“5G+智慧养老”服务生态体系设计探讨

张子玥

（湖南城市学院，湖南 长沙 410000）

0 引 言

我国先后制定了一系列应对人口老龄化的策略，颁布了《推动物业服务企业加强居家养老服务的意见》《国家应对人口老龄化中长期发展规划》等国家性政策，先后推出基于云计算、5G通信技术、人工智能以及物联网的智慧养老模式。研究发现[1]，5G技术下的生态服务场景优势包括服务内容个性化、资源组织自动化、服务空间虚拟化及服务场所泛在化等，因此，5G+智慧养老是未来缓解国内养老压力的有效途径。本文通过梳理相关文献与5G+智慧养老服务案例，对纳入养老中心、居家社区以及医疗机构等服务生态体系进行研究，以期能够改善老龄化群体的慢性病管理、健康信息数字化管理等服务的质量，从而实现国内健康养老事业的健康化、智慧化、优质化以及高效化发展[2]。

1 “5G+智慧养老”的服务体系架构

1.1 “5G+智慧养老”总体架构

“5G+智慧养老”服务生态体系的核心在于全面获取老年群体需求，基于养老中心、医疗平台以及政府机构等提供健康资源，通过5G网络传输通道，对近场通信、Hadoop云平台、LoRa技术、物联网等进行深度融合，将更为精准、智慧以及优质的健康支撑服务提供给老龄化群体。“5G+智慧养老”服务的架构主要分为智慧服务体系、信息感知、数据资源、网络传输和社区卫生服务中心、家庭医生、区域医联体等一系列养老服务供给端[2]。

1.2 网络传输体系

“5G+智慧养老”生态体系的完善过程中，需要优化5G传输网络与短距离通信技术，确保网络传输能够适用于各个场景，节省传输成本，提高传输效率。首先，采用非公共网络方案（Non-Public Network，NPN）、上 行 分 类 器（Uplink Classifier，ULCL）和命名数据网络（Named Data Networking，NDN）实施5G网络部署，从而达到数据分流目的[3]。其次，基于数据分流搭建短距离信息传输系统，其中包括窄宽物联网、端到端网络切片技术和ZigBee通信技术等，以达到信息精准交互的目的。基于多互联、低延时以及广带宽等5G通信技术的支撑，这一生态体系不仅能够满足老年健康数据的管理和云端存储，还可确保数据端、人端以及物端实现近距离边缘计算。

1.3 信息感知体系

信息感知系统主要采集在册老年群体的健康数据，其来源主要分为：

（1）静态数据导入和对接，其中包括常规诊疗数据、周期性体检、与区域医联体各业务系统互通互联；

（2）感知老年用户活动，如基于传感器集群系统、智能穿戴式设备等实时监测老年人动态健康信息，包括老年人所处位置、心率、环境信息、血压以及行动轨迹等。

1.4 智慧服务体系

“5G+智慧养老”服务体系是在整合、联通以及优化基础上对网络传输、信息感知以及数据资源体系的外延，同时也是该服务生态体系的一种功能外化表现，能够带给老年群体更为直观、可行的主观感受与养老服务体验[4]。首先，与老年用户个人信息、健康档案、电子病历及社区基本信息相结合，精准锁定老年用户健康信息，从而奠定医疗数据的服务基础。其次，根据画像精准推送老年用户健康信息，制定个性化、针对性的老年慢性疾病管理方案，开展远程医疗和会诊服务、医疗资源调度和救援服务、医学影像传输服务以及辅助诊断服务等。

1.5 数据资源体系

“5G+智慧养老”服务生态体系中，数据资源体系发挥着过渡作用，主要由数据利用、数据存储以及数据分析三部分组成。其中，数据存储层中，通过提取-转换-加载工具初步集成老年健康数据，通过HBASE云计算库、Hadoop云计算平台云写入与查询特定数据。数据分析层中，通过数据挖掘、大数据以及深度学习技术识别老年群体特征，同时对其医疗健康服务特征进行数据建模，采用特征向量的形式创建数据知识库，最终绘制老年用户信息服务知识图谱，以更好地服务于老年群体。数据利用层中，采用数据建模实现知识图谱可视化，基于人工神经网络、数据标注和特征匹配算法等技术为老年用户提供针对性健康服务。

