基于SpringBoot的智慧养老系统设计.pdf

第 17 期2023 年 9 月无线互联科技Wireless Internet TechnologyNo.17September,2023作者简介:杨志俊(1996),男,湖南靖州人,学士;研究方向:软件工程。基于 SpringBoot 的智慧养老系统设计杨志俊,侯江华(湖南科技学院 信息工程学院,湖南 永州 425199)摘要:在日益严重的老龄问题下,社会对老年服务的要求越来越高。随着社会的发展,老年人的生存质量得到提高,从而减轻了看护人员的劳动强度,改善了养老机构的经营状况。文章在 SpringBoot 技术的基础上,将智能硬件和大数据有机地融合在一起,设计并实现了一个互联网智慧养老系统。该系统包括接待管理、老人管理、服务管理、员工管理、床位管理、费用管理、仓库管理、评估和统计分析,包括从前台到结账的全部过程,包括诸如系统管理之类的功能。这个信息化平台可以给养老工作带来四大变化,分别是:提高工作效率,降低工作成本,便于对员工进行管理评价以及减轻社会的家庭负担。关键词:SpringBoot;智慧养老;服务管理;集群部署;Java中图分类号:TP311 文献标志码:A0 引言 老有所养是一件大事。随着我国人口老龄化进程的加快,人们正在面对“未富先老”“空巢化”等养老问题。同时,在信息化的条件下,传统的养老方式已经不能适应老年群体对幸福生活的要求。这使得智慧养老的发展已是大势所趋。近年来,随着互联网和物联网技术的快速发展,以“互联网+”和大数据为基础的智慧养老模式也随之出现1-3。提升老年人的生活质量,使他们过上更加健康、快乐的晚年生活,对智慧养老平台的设计和实现具有十分重要的现实意义4。智慧养老是以居家老人、社区及养老机构为对象,建立以其为核心的传感网络系统与信息平台,为其提供实时、快捷、高效的服务。物联、网络、物联、物联、低成本的照护业务。通过对社区、家庭、机构的资源进行整合,智慧养老可以实现 24 h 的健康管理,从而保障老年人的晚年生活质量。在搭建了一个系统平台后,通过老人机、腕表、无线传输的医疗检测装置等一系列智能装置,实现与子女、服务中心、医护人员的信息互动。1 系统的分析和设计1.1 需求分析与总体框图 针对老年人的主要问题,笔者的初步调查结果为:(1)老年人记忆力减退,视力减退,手脚不便;(2)老年疾病、突发疾病发生率高;(3)无儿女陪伴,空巢发生率高达 48.9%。在此基础上,本研究提出了以“医养”为主的新型护理模式,以提高医疗质量为目的的护理模式。智慧养老有两个缺陷:(1)“智慧养老”的内涵还不够充实。在我国,智慧养老只限于智能穿戴设备、智能家居和医疗服务。目前,我国的智慧养老系统如养老系统、安全监控系统、医疗保健系统等,相对落后,出现“各自为政”的局面。(2)智能养老产品适老性不足。近几年,智能穿戴设备、智能家居等产品在凸显其智能化特征,但忽视了针对老年人的特定受众群体。对于老年人来说,他们与外界的信息交流不多,对智能产品的了解也不多,在产品的使用上有一定的困难。基于以上分析,本文设计实现的系统涉及的用户包括老人、老人亲属、医生、志愿者、服务中心、项目运营商和政府等。本系统的基本框架如图 1 所示,系统以云架构服务器为核心,通过互联网、物联网等连接老人、子女、医护、相关仪器和数据中心。笔者开发的系统可以实现一键呼通、随时定位、健康监测、智能关怀和居家安防。1.2 系统的相关技术分析 本文设计的智慧养老系统基于 SpringBoot 微服务架构,利用 Java8 API 技术重构业务代码,使用了包括 SpringBoot2、SpringCloudGreenwich 以及 Mybatis 在内的一些关键技术。在此基础上,笔者还提出了一个以 Vue 为基础的前台架构,以便能迅速地建立一个企业的微型服务平台。