 系統(tǒng)的分析和設(shè)計

1.1 需求分析與總體框圖

針對老年人的主要問題，筆者的初步調(diào)查結(jié)果為：（1）老年人記憶力減退，視力減退，手腳不便；（2）老年疾病、突發(fā)疾病發(fā)生率高；（3）無兒女陪伴，空巢發(fā)生率高達(dá)48.9%。在此基礎(chǔ)上，本研究提出了以“醫(yī)養(yǎng)”為主的新型護(hù)理模式，以提高醫(yī)療質(zhì)量為目的的護(hù)理模式。智慧養(yǎng)老有兩個缺陷：（1）“智慧養(yǎng)老”的內(nèi)涵還不夠充實。在我國，智慧養(yǎng)老只限于智能穿戴設(shè)備、智能家居和醫(yī)療服務(wù)。目前，我國的智慧養(yǎng)老系統(tǒng)如養(yǎng)老系統(tǒng)、安全監(jiān)控系統(tǒng)、醫(yī)療保健系統(tǒng)等，相對落后，出現(xiàn)“各自為政”的局面。（2）智能養(yǎng)老產(chǎn)品適老性不足。近幾年，智能穿戴設(shè)備、智能家居等產(chǎn)品在凸顯其智能化特征，但忽視了針對老年人的特定受眾群體。對于老年人來說，他們與外界的信息交流不多，對智能產(chǎn)品的了解也不多，在產(chǎn)品的使用上有一定的困難。

基于以上分析，本文設(shè)計實現(xiàn)的系統(tǒng)涉及的用戶包括老人、老人親屬、醫(yī)生、志愿者、服務(wù)中心、項目運營商和政府等。本系統(tǒng)的基本框架如圖1所示，系統(tǒng)以云架構(gòu)服務(wù)器為核心，通過互聯(lián)網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等連接老人、子女、醫(yī)護(hù)、相關(guān)儀器和數(shù)據(jù)中心。筆者開發(fā)的系統(tǒng)可以實現(xiàn)一鍵呼通、隨時定位、健康監(jiān)測、智能關(guān)懷和居家安防。

1.2 系統(tǒng)的相關(guān)技術(shù)分析

本文設(shè)計的智慧養(yǎng)老系統(tǒng)基于SpringBoot微服務(wù)架構(gòu)，利用Java8 API技術(shù)重構(gòu)業(yè)務(wù)代碼，使用了包括SpringBoot2、SpringCloudGreenwich以及 Mybatis在內(nèi)的一些關(guān)鍵技術(shù)。在此基礎(chǔ)上，筆者還提出了一個以Vue為基礎(chǔ)的前臺架構(gòu)，以便能迅速地建立一個企業(yè)的微型服務(wù)平臺。

該系統(tǒng)采取了前臺和后臺分開的方式，前臺基于 Vue和Element-UI，后臺使用 SpringCloud Alibaba，并對其基本部件進(jìn)行了較高的包裝。系統(tǒng)還單獨開源了一個以 Maven為中心庫的框架，通過該中心庫能夠減少工程的冗余，注重業(yè)務(wù)開發(fā)的集成，并且能夠從流量控制、熔絲降級、系統(tǒng)負(fù)載等多個方面保障服務(wù)的穩(wěn)定性。注冊、組態(tài)、組態(tài)、組態(tài)等，不但可以精簡項目，而且可以加強(qiáng)每個模塊之間的聯(lián)結(jié)。

1.2.1 SpringBoot

本設(shè)計所建立的體系是以 SpringBoot為基礎(chǔ)，并且利用 Traefik作為逆向代理，在監(jiān)控背景變更的同時，可以自動地運用新的概要。在總體設(shè)計上，封裝多租戶底層，通過減少代碼，實現(xiàn)更大規(guī)模的 SaaS多租戶系統(tǒng)。在模塊裝配方面，參考OAuth2，設(shè)計了一個多個用戶端的身份驗證系統(tǒng)，并將各個用戶端的身份驗證信息進(jìn)行相互隔離。借鑒Security，本設(shè)計封裝Secure模塊，并利用JWT實現(xiàn)了Token的身份驗證，擴(kuò)展了 Set Redis等細(xì)粒度的控制方法。在轉(zhuǎn)包作業(yè)方面，本設(shè)計借鑒了 Greenwich公司的技術(shù)體系結(jié)構(gòu)，使用k8s、 jenkins兩種方法對轉(zhuǎn)包作業(yè)進(jìn)行了分類，實現(xiàn)了轉(zhuǎn)包作業(yè)的目標(biāo)，并對轉(zhuǎn)包作業(yè)進(jìn)行了細(xì)化。

1.2.2 微服務(wù)