2 “5G+智慧养老”的功能设计和实现

2.1 个人层面

首先，“5G+智慧养老”系统的个人日常生活服务功能设计主要包括两个方面。

（1）居住环境智能调节。通过信息感知体系调控老年用户家居智能化，包括房间温湿度调控、水电网气智慧管理、空气质量改善以及家用电器控制等，保证老年用户可以生活在舒适、便捷以及稳定的环境中。

（2）健康服务资源的全面获取。老年用户通过智慧终端结合“5G+智慧养老”生态体系的家庭医生、养老机构、医疗机构等，及时获取用餐、医疗、出行以及保洁等日常辅助服务[5]。

其次，“5G+智慧养老”系统的医疗情报推送和健康管理功能设计。通过信息感知体系实时监测老年用户的健康信息，从而生成老年用户的动态化生命体征数据，基于智慧养老服务生态体系的深度学习算法、云计算能力、个性化推荐技术，从而达到对老年用户慢病康复、健康监测、用药指导以及疾病预防等服务目的，为老年用户提供一个愉悦、便捷、舒适的生活圈。除此之外，老年群体通过智能终端也能够享受到“5G+智慧养老”深度加工的疾病预防、医疗保健以及科学养生等图片、视频以及文字等个性化推荐服务，有助于老年用户自我保健水平与健康素养的提升。

2.2 家庭层面

2.2.1 精神和心理慰藉服务功能

借助5G技术的云存储和云计算功能，收集整合老年群体喜欢的影像、图片等，通过智慧终端、VR眼镜等设备，为老年群体打造家庭娱乐空间，丰富老年用户生活与娱乐内容。基于老年群体健康画像，通过智慧养老服务生态体系的个性化推荐与深度学习深度挖掘老年用户的兴趣爱好，为其推荐针对性的戏曲、读物、音乐以及电影等娱乐内容。基于5G网络的支持，通过增强显示、智慧服务体系以及虚拟现实等技术，能够实现老年群体在线和亲朋好友展开沉浸式和高质量互动交流，从而满足老年用户的社交需求[6]。

2.2.2 日常安全监护功能

“5G+智慧养老”系统的日常安全监护主要包括3个功能。

（1）身体不适预警功能。如果老年用户在身体不适时需要及时就医，可将智能终端中“一键呼救”功能启动，以及时获取外界帮助。

（2）异常指标监测。“5G+智慧养老”生态体系中所含有的传感器集群系统信息感知功能非常强大，不仅可以对电网水气等环境信息进行实时监测，也可监测老年人情绪变化、活动轨迹以及具体定位等。所监测的数据一旦与正常值有偏差，“5G+智慧养老”服务报警模块就会发出警报，并通知相关单位发出紧急救助。

（3）跌倒报警。如果老年用户跌倒，“5G+智慧养老”体系中的危险因子预警模块就会及时向急救中心、老人家属以及医疗机构等部门反馈老年用户状态信息，使老年用户得到及时救援服务。

2.3 社会层面

2.3.1 远程会诊和手术功能

“5G+智慧养老”系统的远程会诊和手术主要包括远程会诊和远程手术两方面。

（1）远程会诊。老年用户只需要通过智能终端就可以实现健康服务选医、会诊，借助智能终端视频通话达到远程会诊目的。如果老年用户想获取优质、全面的医疗服务，必须到附近有“5G+智慧养老”生态体系的社区卫生服务中心，在手术室、诊疗室等场所将“5G+智慧养老”超声医疗设备连接上，配合5G远程医疗系统实时传输老年用户的医疗影像，保证远端专家能够获取全面、真实的患者身体状态，方便“5G+智慧养老”精准化医疗服务的开展[7]。