该系统采取了前台和后台分开的方式,前台基于 Vue 和 Element-UI,后台使用 SpringCloud Alibaba,并对其基本部件进行了较高的包装。系统还单独开源了一个以 Maven 为中心库的框架,通过该中心库能够减少工程的冗余,注重业务开发的集成,并且能够从流量控制、熔丝降级、系统负载等多个方面保障服务的稳定性。注册、组态、组态、组态等,不但可以精简项目,而且可以加强每个模块之间的联结。1.2.1 SpringBoot 本设计所建立的体系是以 SpringBoot 为基础,并且利用 Traefik 作为逆向代理,在监控背景变更的同时,可以自动地运用新的概要。在总体设计上,封装多租户底层,通过减少代码,实现更大规模的 SaaS 多租户系统。在模块装配方面,参考 OAuth2,设计了一个多个用户端的身份验证系统,并将各个用户端的身份验证信息进行相互隔离。借鉴 Security,本设计封78第 17 期2023 年 9 月无线互联科技软件开发No.17September,2023图 1 智慧养老系统的总体框架装 Secure 模块,并利用 JWT 实现了 Token 的身份验证,扩展了 Set Redis 等细粒度的控制方法。在转包作业方面,本设计借鉴了 Greenwich 公司的技术体系结构,使用 k8s、jenkins 两种方法对转包作业进行了分类,实现了转包作业的目标,并对转包作业进行了细化。1.2.2 微服务 本文设计的智慧养老系统采用服务组件化、去中心统一化、容错处理、进化设计等微服务技术。笔者提出了一种基于多用户协同优化的多用户协同优化方法。每一个微服务都只专注于做一项工作,并且把它做得很好。在任何情形中,每一项工作都表现出一种较低的商业功能。在这个系统中,物联网、互联网可以开发出一个单一的、具有服务功能的服务,每一个服务都有自己的处理和轻量通信机制,可以将其部署在单一或多个服务器上。本文提出了一个基于业务的松散耦合结构,并带有一些限定的情境。也就是说,如果需要在同一时间对所有的服务进行更改,那么单个 App 就不再是一个微服务,这是由于他们是紧密相连的。在需求多种情景的情况下,每个应用程序都是具有情景边界的一种业务。笔者在系统设计阶段采用微服务技术,可使每个服务独立存在,也可单独部署,不用每次发布某个功能都经历一次全服务发布。该智能养老系统还可让每个服务单独负载均衡,尽可能实现“自服务”,在后期进行系统实现时可进行单独的开发测试及部署。2 智慧养老系统的实现 本文设计的智慧养老系统的实现环境阐述如下。操作系统为 Centos 8.0 以上,数据库为 MySQL 8.7,主机为云服务器和物理服务器,WEB 服务器采用Tomcat 8.0。应用系统各模块及相关依赖、中间件需打包成 Docker 部署镜像,支持通过 Docker 快速集群部署。2.1 系统数据的统计分析 系统数据包含老人档案资料、环境资料、平台资料等。统计和分析相关的资料,包括人员统计、工单统计、设备统计、工作负荷统计。本设计主要采用聚类分析,并以视觉方式显示于前端界面。老年人的个人资料,如家庭成员、身体状况、兴趣爱好等,都需要在这个模块中对其进行动态、统一的管理。聚类分析是对一组属性相近的实体或虚拟对象进行归类的一种技术。这种实施方式属于探索式的研究,在进行归类时,笔者并未预先提出归类的依据。聚类分析可以从样本数据开始,对其进行自动的分类,进而获得老人的当前的健康状况和活动状况。由于采用了各种聚类分析的方式,因此得出的结果往往不尽相同。笔者对相同的体系资料作了聚类,所得的分类数目不一定完全相同。2.2 安全和定位的实现 为了满足老年人的安全需求,该系统还提供了许多的外部接口,可以将各种安保设备进行升级,例如:智能摄像头、温湿度控制器以及消防感应器等。一旦发生事故,可以及时向社会和老年人的家属提供帮助。在此基础上,利用人体自身的状态信息,利用人体的血压计等智能设备进行自我检测,并将检测结果实时上传到系统中。