融合技術(shù)的智慧健康管理范文

本站小編為你精心準(zhǔn)備了融合技術(shù)的智慧健康管理參考范文，愿這些范文能點(diǎn)燃您思維的火花，激發(fā)您的寫作靈感。歡迎深入閱讀并收藏。

1云端一體化的平臺(tái)框架

盡管新型網(wǎng)絡(luò)化應(yīng)用形態(tài)強(qiáng)調(diào)了若干技術(shù)的融合，但從支撐平臺(tái)角度看，可以歸結(jié)為云端一體化設(shè)計(jì)的平臺(tái)框架。平臺(tái)框架藍(lán)圖描述了新應(yīng)用形態(tài)的基本架構(gòu)要素，分為云側(cè)和端側(cè)兩部分，如圖2所示。端側(cè)是指靠近用戶或被監(jiān)控對象一側(cè)的部分，包括智能檢測設(shè)備、手機(jī)、電腦和一體機(jī)等，提供了數(shù)據(jù)采集和感知功能，包括前端設(shè)備層、中間件和框架層，還有其上的應(yīng)用和業(yè)務(wù)邏輯層。云側(cè)為后臺(tái)云服務(wù)，采用面向服務(wù)思想設(shè)計(jì)，資源和功能以服務(wù)方式提供，提供數(shù)據(jù)整合、數(shù)據(jù)分析等服務(wù)。云側(cè)包括四部分：動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施、服務(wù)與框架、云應(yīng)用、云環(huán)境支撐與監(jiān)管。云端一體化為技術(shù)融合提供了可能。

1.1端側(cè)架構(gòu)前端設(shè)備大致可劃分四個(gè)類別:桌面機(jī)或筆記本、移動(dòng)終端、傳感設(shè)備和物聯(lián)網(wǎng)關(guān)。桌面機(jī)的計(jì)算能力最強(qiáng)，傳感設(shè)備的計(jì)算能力較弱。底層硬件之上為操作系統(tǒng)層，需要根據(jù)業(yè)務(wù)需求和硬件特性做技術(shù)選型。在操作系統(tǒng)層之上為基礎(chǔ)模塊層，引入框架+模塊的設(shè)計(jì)方案來構(gòu)建前端通用基礎(chǔ)模塊，包括數(shù)據(jù)處理、通信鏈接、安全加密、第三方API服務(wù)等，前端開發(fā)人員可以方便地復(fù)用基礎(chǔ)模塊減少重復(fù)工作，提高開發(fā)效率。基礎(chǔ)模塊之上為業(yè)務(wù)模塊，業(yè)務(wù)模塊根據(jù)業(yè)務(wù)需求具體制定，基礎(chǔ)模塊為其提供API接口。最上層為應(yīng)用層，從開發(fā)角度將前端應(yīng)用類型劃分為Web應(yīng)用、Native應(yīng)用、Widget應(yīng)用和Hybrid應(yīng)用四種類型。各類設(shè)備的具體特點(diǎn)不同，需要采用不同的技術(shù)路線。移動(dòng)終端的計(jì)算和存儲(chǔ)能力較桌面機(jī)弱，屏幕較小，待機(jī)時(shí)間較短，具備無線接入互聯(lián)網(wǎng)能力。該類設(shè)備存在Android/iOS/Windows多種平臺(tái)，平臺(tái)差異性給開發(fā)帶來不便，考慮跨平臺(tái)開發(fā)需求，建議采用Phonegap框架。但跨平臺(tái)開發(fā)框架會(huì)在性能上有降低，如果對此有較高的要求，應(yīng)考慮本地應(yīng)用開發(fā)模式。傳感設(shè)備類設(shè)備運(yùn)算能力一般很弱，存儲(chǔ)能力極為有限，該類設(shè)備通常只負(fù)責(zé)采集和上傳數(shù)據(jù)。其硬件和平臺(tái)差異性更大，需要考慮采用J2ME/OSGi等框架屏蔽底層差異，簡化應(yīng)用開發(fā)。物聯(lián)網(wǎng)關(guān)類設(shè)備運(yùn)算能力受限，有少量存儲(chǔ)空間，有持續(xù)電源供應(yīng)。該類設(shè)備通常用于控制一定范圍內(nèi)的傳感設(shè)備，需要處理數(shù)據(jù)緩沖、協(xié)議適配等。建議采用剪裁版Linux，篩選合適的中間件，定制業(yè)務(wù)邏輯。

