基于数据交换技术的信息集成平台开发
2021-09-29朱维娜尚亚锐党建林
朱维娜， 尚亚锐， 党建林
(西安明德理工学院 计算机系, 陕西 西安 710124)
0 引言
随着信息技术的快速发展，国内各大城市社会相继将信息化建设引入了信息管理系统，但是，这些系统种类繁多，硬件结构、操作系统、运行软件环境也不尽相同，造成系统间业务与信息的交互性很差，同时，社区档案分散在各个机构，给社区档案信息化建设带来了诸多的不便[1-2]。为了改变这一现状，本文提出设计了一种基于数据交换技术[1-2]的信息平台，通过综合门户、应用服务、服务组件、数据服务以及基础设施五个结构层搭建了平台的应用框架，分别基于服务总线ESB及XML Schema技术[3]实现了信息共享和数据交换，在CDA文档架构下对档案资源进行集成化管理，本平台的应用能够实现多个机构的信息共享和业务交互，进一步提高信息化管理系统的工作效率和质量。
1 总体设计
1.1 技术框架设计
社区信息平台的主要作用是提供系统应用、数据交换、居民信息共享等服务，同时实现居民档案的集中管理与共享，其总体架构如图1所示。
图1 社区信息平台总体架构
平台主要由综合服务管理、数据平台、业务平台、ESB服务总线四个部分组成。综合管理用于通过各种平台对数据进行分析和挖掘，为管理与决策的实施提供所需数据；数据平台用以与各种系统进行数据交互集成，例如CDA社区档案解析、数据共享、数据挖掘、数据存储、EMPI服务等；业务负责台与其他系统如政府信息系统、社区信息服务系统等进行业务流程与大数据的整合；ESB服务总线主要用于与各级机构的信息系统及各种公共信息系统建立信息对接。
1.2 应用框架设计
平台应用框架主要包含综合门户、应用服务、服务组件、数据服务、基础设施五个结构层。
平台基于综合门户层创建了一个规范、标准的信息收集与处理环境，并对外提供信息搜索服务。平台的基础信息来自于各种信息系统的共享信息，平台针对不同的用户对信息数据进行初步整理，提供诸如居民档案查询、人员迁移历史查询等服务。
应用服务层：用以提供细化的内部应用服务。平台通过单个服务组件或由多种服务组件集成的组件对外提供细化应用服务，这些服务既是服务主体也可作为服务对象，来自外部的服务请求都由应用服务层进行信息反馈。
应用服务层的功能主要基于系统应用、数据交换、社区信息等服务实现，其具体结构形式如图2所示。
图2 平台应用服务层结构
系统应用服务，对指定区域内的各种信息系统进行整合，为它们提供统一的数据传输接口，利用该接口在不同机构的不同系统之间进行数据传输。
数据交换服务，在不同业务处理功能的系统之间创建数据共享标准，对共享数据的格式进行统一的规定，进而实现多系统信息共享。
社区信息服务，该服务主要用于对系统的运行和维护、系统监控、系统安全、系统控制、基础数据进行管理，保证系统处于持续稳定的运行状态。
在服务组件层，应用服务被细化为多个具体服务，通过不同组件的结合向用户提供应用服务。服务组件层的结构，按照组件功能的不同和服务性质的差别，服务组件可划分为以下3种：系统应用管理、数据交换管理与基础信息管理。
系统应用管理能够对所采集的数据进行处理，控制业务流程，实现与其他系统的集成并对外提供查询服务；数据交换管理能够在不同信息系统之间进行数据的传输和共享；基础信息管理能够整合居民档案，实现系统的运行控制及安全保障。
社区大数据是平台运行与服务的基础，平台基于采集、转换、处理、传输、保存等环节创建数据库，为平台各种业务功能的实现提供保证。数据服务层的关键功能是为平台服务提供数据依据，因此关系型数据库的创建与维护对于平台的运行十分重要。
由硬件设备和软件环境以及通信网络构成的基础设施层是平台正常运行的基本要素。计算机集成网络是平台的通信基础，通过网络，各社区信息系统之间、不同机构之间、机构与管理监督机构之间能够实现信息数据的共享和传输，此外，平台也必须基于网络向居民开放查询等服务。本平台的网络结构如图3所示。
图3 平台网络结构
平台的主要硬件设备大多是用于数据处理与存储的计算机，即服务器集群。不同性能的计算机各自承担应用服务、网络管理与监控、数据库群组软件的安装运行。为了保证系统的安全运行，需要在网络中设置物理防火墙。平台软件运行环境包括操作系统、各种服务的控制管理系统等。
2 平台技术实现
2.1 信息交互
不同机构、不同业务的信息系统需要基于平台的服务总线ESB进行社区信息的交互。本平台的ESB总线在SOA形式的架构下实现了系统集成范围的扩展，使系统集成更容易完成。利用ESB服务总线平台能够进行辅助决策、业务管理和数据存储，并实现各种信息系统与平台信息服务软件的信息交互。在无需进行程序重新编程的情况下创建统一的标准接口，完成信息的传输，进而实现不同信息系统的兼容互通。
2.2 文档传递
居民生活过程中各种信息系统可能会为其生成多个信息文档，如住户个人基本信息、迁移说明、信息通知、统计报告、检查报告、行动轨迹总结等文档。这些文档的格式可能与社区信息数据库所保存文档的格式不同，因此必须通过平台的分析和转换才能将其能够在平台界面对外进行显示。原始的档案须满足XDS规范要求，符合CDA架构形式。平台由所有信息系统调取的都是CDA架构的居民档案，CDA标准能够完美支持不同系统文档的标准化转换。