经过对系统的分析后,对系统中出现的数据异常情况进行系统地预警,并对系统中出现的异常情况进行预警、布防管理和视频监控等。老年人可利用智慧通信终端,一键向客服中心求助,而该平台的地图则可快速找到老年人的所在地点。笔者在本系统的实施过程中,运用了软件手机的技术,从而达到了不需要安装就能插入使用的功能。耳机、手机可以转接,也可以自动识别来电,显示忙或空闲,并有记录、话务报告等功能。笔者使用了 SpringBoot 控制器来周期性地从 MySQL 数据库中读取警报策略。在此基础上,本设计提出了一种基于目标函数的管理方法。该方法将管理目标函数中的目标函数作为管理目标函数,并将其存储到管理目标函数中。然后,在被探针读到并完成了对应的工作之后,将会回到控制器的探测结果。控88第 17 期2023 年 9 月无线互联科技软件开发No.17September,2023制器将不同等级的结果存储到不同的结果池中,这取决于其所标记的等级。多个控制器将从结果池中读出结果,并决定是否已启动警报和已启动回复通知。2.3 远程健康监控 在远程医疗监测的实施中,笔者利用物联网技术将血糖计、血压计、心电等仪器与之相连,并把老年人的生理学资料上载至云端架构的服务器。资料服务中心透过网络收集资料,若资料超出设定范围,则会即时通知资料使用者。本文对该系统的功能进行了详细介绍。其中,数据库服务器、网络服务器、SMS服务器、Email 服务器等是实现远程医疗监测的基础设施。本文所用的数据库是 MySQL,所用的网络服务器是 Tomcat。如果是老年人,也可以使用 PC、移动电话等设备,来与 Web 服务器相连,这样就能得到实时的生理学数据。2.4 主动关怀功能的实现 本系统具有对群信息进行编辑的功能。本系统按照使用者预先设定提示医疗保健、疾病预防、服药、天气情况、政府养老政策以及其他相关信息。这个能力是由服务器发出的,这是一个 ServiceEventSource所执行的,在 HTML5 规范中有这个功能。在实现了发送的前提下,在建立了一个 EventSource 的联系之后,就可以接收到服务端的发出信息,从而实现双向通信。这种单向通信与长查询的方式相似,只不过每次连接之后,都会有不止一次的修改。如果一个用户向一个服务器发出了一个要求,那么该要求将被保留,直至一个新的信息被预备好,然后将该信息返回给该用户。这个时候,这个连接并没有被切断,依然保留着,用于其他信息。笔者之所以选择这种方法,是由于每个信息都可以通过一个连接被反复使用。3 结语 本课题所构建的智能养老系统,既符合了民政部门的经营特征,又满足了“政府主导,社会参与”的要求,又满足了我国“以家庭为中心,以社会为中心”的政策要求。在完成了对老年人的最终检测之后,本系统可以完成对老年人的全面服务。本智能安老平台整合安老资源,融合发展安老生态链,建立售前服务提升系统。本平台拥有售中服务跟踪体系和售后服务评估体系,促进“养老+服务、养老+管理、养老+营销、养老+运营”理念的构建,形成子女、服务提供者和医护人员共同参与的新型照护方式。参考文献1林正敏,王淑娥,于小亿,等.基于 Django 的智慧养老系统设计J.电脑知识与技术(学术版),2023(2):25-28.2张涛,刘雨.“物联网+大数据”下的智慧养老社区商业模式构建与创新路径J.经济论坛,2022(9):126-135.3张宇峰,乞国钰,周耀鉴,等.基于人工智能及物联网下智慧养老系统的研究J.电子技术与软件工程,2021(13):206-207.4罗敏静.基于物联网技术的智慧养老系统应用研究J.移动信息,2021(6):191-192.(编辑 王永超)Design of smart pension system based on SpringBootYang Zhijun Hou Jianghua 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 Java98