本文設(shè)計的智慧養(yǎng)老系統(tǒng)采用服務(wù)組件化、去中心統(tǒng)一化、容錯處理、進(jìn)化設(shè)計等微服務(wù)技術(shù)。筆者提出了一種基于多用戶協(xié)同優(yōu)化的多用戶協(xié)同優(yōu)化方法。每一個微服務(wù)都只專注于做一項工作，并且把它做得很好。在任何情形中，每一項工作都表現(xiàn)出一種較低的商業(yè)功能。在這個系統(tǒng)中，物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)可以開發(fā)出一個單一的、具有服務(wù)功能的服務(wù)，每一個服務(wù)都有自己的處理和輕量通信機(jī)制，可以將其部署在單一或多個服務(wù)器上。本文提出了一個基于業(yè)務(wù)的松散耦合結(jié)構(gòu)，并帶有一些限定的情境。也就是說，如果需要在同一時間對所有的服務(wù)進(jìn)行更改，那么單個App就不再是一個微服務(wù)，這是由于他們是緊密相連的。在需求多種情景的情況下，每個應(yīng)用程序都是具有情景邊界的一種業(yè)務(wù)。

筆者在系統(tǒng)設(shè)計階段采用微服務(wù)技術(shù)，可使每個服務(wù)獨立存在，也可單獨部署，不用每次發(fā)布某個功能都經(jīng)歷一次全服務(wù)發(fā)布。該智能養(yǎng)老系統(tǒng)還可讓每個服務(wù)單獨負(fù)載均衡，盡可能實現(xiàn)“自服務(wù)”，在后期進(jìn)行系統(tǒng)實現(xiàn)時可進(jìn)行單獨的開發(fā)測試及部署。

2 智慧養(yǎng)老系統(tǒng)的實現(xiàn)

本文設(shè)計的智慧養(yǎng)老系統(tǒng)的實現(xiàn)環(huán)境闡述如下。操作系統(tǒng)為Centos 8.0以上，數(shù)據(jù)庫為MySQL 8.7，主機(jī)為云服務(wù)器和物理服務(wù)器，WEB服務(wù)器采用Tomcat 8.0。應(yīng)用系統(tǒng)各模塊及相關(guān)依賴、中間件需打包成 Docker 部署鏡像，支持通過 Docker 快速集群部署。

2.1 系統(tǒng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)計分析

系統(tǒng)數(shù)據(jù)包含老人檔案資料、環(huán)境資料、平臺資料等。統(tǒng)計和分析相關(guān)的資料，包括人員統(tǒng)計、工單統(tǒng)計、設(shè)備統(tǒng)計、工作負(fù)荷統(tǒng)計。本設(shè)計主要采用聚類分析，并以視覺方式顯示于前端界面。老年人的個人資料，如家庭成員、身體狀況、興趣愛好等，都需要在這個模塊中對其進(jìn)行動態(tài)、統(tǒng)一的管理。聚類分析是對一組屬性相近的實體或虛擬對象進(jìn)行歸類的一種技術(shù)。這種實施方式屬于探索式的研究，在進(jìn)行歸類時，筆者并未預(yù)先提出歸類的依據(jù)。聚類分析可以從樣本數(shù)據(jù)開始，對其進(jìn)行自動的分類，進(jìn)而獲得老人的當(dāng)前的健康狀況和活動狀況。由于采用了各種聚類分析的方式，因此得出的結(jié)果往往不盡相同。筆者對相同的體系資料作了聚類，所得的分類數(shù)目不一定完全相同。

2.2 安全和定位的實現(xiàn)

為了滿足老年人的安全需求，該系統(tǒng)還提供了許多的外部接口，可以將各種安保設(shè)備進(jìn)行升級，例如：智能攝像頭、溫濕度控制器以及消防感應(yīng)器等。一旦發(fā)生事故，可以及時向社會和老年人的家屬提供幫助。在此基礎(chǔ)上，利用人體自身的狀態(tài)信息，利用人體的血壓計等智能設(shè)備進(jìn)行自我檢測，并將檢測結(jié)果實時上傳到系統(tǒng)中。經(jīng)過對系統(tǒng)的分析后，對系統(tǒng)中出現(xiàn)的數(shù)據(jù)異常情況進(jìn)行系統(tǒng)地預(yù)警，并對系統(tǒng)中出現(xiàn)的異常情況進(jìn)行預(yù)警、布防管理和視頻監(jiān)控等。老年人可利用智慧通信終端，一鍵向客服中心求助，而該平臺的地圖則可快速找到老年人的所在地點。筆者在本系統(tǒng)的實施過程中，運用了軟件手機(jī)的技術(shù)，從而達(dá)到了不需要安裝就能插入使用的功能。耳機(jī)、手機(jī)可以轉(zhuǎn)接，也可以自動識別來電，顯示忙或空閑，并有記錄、話務(wù)報告等功能。