1.2云側(cè)架構(gòu)云側(cè)架構(gòu)如圖3所示。動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施是將底層資源虛擬化，形成資源池，便于動(dòng)態(tài)供給。但需要注意的是，動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施對云應(yīng)用來說只是使能因素(Enabler)，不是必備因素。在動(dòng)態(tài)基礎(chǔ)設(shè)施之上的是云應(yīng)用支撐平臺(tái)，它是一個(gè)中間件軟件的邏輯集合，用以支持若干應(yīng)用的開發(fā)和運(yùn)行。云應(yīng)用也需要支撐平臺(tái)，使得應(yīng)用架構(gòu)師可以從中間件選型和搭建中解脫出來。云應(yīng)用支撐平臺(tái)包含了經(jīng)過驗(yàn)證的產(chǎn)品和開源框架，可以根據(jù)需要選擇部署，未來會(huì)逐漸演化成PaaS平臺(tái)。服務(wù)是后端的核心，可作為構(gòu)建部件被組裝成云應(yīng)用。服務(wù)是軟件資產(chǎn)，可以被重用。為方便管理將服務(wù)分層，包括資源服務(wù)層、業(yè)務(wù)服務(wù)層和展現(xiàn)與接入服務(wù)層。云應(yīng)用和服務(wù)都運(yùn)行在云支撐平臺(tái)上，在構(gòu)建云應(yīng)用時(shí)應(yīng)當(dāng)優(yōu)先集成這些產(chǎn)品和服務(wù)。云服務(wù)中心的側(cè)翼提供監(jiān)控管理和配置部署能力，并提供云應(yīng)用開發(fā)環(huán)境與業(yè)務(wù)支撐。云環(huán)境監(jiān)管提供集中統(tǒng)一的全方位的監(jiān)控管理服務(wù)，從底層硬件和機(jī)房環(huán)境到高層應(yīng)用。云支撐平臺(tái)是框架的核心之一，包括組件容器、總線、處理框架、分布式組件、復(fù)雜事件處理、規(guī)則引擎與任務(wù)調(diào)度和消息通知/遞送。云化應(yīng)用要求在設(shè)計(jì)開發(fā)過程中遵循組件化原則，組件需要在容器環(huán)境內(nèi)運(yùn)行，需要平臺(tái)提供容器服務(wù)。基于Java技術(shù)路線，可以選擇JEE容器，若有動(dòng)態(tài)模塊化的需求，可以選擇OSGi容器。可變邏輯多用腳本編寫，腳本在腳本引擎中解析執(zhí)行。總線的天然特性對解決云應(yīng)用的復(fù)雜性和分布性很有幫助。最基本的形態(tài)為消息總線，消息內(nèi)容可以是普通數(shù)據(jù)也可以是控制指令，衍生出專門用途的總線，比如數(shù)據(jù)總線、服務(wù)總線和事件總線。程序邏輯可以集成一些通用框架，如流處理框架、批處理框架和并行處理框架等。事件驅(qū)動(dòng)有利于松耦合的架構(gòu)設(shè)計(jì)，事件處理引擎從數(shù)據(jù)流中識(shí)別出事件，觸發(fā)響應(yīng)邏輯，響應(yīng)邏輯按照預(yù)定規(guī)則處理事件。為了增加系統(tǒng)靈活性，可采用規(guī)則引擎。系統(tǒng)可變邏輯部分采用規(guī)則編寫，規(guī)則引擎解析執(zhí)行，規(guī)則可以根據(jù)業(yè)務(wù)改動(dòng)。資源服務(wù)層包括分布式文件存儲(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)服務(wù)和在線存儲(chǔ)服務(wù)。在云環(huán)境下，要求能夠有效的存儲(chǔ)管理海量的不同結(jié)構(gòu)的數(shù)據(jù)，當(dāng)有新的存儲(chǔ)需求時(shí)可以通過增加新硬件便捷的、不影響業(yè)務(wù)的擴(kuò)展存儲(chǔ)空間，并能提供高性能的數(shù)據(jù)訪問。

