第17期2023年9月无线互联科技
Wireless Internet Technology
No.17
September,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㊂
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㊂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㊂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㊂该系统包括接待管理㊁老人管理㊁服务管理㊁员工管理㊁床位管理㊁费用管理㊁仓库管理㊁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㊂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㊂关键词:SpringBoot ；智慧养老；服务管理；集部署;Java 中图分类号:TP311㊀㊀文献标志码:A
0㊀引言
㊀㊀老有所养是一件大事㊂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㊂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体对幸福生活的要求㊂这使得智慧养老的发展已是大势所趋㊂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]㊂提升老年人的生活质量，使他们过上更加健康㊁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]㊂智慧养老是以居家老人㊁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㊁快捷㊁高效的服务㊂物联㊁网络㊁物联㊁物联㊁低成本的照护业务㊂通过对社区㊁家庭㊁机构的资源进行整合，智慧养老可以实现24h 的健康管理，从而保障老年人的晚年生活质量㊂在搭建了一个系统平台后，通过老人机㊁腕表㊁无线传输的医疗检测装置等一系列智能装置，实现与子女㊁服务中心㊁医护人员的信息互动㊂
1㊀系统的分析和设计1.1㊀需求分析与总体框图
㊀㊀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㊁突发疾病发生率高;(3)无儿女陪伴，空巢发生率高达48.9%㊂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㊂智慧养老有两个缺陷:(1) 智慧养老 的内涵还不够充实㊂在我国，智慧养老只限于智能穿戴设备㊁智能家居和医疗服务㊂目前，我国的智慧养老系统如养老系统㊁安全监控系统㊁医疗保健系统等，相对落后，出现 各自为政 的局面㊂(2)智能养老产品适老性不足㊂近几年，智能穿戴设备㊁智能家居等产品在凸显其智能化特征，但忽视了针对老
年人的特定受众体㊂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㊂
基于以上分析，本文设计实现的系统涉及的用户包括老人㊁老人亲属㊁医生㊁志愿者㊁服务中心㊁项目运营商和政府等㊂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㊁物联网等连接老人㊁子女㊁医护㊁相关仪器和数据中心㊂笔者开发的系统可以实现一键呼通㊁随时定位㊁健康监测㊁智能关怀和居家安防㊂
1.2㊀系统的相关技术分析
㊀㊀本文设计的智慧养老系统基于SpringBoot 微服务架构，利用Java8API 技术重构业务代码，使用了包括SpringBoot2㊁SpringCloudGreenwich 以及Mybatis 在内的一些关键技术㊂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㊂
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㊂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㊁熔丝降级㊁系统负载等多个方面保障服务的稳定性㊂注册㊁组态㊁组态㊁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㊂1.2.1㊀SpringBoot
㊀㊀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㊂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㊂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㊂借鉴Security，本设计封
图1㊀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㊂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k8s㊁jenkins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㊂
1.2.2㊀微服务
㊀㊀本文设计的智慧养老系统采用服务组件化㊁去中心统一化㊁容错处理㊁进化设计等微服务技术㊂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㊂每一个微服务都只专注于做一项工作，并且把它做得很好㊂在任何情形中，每一项工作都表现出一种较低的商业功能㊂在这个系统中，物联网㊁互联网可以开发出一个单一的㊁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㊂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㊂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㊂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㊂
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㊂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㊂
2　智慧养老系统的实现
㊀㊀本文设计的智慧养老系统的实现环境阐述如下㊂操作系统为Centos8.0以上，数据库为MySQL8.7，主机为云服务器和物理服务器,WEB服务器采用Tomcat8.0㊂应用系统各模块及相关依赖㊁中间件需打包成Docker部署镜像，支持通过Docker快速集部署㊂
2.1㊀系统数据的统计分析
㊀㊀系统数据包含老人档案资料㊁环境资料㊁平台资料等㊂统计和分析相关的资料，包括人员统计㊁工单统计㊁设备统计㊁工作负荷统计㊂本设计主要采用聚类分析，并以视觉方式显示于前端界面㊂老年人的个人资料，如家庭成员㊁身体状况㊁兴趣爱好等，都需要在这个模块中对其进行动态㊁统一的管理㊂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㊂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㊂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㊂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㊂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㊂
2.2㊀安全和定位的实现
㊀㊀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㊁温湿度控制器以及消防感应器等㊂一旦发生事故，可以及时向社会和老年人的家属提供帮助㊂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㊂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㊁布防管理和视频监控等㊂老年人可利用智慧通信终端，一键向求助，而该平台的地图则可快速到老年人的所在地点㊂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㊂耳机㊁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㊁话务报告等功能㊂
springcloud和springboot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㊂在此基础上，本设计提出了一种基于目标函数的管理方法㊂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㊂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㊂控
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㊂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㊂2.3㊀远程健康监控
㊀㊀在远程医疗监测的实施中，笔者利用物联网技术将血糖计㊁血压计㊁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㊂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㊂本文对该系统的功能进行了详细介绍㊂其中，数据库服务器㊁网络服务器㊁SMS 服务器㊁Email服务器等是实现远程医疗监测的基础设施㊂本文所用的数据库是MySQL，所用的网络服务器是Tomcat㊂如果是老年人，也可以使用PC㊁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㊂
2.4㊀主动关怀功能的实现
㊀㊀本系统具有对信息进行编辑的功能㊂本系统按照使用者预先设定提示医疗保健㊁疾病预防㊁服药㊁天气情况㊁政府养老政策以及其他相关信息㊂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㊂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㊂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㊂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㊂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㊂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㊂
3　结语
㊀㊀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㊂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㊂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㊂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㊁养老+管理㊁养老+营销㊁养老+运营 理念的构建，形成子女㊁服务提供者和医护人员共同参与的新型照护方式㊂
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㊀王永超)
Design of smart pension system based on SpringBoot
Yang Zhijun Hou Jianghua
School of Information Engineering Hunan University of Science and Engineering Yongzhou425199 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 Java

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