筆者使用了 SpringBoot控制器來周期性地從 MySQL數(shù)據(jù)庫中讀取警報策略。在此基礎(chǔ)上，本設(shè)計提出了一種基于目標(biāo)函數(shù)的管理方法。該方法將管理目標(biāo)函數(shù)中的目標(biāo)函數(shù)作為管理目標(biāo)函數(shù)，并將其存儲到管理目標(biāo)函數(shù)中。然后，在被探針讀到并完成了對應(yīng)的工作之后，將會回到控制器的探測結(jié)果?？刂破鲗⒉煌燃壍慕Y(jié)果存儲到不同的結(jié)果池中，這取決于其所標(biāo)記的等級。多個控制器將從結(jié)果池中讀出結(jié)果，并決定是否已啟動警報和已啟動回復(fù)通知。

2.3 遠(yuǎn)程健康監(jiān)控

在遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)測的實施中，筆者利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)將血糖計、血壓計、心電等儀器與之相連，并把老年人的生理學(xué)資料上載至云端架構(gòu)的服務(wù)器。資料服務(wù)中心透過網(wǎng)絡(luò)收集資料，若資料超出設(shè)定范圍，則會即時通知資料使用者。本文對該系統(tǒng)的功能進(jìn)行了詳細(xì)介紹。其中，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器、 SMS服務(wù)器、 Email服務(wù)器等是實現(xiàn)遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)測的基礎(chǔ)設(shè)施。本文所用的數(shù)據(jù)庫是 MySQL，所用的網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器是 Tomcat。如果是老年人，也可以使用 PC、移動電話等設(shè)備，來與 Web服務(wù)器相連，這樣就能得到實時的生理學(xué)數(shù)據(jù)。

2.4 主動關(guān)懷功能的實現(xiàn)

本系統(tǒng)具有對群信息進(jìn)行編輯的功能。本系統(tǒng)按照使用者預(yù)先設(shè)定提示醫(yī)療保健、疾病預(yù)防、服藥、天氣情況、政府養(yǎng)老政策以及其他相關(guān)信息。這個能力是由服務(wù)器發(fā)出的，這是一個 ServiceEventSource所執(zhí)行的，在HTML5規(guī)范中有這個功能。在實現(xiàn)了發(fā)送的前提下，在建立了一個 EventSource的聯(lián)系之后，就可以接收到服務(wù)端的發(fā)出信息，從而實現(xiàn)雙向通信。這種單向通信與長查詢的方式相似，只不過每次連接之后，都會有不止一次的修改。如果一個用戶向一個服務(wù)器發(fā)出了一個要求，那么該要求將被保留，直至一個新的信息被預(yù)備好，然后將該信息返回給該用戶。這個時候，這個連接并沒有被切斷，依然保留著，用于其他信息。筆者之所以選擇這種方法，是由于每個信息都可以通過一個連接被反復(fù)使用。

3 結(jié)語

本課題所構(gòu)建的智能養(yǎng)老系統(tǒng)，既符合了民政部門的經(jīng)營特征，又滿足了“政府主導(dǎo)，社會參與”的要求，又滿足了我國“以家庭為中心，以社會為中心”的政策要求。在完成了對老年人的最終檢測之后，本系統(tǒng)可以完成對老年人的全面服務(wù)。本智能安老平臺整合安老資源，融合發(fā)展安老生態(tài)鏈，建立售前服務(wù)提升系統(tǒng)。本平臺擁有售中服務(wù)跟蹤體系和售后服務(wù)評估體系，促進(jìn)“養(yǎng)老+服務(wù)、養(yǎng)老+管理、養(yǎng)老+營銷、養(yǎng)老+運營”理念的構(gòu)建，形成子女、服務(wù)提供者和醫(yī)護(hù)人員共同參與的新型照護(hù)方式。

參考文獻(xiàn)

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Design of smart pension system based on SpringBoot

YangZhijun， HouJianghua

（School of Information Engineering， Hunan University of Science and Engineering， Yongzhou 425199， China）

Abstract：With the increasingly serious problem of aging， society’s demand for elderly care services is growing. With the development of society， the quality of life of elderly people has improved， which has reduced the labor intensity of caregivers and improved the operating conditions of elderly care institutions. Based on SpringBoot technology， this study has designed and implemented an Internet-based intelligent elderly care system that integrates smart hardware and big data organically. This system includes reception management， elderly management， service management， staff management， bed management， cost management， warehouse management， evaluation， and statistical analysis， including all processes from the front desk to check-out， and also provides functions such as system management， etc. Using this information platform， the elderly care work can bring about four major changes， namely： improving work efficiency， reducing work costs， facilitating employee management and evaluation， and reducing the burden on families in society.

Key words： SpringBoot; smart pension; service management; cluster deployment; Java