基于物联网技术的高职体质健康档案系统研究.docx

基于物联网技术的高职体质健康档案系统研究1、研究目的与意义国家中长期教育改革和发展规划纲要（20102020年）中对高职教育提出，“加快教育信息化基础设施建设”“要加快职业教育信息化进程，强化信息技术应用”“推进数字化校园建设”“提高教师应用信息技术水平”等要求口。现今大数据、云计算时代，高职院校的学生体质健康测试与评价也在不断地发展，高新信息化技术也逐渐应用到高职的体测中，这是高职院校的发展也是社会发展的大势所趋。在全国医疗卫生服务体系规划纲要（20152020年）中特别强调，要加强人口健康信息化建设，到2020年，实现全员人口信息、电子健康档案和电子病历三大数据库基本覆盖全国人口并信息动态更新口。高职院校学生群体更是我国先进生产力的代表，是我国保持高速发展的命运，在大学期间能建立整个生命周期的档案非常重要。因大学有良好的身体锻炼条件、专业的体育教师指导和特定的体育课时间来打造学生的终身体育生活习惯。当前各大高校都有各自的信息服务中心，但主要用于教学信息管理，也有校医院，但主要参与对患病学生的病案档案的建立，没有对在校师生建立健康信息档案。在我国新型医疗系统中采取“数据集中，分层服务”的原则，分系统、分步实施、总体集成的战略，在建立合作医疗中主数据库的基础上，同时集中存储健康档案数据，为全社会区域卫生信息平台建设打下了坚实的基础，最终通过“云平台”逐步形成具有海量数据资源的个人健康可查询、统计、分析的卫生信息大数据平台。信息化健康档案与传统纸质档案相比较，有如下的优点：（1）信息化健档数据采集面广线长，方便快捷。（2）数字化健康档案顺应数据共享大时代。（3）数字健康档案不易失真性且经济环保。（4）数字健康档案内容丰富具有趣味性。2、研究方法1.1 文献资料法通过查阅中国知网数据库、万方硕博论文库、读秀学术搜索，搜集了关于高校体质健康档案管理现状的相关文献资料。2. 2行动研究法搭建网络SCADA系统服务架构，模拟学生健康档案信息采集点，建立OPC服务。采用网络SCADA系统实施学生档案的建立和管理，在行动中反思、在反思中行动。3、电子体质健康档案的建立与管理3.1万物互联时代的体质健康管理3.1.1物联网SCADA技术的概述学生档案建立的关键点是学生健康数据的采集，因学生人数多，收集数据范围广，人工录入工作量大,在物联网时代的SCADA系统为解决这个问题提供了解决方窠。SCADA即物联网的信号采集和远程控制过程。对各传感器可实现实时数据采集，远程控制设备的运行、测量及运行参数的调节。传统的SCADA系统分为数据采集端和工程师工作站，即传统意义上的C/S体系结构，工程师工作站通常采用组态软开发建立用户与前端传感器的通讯。对于高校院校的体质健康档案的数据采集需要引有WEB技术，因为，学生人数多，数据采集的地点和时间不固定，不同的地点采集不同的数据项，单一的C/S结构不能满足需求，所以，基于OPC服务3的物联网SCADA技术在学生健康档案的信息采集上发挥了优势。3. 1.2物联网SCADA在体质健康档案建立中的应用因为大学生体质健康档案数据采集地点分散、时间不集中的特点，传统的SCADA数据采集方式给数据采集带来困难。所以网络SCADA在体质健康档案建立中弥补了传统SCADA的缺点。网络SCADA是在服务器与硬件设备通信的基础上，使用TVeb服务进行数据处理和运算，教师、学生、医师通过Web浏览器人机交互，通过RS485集中管理现场设备，在数据交换方面引入OPe（OLEfOrPrOCeSSCOntroI）技术，因数据采集面对的是不同地点、不同设备、不同操作人员，OPC让多种传感器多种通信协议的数据互通成为可能，是建立万物互相的必要手段。OPC让学生健康数据采集跨越地域、硬件开发商、操作人员的限制，让学校、社会、医院之间数据自动采集，数据云共享成为可能，可以在各个应用之间提供透明的数据服务，因此，本文引用网络SCADA系统是在OPC服务基础上的SCADA数据采集WEB服务。基于SCADA系统数据采集优点是：（1）大部分数据可通过传感器采集，实现实时传输自动存储。（2）目前国内大多数传感器数据都可以通过OPC采集，数据处理和分析由功能强大的大数据来完成，效率高利用率高.