（2）远程手术。手术前，通过5G网络传输体系向急救平台传递用户生命体征数据，保证医务人员能够协同分析、数据共享以及疾病评估，对医疗资源进行科学安排。手术中，零延时呈现患者病情高清影像，方便临床医生及时掌握患者治疗情况，实时管理远程手术过程中患者所呈现的多模态数据，如患者心率、呼吸、血氧、血压以及痛感等多模态数据。

2.3.2 医疗资源智慧调度功能

“5G+智慧养老”中的紧急救援服务与医疗资源智慧调度平台可以实现急救中心、指挥调度中心以及医疗物资配送中心等数据的互通，确保能够在紧急情态下快速、智慧、精准以及科学地调度医疗资源，使老年用户的救治需求得到最大化满足。

（1）满足老年患者急救需求。基于传感器集群系统的数据传送，能够对老年用户突发状况进行及时识别，以获取老年用户的全周期求救情报[8]。

（2）对救援对象的数据进行调取，其中包括电子病历、用户信息、位置数据、健康档案、社区信息以及生命体征数据等，展开救援前计划安排与用户画像。

3 关键技术

3.1 短距离通信

短距离通信主要有ZigBee技术应用、蓝牙技术、Lrda技术以及WiFi技术等。“5G+智慧养老”生态体系运营过程会根据通信距离选择不同的技术，在10 m以内的距离通常选择蓝牙技术进行通信数据传输，在10～100 m传输范围内通常采用ZigBee技术进行通信数据传输。“5G+智慧养老”生态体系短距离通信技术的选择是综合考虑成本、能耗的结果，在10～100 m传输范围，ZigBee技术比蓝牙技术的能耗更低，成本也更低。

3.2 个性化推荐

“5G+智慧养老”生态服务体系的关键在于精准化推送健康服务，并制定个性化老年群体疾病预防和治疗方案。采用人工神经网络算法与深度学习技术，能够提取老年用户健康服务特征，复杂神经元在人工神经互联网中可借助大量数据掌握相应规则，通过学习服务特征展开分类预测，最终获得最优服务信息匹配结果。在深度学习前提下，应对比医疗机构的健康服务数据和信息感知体系所采集的数据，深度挖掘数据关联，通过得分训练模型将高分数推荐服务筛选出来，从而生成个性化服务。

3.3 云平台部署

通常，“5G+智慧养老”在运行期间会产生很多形式结构繁杂、价值密度低的多元异构数据，高清医学影像资料、老年群体电子病历以及生命体征实时数据等医疗大数据慢慢变成健康数据源头，以往数据库依旧存在扩展能力、运行效率以及存储类型等不便，很难满足多元异构数据存储需求。在智慧养老系统中置入高可靠性、高性能的云计算平台，能够有效解决多源异构医疗数据查询问题。

4 结 语

“5G+智慧养老”体系基于动态化健康数据切入，通过智能化大数据存储平台，实现以往养老服务模式的数字化升级。该服务生态体系将不同的养老服务通道打通，推动服务数据、服务接口以及服务资源的智慧化协同，从而实现对老年用户在社会、个人和家庭层面的养老支撑。本文研究在社会管理、学术研究以及商业经济等领域的实践和理论意义均比较强。从学术研究来说，基于对老年用户健康数据的积累，全面剖析老年慢性疾病的产生机理，从而构建疾病预警模型，针对化指引疾病风险预控。从商业经济来说，积极引导养老服务行业和云计算、5G以及人工技能等产业深度融合，以构建智慧养老产业集群，实现智慧养老产业链的商业化发展。从社会管理来说，促进“5G+智慧养老”体系所涉及数据资产、用户隐私以及医学伦理等政策法规，强化监督“5G+智慧养老”体系，确保该服务体系实现有序发展。在5G网络迅猛推进的现阶段，数字化健康服务市场体量将进一步扩大，越来越多的先进模式和前沿技术先后产生。而提升“5G+智慧养老”通用性，实现多技术深度嵌入，是未来养老服务工作的重点研究内容。