基于大数据背景下智慧养老平台建设应用*

2021-11-19柳州城市职业学院刘亚伟徐立宇

数字技术与应用 2021年10期

柳州城市职业学院刘亚伟徐立宇

随着我国老龄化人口的持续增长养老问题成为大家关心的热点问题。随着大数据技术的不断发展,养老的管理越来越智能。智慧养老平台是一个以大数据技术为核心物联网技术为辅的智能化管理平台。本文通过调研国内智慧养老情况,对智慧养老平台的功能进行分析,并对平台设计进行研究探讨。

0 引言

随着我国经济的快速发展,人民的生活水平有了很大的提高。中国人的预期寿命也翻了一番,这使得老年人的养老问题在我国的进程中显得更加重要。根据我国第七次人口普查结果,全国人口中,0～14岁人口为253383938人,占17.95%;15～59岁人口为894376020人,占63.35%;60岁及以上人口为264018766人,占18.70%,其中65岁及以上人口为190635280人,占13.50%。与2010年的全国人口普查比较,0～14岁人口的比重较之前上升了1.35个百分点,15～59岁人口的比重下降6.79个百分点,60岁及以上人口的比重上升5.44个百分点,65岁及以上人口的比重上升4.63个百分点。

传统的养老服务方式,已经不太能够满足当前状态下的养老需求。如何去提高老年人的养老质量是一个需要解决的问题。在大数据领域推广以“居家社区养老、新信息支持”为补充的养老新模式。

1 研究背景及意义

根据我国第七次人口普查结果,2021年的人口老龄化比上年增加了5.44%,65岁及以上人口的比例增加了4.63%。这意味着,我国老龄化进程加快。为了提高我国老年人的生活服务质量,为此而构建“一站式”居家养老服务。

养老问题已成为我国解决老龄化的首要问题,经过我国养老当下状况的调研和分析之后,发现当下主要解决养老问题主要以家庭、社区、机构养老三种模式为主,但其每种模式都有部分缺点。

(1)家庭养老。在当今社会竞争的压力下,对于老年人的子女来说居家养老的方式显得力不从心。再者在繁忙的日常工作中,也使得老人和子女共处得时间变少了为此也就产生了很多的“城市空巢老人”。

(2)社会机构养老是一种常见的社会化养老形式。它在一定程度上弥补了居家养老所缺少的功能,减轻了子女照顾老人的负担,但以及有很多老人还是不能接受社会机构养老这一模式。

(3)社区养老。面对我国人口老龄化的问题,社区和服务部门对开展和加强社区养老助老服务的重要性和迫切性认识不足,观念落后[1]。

由此可得出,信息孤岛问题正是养老产业所面临的一个重要问题,信息技术的快速发展也正是解决此问题的重要宝典。现代社会的进步与发展很大程度得益于计算机技术的不断发展,一些新兴技术的不断涌现,如大数据技术、物联网技术、传感器技术等,为现今的各行各业都带来了新的活力和技术支持,也解决了原来很多的难题[2]。物联网能够远程的实时监控并进行数据的采集,而大数据能够解决海量数据的存储与分析问题。本文提出的养老平台就是利用大数据技术结合物联网技术研究面向居家养老为主,社区养老为辅的智慧养老服务平台。

2 关键技术研究

2.1 大数据技术

大数据是指在一段时间内无法通过常规软件工具获取、管理和处理的数据集合。大数据的技术包括有(MPP)数据库这样可以并行处理的库、数据挖掘技术、分布式文件系统以及分布式数据库等一系列存储系统。

大数据作用:(1)大数据处理与分析将成为下一代信息技术融合应用的重点。现代化信息技术的应用方式有:物联网移动网络、社交网络、数字家庭、电子商务等,而以上应用也不断的产生大量数据。通过对不同数据进行分析与处理,最终将结果反馈回去,便可创造出应有的社会和经济价值。(2)大数据可以说是现代化信息产业快速发展的产物。如今不断出涌现的新的技术、新的产品以及新的服务模式都应用在大数据市场里面。大数据在其他领域里面(如软件和服务),它也能够促进该领域下的技术和软件产品的快速发展。(3)大数据在各行各业中也将成为核心竞争力的关键因素。各企业里面的决策也由原有“业务驱动”替换为如今的“数据驱动”。

