“互联网+”背景下老年人健康状况监测预警平台的构建

田 也,周志平,蔄志贤

(河北软件职业技术学院,河北 保定 071000)

1 研究背景

根据2021 年5 月11 日公布的第七次全国人口普查结果,我国0—14 岁人口约为2.5 亿人,占比17.95%;15—59 岁人口约为8.9 亿人,占比63.35%;60 岁及以上人口约为2.6 亿人,占比18.70%,其中,65岁及以上人口约为1.9 亿人,占比达到3.50%。 预计2030 年,我国老龄化比例将达到25%左右[1-2]。 随着我国人口老龄化程度进一步加深,传统养老模式面临着巨大困境,我国将加快构建“以居家为基础、社区为依托、机构为补充、医养相结合”的养老服务体系,并提出了“9703 格局的中国式养老模式”,即家庭养老90%,社区居家养老7%,机构养老3%[3]。

进入21 世纪,互联网技术突飞猛进,颠覆了人类的生产、生活组织方式。 在2015 年政府工作报告中,李克强总理首次提出“制定‘互联网+’行动计划,推动移动互联网、云计算、大数据、物联网等与现代制造业结合”,并在会议上通过了《“互联网+”行动指导意见》,明确推进“互联网+”,促进创业创新、协同制造、公共服务等多个领域发展目标任务[4]。 其中“互联网+”与居家养老、社区养老相融合,构建养老新模式成为“互联网+”公共服务的重要组成部分。

2 研究目的

健康状况是以老年人晚年生活的质量为基础,由于年老体弱、高慢性疾病患病率、自理能力减退及缺少陪护, 老年人尤其是独居老人,发生意外伤害或突发疾病后不能被社区工作人员或家人及时发现和救治的危险增加,这给社区养老工作开展造成很大困难[5]。

当前社区对于老年人的健康监测主要通过上门走访、邻居反馈、电话咨询等方式[6],存在监测效率低、覆盖面不全、监测不及时等诸多弊端。 建设一套基于“互联网+”的老人健康状况监测预警平台,可通过实时采集老年人健康数据,实现自动监测、自动分析、自动预警,大大提升社区对本社区老年人的监测力度、监测效率,并可根据实时预警情况,及时应对老年人出现的各类突发状况,大大降低了社区工作的监测难度,解决了老年人尤其是独居老人的健康监测预警难题,真正做到独居老人不再“孤独”,提升老人的安全感、幸福感。

3 监测预警平台的建设思路

监测预警平台的设计基于老年人健康数据监测机制,实现社区对老年人点对点的健康监测,提升社区养老服务工作效率,改善老年人尤其是独居老人安全、健康监测服务。 老年人健康监测预警平台是通过数据采集终端采集老年人健康数据,数据采集终端将采集到的数据上传至数据存储中心,数据分析系统对心率、血氧、位置等数据指标分析形成监测结果,并将分析结果通过健康监测预警平台进行展示、预警,从而实现对老年人健康状况的时时监测,监测预警平台数据流转过程,如图1 所示。

图1 监测预警平台数据流转

建设老年人健康监测预警平台需要从数据采集终端、数据存储模块、数据分析系统、可视化预警平台4个方面来着手建设。

3.1 数据采集终端

数据采集终端是采集老年人体征数据的关键设备,可采用小米公司的小米手环、华为公司的华为手环、苹果公司的iWatch 等设备。 以上终端设备均可完成老年人健康数据的采集工作。

3.1.1 健康数据采集

常见的智能手环具有采集心率、血氧等健康数据的功能[7]。 心率和血氧饱和度是反映老年人身体健康状态最重要也是最直观的体征指标。 正常人的心率一般为60～100 次/分[8],根据年龄、运动状态的变化,心率一般也不会低于40 次/分,不高于160 次/分。 智能手环可时时采集心率数据,及时发现老年人是否存在心率异常甚至心搏骤停等问题。 正常人体动脉血的血氧饱和度为98%,当动脉血氧饱和度低于94%时,人体表现为供氧不足,出现头疼、记忆力减退、呼吸障碍等症状,通过血氧指标监测可及时发现老年人是否存在血氧饱和度不足导致的各类风险。

3.1.2 位置数据采集

智能手环可以通过上传定位数据来追踪老年人的时时位置。 系统管理人员可以在监测预警平台后台为老年人设置电子围栏,当老年人超出电子围栏设定的安全范围时,平台自动发出预警信息,当老年人走失时可追踪老人活动轨迹和位置信息。