設(shè)計(jì)該層時(shí)需要根據(jù)不同的數(shù)據(jù)類型和應(yīng)用場景選擇合適數(shù)據(jù)庫產(chǎn)品。如對于鍵值對形態(tài)的數(shù)據(jù)采用鍵值數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)效率更高，對于社會(huì)關(guān)系和興趣圖譜等類型的數(shù)據(jù)應(yīng)采用圖數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)，對于電子病歷和檔案之類的半結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)應(yīng)采用XML數(shù)據(jù)庫存儲(chǔ)。內(nèi)容展現(xiàn)交付包括門戶框架、負(fù)載與性能、通信框架、終端通道和安全接入。門戶框架為用戶提供統(tǒng)一的訪問入口，提供個(gè)性化、單點(diǎn)登錄等內(nèi)容，它匯集各個(gè)信息源的內(nèi)容。聚合(Mashup)是從多個(gè)分散的站點(diǎn)獲取信息源，組合成新網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的一種應(yīng)用模式，例如地圖聚合、新聞內(nèi)容聚合等。云應(yīng)用的用戶分布在不同地域，為了加快訪問速度，對靜態(tài)內(nèi)容采用內(nèi)容分發(fā)網(wǎng)絡(luò)CDN。彈性負(fù)載均衡管理資源池的伸縮，可以偵測負(fù)載情況，根據(jù)流量自動(dòng)調(diào)整資源池的規(guī)模。有些云應(yīng)用前端與后端有頻繁的、大量的數(shù)據(jù)交互，為提高效率可采用異步非阻塞的網(wǎng)絡(luò)通信機(jī)制。終端通道負(fù)責(zé)終端接入、安全驗(yàn)證、根據(jù)不同設(shè)備類型適配內(nèi)容等功能。業(yè)務(wù)服務(wù)層包括構(gòu)建云應(yīng)用所需要的可復(fù)用的服務(wù)，可以是定制業(yè)務(wù)服務(wù)或第三方服務(wù)，例如分詞服務(wù)、垂直搜索服務(wù)、推送服務(wù)和推薦服務(wù)等。智能推薦服務(wù)基于對用戶行為數(shù)據(jù)的追蹤和分析，綜合社交媒體的數(shù)據(jù)，提供個(gè)性化推薦。云服務(wù)強(qiáng)調(diào)以用戶為中心主動(dòng)服務(wù)，云推送服務(wù)會(huì)將消息、通知、圖片等內(nèi)容主動(dòng)推送給用戶。開發(fā)者可以通過服務(wù)組合定制云化應(yīng)用。運(yùn)營支撐層負(fù)責(zé)管理云側(cè)的大規(guī)模節(jié)點(diǎn)環(huán)境，將計(jì)算、存儲(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)資源交付給用戶，使用戶能夠?qū)I(yè)務(wù)系統(tǒng)快速部署到指定環(huán)境中。該層設(shè)置配置管理服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)配置的自動(dòng)部署和供給，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了全方位的集中的監(jiān)控管理。