（3）可实时统计分析学生、学校健康分析可视化展示。（4）WEB应用实用于各种移动端的数据服务,扩大了应用系统的使用范围。3. 2大数据助力学生体质健康档案的建立全国学生体质健康标准数据管理中心建立了学生体质健康网，包括了政策文件动态、标准查询、数据上报平台、学校查询、资料下载等功能，为学校制定体育教学提供指导4,基于物联网SCADA系统的学生体质档案系统在实时数据的支撑下，解决了数据来源问题的同时，集成了信号测试、数据转换与传输、数据存储、分析和数据共享。本系统框架采取三层模式，客户端与服务器完全分离，学校与社区健康档案数据库共享，学生、社区和学校等管理人员共同建立健康档案系统5。体质健康档案系统采用物联网常规框架为基础，整体分为五个层级:感知层:主要以温度、速度、重量、距离等智能声、光、电传感器组成，用于学生身体机能测试过程中使用，结合学生在体育课堂、业余锻炼、体育测试及医疗诊断中。传输层:应用于OPC服务连接各传感器，建立物一物互联的物联网，通过学院专线传输学生身体测试数据。存储层:采用“云服务”模式，经过数据清洗、过滤、压缩等数据处理后，分布式存储用于大量服务器整合为一台超级计算机，提供大量的数据存储和处理服务。允许访问共同存储资源，实现应用数据文件的IO共享。服务层:面向服务是一种设计业务流程的方式，由一系列互相连接的服务组成，面向服务并不是某种特定的技术，而更像是一种不同的组织业务操作的方式。展现应用层:因健康档案数据采集的地点分散、时间不统一的特殊性，展现应用层采用电脑、平板电脑、手机等移动设备，多点多时段的实时服务模式最大限度地提供健康档案服务。在大量数据的支持下体质健康档案系统可分析与发现群体健康问题，建立学生健康状态识别指标，并提示综合干预方案，指导学校个性化体育教学，给出学生终身体育发展方向等等，为保护和促进学生健康提供科学的指导和建议。3. 3建立体质健康档案保障机制3. 3.1健全体质健康档案管理规定，规范档案建立流程学生体质健康档案系统的建立是学生、学校、社会多方合作的系统性工程，传统的由学校单方维护和管理，已经不适应当前高职院校体质健康档案的建设要求了。在学生体质健康档案的建设过程中必须严格遵循管理规定，首先要有科学、健全的管理规定，在系统中建立学生基础信息后，按照标准测试要求实事求是的严格遵循系统建立的原则，对体质测试、医学观测等结果予以科学的解释，学生体质健康档案是一个动态的档案，随着时间的更新务必实时更新相对应的健康信息，物联网SCADA系统可以在传统终端和新媒体中获取数据，但还是由学校、社会机构相互协调确保数据质量。3. 3.2分角色根据学校的实践管理现状设置用户权限，保障学生信息安全物联网SCADA系统是基于广域网的大系统，且学生体质健康档案涉及了学生的个人隐私，所以，严格的权限边界设置是十分必要的，特别是有特殊体质的学生健康档案信息，权限设置粒度需要设置到单条信息、个体信息上，特定的人只能查看到权限范围内的信息，保障学生个人信息安全。3. 3.3强化数据完整性，推进高职电子体质健康档案的推广学生体质健康档案的数据项较多，包括教师在课堂上测得的体育平时成绩和标准测试成绩，体育教师对学生在体育课堂上平时成绩的评价，学生在体育课堂之外的以阳光体育活动为基础的课间操、课外体育活动，对于体育专业生，还应该有体育专项成绩、体育竞赛成绩记录。对于学生的体检结果、形态机能等信息需要医疗机构的数据录入，及学生家庭所在地的社区医院的身高、体重、肺活量等内容为基础的综合评价。所有的健康资料在健康档案里成为健康成长记录，在学生的升学、毕业、参加工作时都是个人档案的有效信息和依据。4、结论与建议体质健康档案还处在发展期，基础设施和管理制度都还不完善，从数据采集、网络传输、数据分析都有很大的发展空间，结论与建议如下：（1）体质健康档案大数据计算模型还不完善，需要针对性地开发可指导学生健康的优化模型。（2）云计算数据采集终端还需要不断推广，增加数据采集点，丰富健康档案的数据基础。（3）体质健康档案系统涉及学生个人信息，网络安全还需要网络安全专家干预，提高系统网络安全性。（4）社会群体对信息化应用的意识较薄弱，在实施过程中需要进一步推广信息化建设学生健康档案的优点和必要性。