2.2 物联网技术

在1999年便提出了物联网的概念,其定义就是通过射频识别技术、互联网技术将所有的物品连接起来,使其实现智能化的管理和自动识别。

物联网的特征:(1)物体的全面感知,也就是利用传感器、二维码技术以及射频识别等技术,人们可以在任何时间和点地获取物品的信息。(2)传输的可靠性,通过各种移动网络和Internet网络的融合,能够随时随地的将物品的信息传输出去。(3)智能的处理功能,利用各种智能的处理技术,通过对物品大量数据的分析和处理,进而对物品进行智能化的控制。

3 智慧养老平台需求分析

3.1 系统目标

智慧养老平台提供健全的运营系统,平台上为老人建立档案,老人加入智慧养老后,收集老人的个人信息、家属信息、健康状况、兴趣爱好等,进行动态统一管理,便于管理者、医生、护工查看老人的基本信息。健全的人事管理,智慧养老平台拥有良好的硬件接入能力,可对接多类别终端产品,满足不同养老人群的个性化需求[3]。家属可通过平台查看到老人的生活状态、身体健康、活动轨迹等信息。

3.2 功能性需求分析

该平台叫做“智慧养老平台”,这是一个实现“养老信息共享”的信息化的公共服务平台,借助物联网、大数据等技术建立这样的平台,整合各个专职系统的技术特点和优势,将个人、社区、医疗机构连接起来,完善养老相关功能[4],从居家养老服务、医养结合服务以及社区服务管理三大模块方面为老年人提供更为全面的养老保障服务。系统功能结构图如图1所示。

图1 系统功能结构图Fig.1 System function structure diagram

如图1所示,项目主要功能模块包括:档案管理、健康监控、安全定位、照护管理、药房管理等。以上的内容也都是作为子女们最为关心的东西,因此该系统主要是围绕这些功能需求来进行研究。

4 智慧养老平台设计研究

Hadoop的生态圈是推动大数据发展比不可少的工具,大数据有Storm、Hive、Kafka等一系开源的组件,所以智慧养老平台的实现不需要我们重新进行设计,而是基于现有的大数据开源框架进行二次的开发和组合迭代。图2是智慧养老平台的整体架构。

图2 智慧养老平台整体架构Fig.2 Overall architecture of smart pension platform

数据源就是养老平台运行过程中产生的各种数据。结构化数据、半结构化数据、非结构化数据也是常见的3种数据结构。我们一般采用Sqoop组件将结构化的数据导入到对应的系统平台中。Sqoop组件就是用来在一个Hadoop生态系统中,将各类关系型数据库中的结构化数据在它们之间进行一个数据的传输并存储[5]。客户端访问智慧养老平台产生访问日志、数据库日志等就是所谓的半结构化数据,这些数据一般采用Flume经行传输处理[5]。它可以结合Kafka作为实时数据处理的数据源。

在大数据技术中数据的存储一般以HDFS为主,HDFS是一个分布式文件系统,它能够存储大量的数据,用来解决海量的数据问题。HDFS可以说是一个主从结构的服务,在一个分布式文件系统集群中,它是由一个集群管家(Namenode)和多个数据节点(Datanode)组成的,Namenode相当于集群的管理者,主要负责管理元数据。我们可以通过Flume和Sqoop组件将数据传输到HDFS上面进行存储。

大数据的分布式处理技术主要有有MapReduce分布式计算框架和分布式流式计算框架。MapReduce是一个可以进行离线批处理的分布式计算框架,能够对各种结构化和非结构化海量的数据进行并行分析与处理。Storm是一个可以对数据进行实时处理的分布式流式计算框架,它能够最大限度的保障数据的时效性和价值性。实时计算平台应实现低延迟、高吞吐、计算结果可复用等目标。以Flume结合Kafka作为实时计算的数据提供,Flume结合Kafka组成的消息队列会实时同步新的数据。而实时计算引擎的技术框架则采用Storm或者Spark Streaming来实现。

数据可视化部分,我们可以使用基于JavaScript实现的开源的ECharts组件,它的可视化图表能够在 PC端和移动端流畅的运行,先当下大部分的浏览器都能偶兼容。ECharts组件中的ZRender图形库能够提供直观的、丰富的和个性化定制的数据可视化图表。ECharts组件里面还提供了常规的折线图、柱状图和散点图等富丰的图形,能够将数据最大效果的展示出来。