1.3融合平臺(tái)框架的設(shè)計(jì)準(zhǔn)則融合技術(shù)平臺(tái)與傳統(tǒng)應(yīng)用架構(gòu)不同，在設(shè)計(jì)原則上需要做如下考慮。傳統(tǒng)軟件的架構(gòu)往往是靜態(tài)的、剛性的，體現(xiàn)在很難擴(kuò)展功能和難以改變處理邏輯。云時(shí)代業(yè)務(wù)更加敏捷，需要軟件架構(gòu)也具備動(dòng)態(tài)性和靈活性，體現(xiàn)在用規(guī)則或腳本處理可變邏輯以及組裝應(yīng)用等方面。失效是設(shè)計(jì)必須考慮的問題。傳統(tǒng)軟件傾向于采購昂貴但可靠的服務(wù)器，設(shè)計(jì)時(shí)往往假定失效是偶然因素。與之相比，云應(yīng)用可能采用廉價(jià)的服務(wù)器，加之分布部署，機(jī)器和網(wǎng)絡(luò)的失效幾率增加。所以需要在設(shè)計(jì)時(shí)將失效作為必須考慮的問題,系統(tǒng)必須有容錯(cuò)機(jī)制并能從故障中恢復(fù)。軟件單元松耦合，采用黑盒方式設(shè)計(jì)構(gòu)件，并保證合理的接口設(shè)計(jì)。松耦合設(shè)計(jì)有利于應(yīng)用水平伸縮，采用消息和異步機(jī)制處理構(gòu)件間的交互。根據(jù)需求及負(fù)載自動(dòng)增加或釋放資源，有利于資源優(yōu)化配置以及應(yīng)對周期性的資源需求，實(shí)現(xiàn)彈性設(shè)計(jì)。面向大眾消費(fèi)者的應(yīng)用和某些運(yùn)營商業(yè)務(wù)不允許中斷，此類應(yīng)用應(yīng)考慮使用熱插拔技術(shù)設(shè)計(jì)構(gòu)件。熱插拔技術(shù)可以在應(yīng)用不關(guān)閉的情況下識(shí)別插件的加入和卸載行為。傳統(tǒng)軟件往往精打細(xì)算，在資源使用上采用合理的容量規(guī)劃方法估算確定。但在云時(shí)代,應(yīng)用可能圍繞消費(fèi)者服務(wù),效率和用戶體驗(yàn)比資源更為重要,往往采用資源換效率的做法。比如采用固態(tài)磁盤,采用分布式緩存而非直接訪問數(shù)據(jù)庫,將數(shù)據(jù)庫讀寫分離等。云應(yīng)用大并發(fā)是尋常現(xiàn)象。為避免瓶頸，需要在各層有所應(yīng)對。比如采用非阻塞機(jī)制增大系統(tǒng)吞吐，采用多節(jié)點(diǎn)集群分散壓力，或采用流行的Map-reduce框架等。應(yīng)根據(jù)數(shù)據(jù)特性和數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)機(jī)制選擇合適的數(shù)據(jù)庫，比如關(guān)系圖譜類數(shù)據(jù)存放在圖數(shù)據(jù)庫中，根據(jù)數(shù)據(jù)熱度采用分級(jí)存儲(chǔ)等。

2未來的工作

智慧健康管理領(lǐng)域已經(jīng)取得了一些進(jìn)展，但仍有許多問題值得進(jìn)一步研究。當(dāng)前許多項(xiàng)目都實(shí)現(xiàn)了數(shù)據(jù)采集和初步感知，但對數(shù)據(jù)的進(jìn)一步分析和挖掘仍然不夠。為了提供更加智能化的服務(wù)，需要深入研究不同數(shù)據(jù)源的關(guān)聯(lián)，實(shí)現(xiàn)多源數(shù)據(jù)融合分析。智能化的一個(gè)重要體現(xiàn)是主動(dòng)服務(wù)模式，如傳統(tǒng)被動(dòng)的請求相應(yīng)模式不同，主動(dòng)服務(wù)模式要求系統(tǒng)在感知的基礎(chǔ)上識(shí)別出用戶所處的情境，并依據(jù)規(guī)則作出響應(yīng)，這一模式需要平臺(tái)框架中消息推送和實(shí)時(shí)推薦等服務(wù)的支持。此外，由于平臺(tái)整合了眾多的第三方機(jī)構(gòu)，在安全、數(shù)據(jù)保護(hù)和服務(wù)接口標(biāo)準(zhǔn)化等方面也需要深入研究。

作者：任英杰單位：東軟集團(tuán)股份有限公司軟件架構(gòu)國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室