3.2 数据存储模块

数据存储模块实现对数据采集终端传送数据的存储功能。 数据采集终端源源不断地将数据传递到数据存储平台,且一个平台中可存储多人的数据,随着时间推移,所产生的数据量是巨大的。 将数据都存储到关系型数据库中将导致超级数据表的产生,对数据存储、查询效率产生严重影响。 因此,数据存储系统需采用时时存储为主,长期存储为辅的存储策略。

3.2.1 时时数据存储

智能手环、手表等数据采集终端将数据上传至数据存储中心后,数据存储中心完成数据的时时存储。时时存储数据库主要存储采集终端近三天上传的数据,数据量相对较少,因此时时数据库可采用MySQL、SqlServer 等关系型数据库。 数据采集终端可能采用不同的智能设备,因此需要针对每种设备开发相应的数据处理接口,如小米手环传输的数据包括设备ID、时间、心率、睡眠质量、血氧饱和度、运动步数、位置等信息,在数据接入到本系统时,需要提取设备ID、时间、心率、血氧饱和度、位置数据,然后将数据存储至实时数据库,用于老年人健康状况的实时监测。

3.2.2 长期数据存储

时时数据存储的目的是对短期内传输来的数据实现高效读写,随着数据量的不断增加会必定会导致大量数据的堆积,从而影响存储效率。 大量的历史数据可记录老年人健康档案,具有非常高的数据分析价值。因此,对于历史数据可采取定期转存的方式,数据转存可采用分表存储和非关系型数据库存储两种方式[9]。

3.3 数据分析系统

数据分析系统从数据存储模块提取有效数据,从心率、血氧、位置等维度对老年人的健康状况做出分析、评估,为可视化预警平台提供数据支撑。 数据分析系统主要从健康数据和位置数据两方面对老年人的状况进行分析。

3.3.1 基于心率、血氧数据的监测

普通人的心率和血氧指标都有一个标准范围,但每个个体之间会稍有差异,而老年人受年龄、健康状况等因素的影响,心率和血氧指标差异较大。 数据存储模块对每个人的心率、血氧数据都进行了长期存储,数据分析系统通过这些长期存储的数据对每个老年人的心率、血氧指标不断修正,形成定制化的数字画像。 而系统时时监测到的心率、血氧数据一旦脱离其实际画像的范围则形成预警消息。 以心率数据为例,其监测、预警流程,如图2 所示。

图2 心率监测、预警流程

3.3.2 基于位置数据的监测分析

位置数据能体现老人活动轨迹,系统可根据每位老人的活动范围设定电子围栏。 系统根据智能手环等设备传输的位置数据判定老年人是否超出电子围栏范围,一旦老年人的定位超出电子围栏,系统则向社区工作人员发出超范围活动提醒,工作人员可及时联系该老人,询问其是否迷失方向,是否需要社区协助,通过社区监测到的预警信息以及提供的主动服务减少老年人走失风险。

3.4 可视化预警平台

可视化预警平台是为系统管理人员设计的图形化操作界面,通过这些功能界面操作人员可方便处理预警消息、完成功能设置。 可视化预警平台主要包括时时预警中心、历史数据查询统计界面、功能设置界面。

3.4.1 时时预警中心

时时预警中心是对时时监测的数据进行展示、处理的界面。 数据展示界面按照消息紧急程度分为紧急预警消息和提醒提示消息两个展示区。 紧急预警消息的优先级最高,当产生紧急预警消息时页面自动弹窗并发出警报声音,弹窗内容包括老人姓名、住址、联系方式、危险因素等信息。 提醒提示消息则在相应区域进行展示,并对未处理的消息以红色闪烁字体进行提醒。 系统管理人员可通过点击消息列表查看消息内容,并对预警消息进行处理。

3.4.2 数据查询统计界面

数据查询统计页面可对各类消息按照预警级别、预警原因、预警人、处理方式等维度进行分类汇总,点击汇总数据可查询预警消息的历史处理记录,包括消息内容、处理时间、处理人、处理方式等。 该界面也可查询某个人某段时间心率、血氧的历史数据记录并根据记录数据绘制走势图。

4 结语

健康状况监测预警平台是一套将互联网技术与老年人健康监测深度融合的系统,通过对该系统的建设和研究,可探索创新老年人尤其是独居老人居家养老新模式,实现对老年人健康状况的被动式监测、主动式服务,大大提升老年人,尤其是独居老年人的安全感、幸福感。