2.3 数据交换
各系统的数据利用统一的XML格式文件进行转换,如图4所示。
图4 数据XML格式文件转换的实现
转换文件中包含交换目标数据及数据包描述。交换数据由多条数据记录组成，而每个数据记录又包含多个数据项[4-5]。XML格式的根元素为
文件内容中所包含的交换数据均置于标记中，数据交换记录则置于标记中。
用于数据交换的XML Schema通用执行程序关键代码如下。
elementFormDefault="qualified"attributeFormDefault="unqualified" version="1.0"> ……
在进行具体业务数据的交换时，需要对中的数据进行相应的扩展，进而实现不同系统间不同格式的数据转换。
3 系统集成
本平台的集成功能主要应用于各级管理机构的业务系统、监管系统、服务机构系统等信息系统的对接和融合。以服务机构信息化系统与社区服务系统的集成为例，二者的集成流程如图5所示。
图5 系统集成流程示例
人员迁入后，社区信息系统会为之建立一次人员档案，记录其社区生活过程中每一个环节的相关数据。社区信息平台扫描各个信息系统中的数据，然后自动将新近产生的居民数据收集到平台数据库中，同时向企业服务管理平台进行推送，该系统依据居民行为类型更新数据库，供用户随时进行查询。
在居民有过一次以上历史的情况下再次变更时，信息系统会通过社区信息平台调取居民管理档案，以提高管理效率。档案调取的程序为：社区信息系统通过平台集成组件向企业服务管理平台提出档案查询请求，平台对后者返回的文档进行标准化转换，发送给社区服务系统并向用户进行显示。具体程序执行关键代码如下。
HIST_NAME=””；
HISI_SUM=””;
HISI_ARRAY=SPLIT(@HISI_DETAIL, "～")
J=0
FOR J TO UBound (HISI_ARRAY)
HISI_NAME=HISI_NAME+HISI_ARRAY (J)+”，”；
HISI_SUM=HISI_SUM+HISI_ARRAY (J+1)+”,”;
J=J+2
……
SQL2=SQL2+”VALUS(”+@USE_ID,+”,”
+@HISI_TYPE,+”,”
+@APP_DATE,+”,”
+”W”+”,”+HISI_SUM+”)”
IF@DY_STAT=”USRING”AND@USER_STAT=”0”
EXCUTE(SQL2)
END
4 应用效果及对比
4.1 平台应用效果
(1) 开放式标准接口保证了不同系统对接的简捷性。社区信息平台的SOA架构是基于完全开放的标准搭建的，能够实现不同系统及其业务的兼容与互通，且当架构发生变化时，无需进行平台的更新，以此延长了平台的使用周期。
(2) 作为标准的网络通信方式，SOA架构下的Web服务能够满足当前各种主流应用开发技术和操作系统的通信需求，使平台能够快速实现不同系统的集成。
(3) 平台基于数据服务层满足不同系统间的数据访问请求，这种数据访问形式可以有效消除数据对应用的影响，进而提高了平台对数据的适应能力。
(4) 在SOA架构下平台拥有极高的系统集成效率。通过Web服务对平台业务进行标准定义后，所有系统都基于这个标准与平台进行通信，进而实现了各种应用的高效集成。
(5) 当有新型业务或数据产生时，平台能够基于SOA相关技术对围绕Web服务建立的业务逻辑进行快速调整，快速创新相应的业务组合及数据格式转换方式，从而高效制定新的业务流程。
4.2 与其他同类平台的对比
现有的社区信息整合平台大多基于C/S架构实现，相较于这些平台，本文所设计的社区信息平台更注重于多种业务系统的融合及数据交换的快速完成。本平台的设计目标是创建能够对个人健康信息档案进行保存和实时更新的信息系统，同时保证其开放性、兼容性和可扩展性。最终实现社区信息的广泛共享，进一步提高社区管理质量。本平台与传统信息整合平台相比，存在如下优势：细化服务只要能够按照既定的标准进行数据交换，都能将其视为访问者且为其指定访问方案；业务被分散处理，细化的服务各自拥有明确的业务边界和数据需求。服务的定位和部署可按多种方式实现；每个系统都可能成为业务请求者，平台客户端压力较大。后台的业务分布需时刻满足平台应用及数据库的可扩展性，以高效应对新的业务需求。数据与接口的管理要求较高。
5 总结
为了应对信息化条件下社区管理面对的多种信息系统业务整合与数据交换需求，改进存在大量信息孤岛的现状，本文提出并设计了一种数据交换服务的社区信息平台并制定了档案系统的集成方案。介绍了平台SOA架构的具体形式及组成，阐述了平台应用框架的搭建过程及SOA技术的实现方法，并对档案系统的集成方案进行了说明。通过平台应用效果的描述及与其他同类平台的对比总结了该平台的应用优势。本平台能够基于标准接口实现不同信息系统的快速融合及数据的高效交换，对于提升社区管理的效率和质量具有十分重要的意义。
