“5G+智慧養(yǎng)老”服務(wù)生態(tài)體系設(shè)計探討

張子玥

（湖南城市學(xué)院，湖南 長沙 410000）

0 引 言

我國先后制定了一系列應(yīng)對人口老齡化的策略，頒布了《推動物業(yè)服務(wù)企業(yè)加強居家養(yǎng)老服務(wù)的意見》《國家應(yīng)對人口老齡化中長期發(fā)展規(guī)劃》等國家性政策，先后推出基于云計算、5G通信技術(shù)、人工智能以及物聯(lián)網(wǎng)的智慧養(yǎng)老模式。研究發(fā)現(xiàn)[1]，5G技術(shù)下的生態(tài)服務(wù)場景優(yōu)勢包括服務(wù)內(nèi)容個性化、資源組織自動化、服務(wù)空間虛擬化及服務(wù)場所泛在化等，因此，5G+智慧養(yǎng)老是未來緩解國內(nèi)養(yǎng)老壓力的有效途徑。本文通過梳理相關(guān)文獻與5G+智慧養(yǎng)老服務(wù)案例，對納入養(yǎng)老中心、居家社區(qū)以及醫(yī)療機構(gòu)等服務(wù)生態(tài)體系進行研究，以期能夠改善老齡化群體的慢性病管理、健康信息數(shù)字化管理等服務(wù)的質(zhì)量，從而實現(xiàn)國內(nèi)健康養(yǎng)老事業(yè)的健康化、智慧化、優(yōu)質(zhì)化以及高效化發(fā)展[2]。

1 “5G+智慧養(yǎng)老”的服務(wù)體系架構(gòu)

1.1 “5G+智慧養(yǎng)老”總體架構(gòu)

“5G+智慧養(yǎng)老”服務(wù)生態(tài)體系的核心在于全面獲取老年群體需求，基于養(yǎng)老中心、醫(yī)療平臺以及政府機構(gòu)等提供健康資源，通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸通道，對近場通信、Hadoop云平臺、LoRa技術(shù)、物聯(lián)網(wǎng)等進行深度融合，將更為精準、智慧以及優(yōu)質(zhì)的健康支撐服務(wù)提供給老齡化群體?！?G+智慧養(yǎng)老”服務(wù)的架構(gòu)主要分為智慧服務(wù)體系、信息感知、數(shù)據(jù)資源、網(wǎng)絡(luò)傳輸和社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心、家庭醫(yī)生、區(qū)域醫(yī)聯(lián)體等一系列養(yǎng)老服務(wù)供給端[2]。

1.2 網(wǎng)絡(luò)傳輸體系

“5G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)體系的完善過程中，需要優(yōu)化5G傳輸網(wǎng)絡(luò)與短距離通信技術(shù)，確保網(wǎng)絡(luò)傳輸能夠適用于各個場景，節(jié)省傳輸成本，提高傳輸效率。首先，采用非公共網(wǎng)絡(luò)方案（Non-Public Network，NPN）、上 行 分 類 器（Uplink Classifier，ULCL）和命名數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)（Named Data Networking，NDN）實施5G網(wǎng)絡(luò)部署，從而達到數(shù)據(jù)分流目的[3]。其次，基于數(shù)據(jù)分流搭建短距離信息傳輸系統(tǒng)，其中包括窄寬物聯(lián)網(wǎng)、端到端網(wǎng)絡(luò)切片技術(shù)和ZigBee通信技術(shù)等，以達到信息精準交互的目的?；诙嗷ヂ?lián)、低延時以及廣帶寬等5G通信技術(shù)的支撐，這一生態(tài)體系不僅能夠滿足老年健康數(shù)據(jù)的管理和云端存儲，還可確保數(shù)據(jù)端、人端以及物端實現(xiàn)近距離邊緣計算。

1.3 信息感知體系

信息感知系統(tǒng)主要采集在冊老年群體的健康數(shù)據(jù)，其來源主要分為：

（1）靜態(tài)數(shù)據(jù)導(dǎo)入和對接，其中包括常規(guī)診療數(shù)據(jù)、周期性體檢、與區(qū)域醫(yī)聯(lián)體各業(yè)務(wù)系統(tǒng)互通互聯(lián)；

（2）感知老年用戶活動，如基于傳感器集群系統(tǒng)、智能穿戴式設(shè)備等實時監(jiān)測老年人動態(tài)健康信息，包括老年人所處位置、心率、環(huán)境信息、血壓以及行動軌跡等。

1.4 智慧服務(wù)體系

“5G+智慧養(yǎng)老”服務(wù)體系是在整合、聯(lián)通以及優(yōu)化基礎(chǔ)上對網(wǎng)絡(luò)傳輸、信息感知以及數(shù)據(jù)資源體系的外延，同時也是該服務(wù)生態(tài)體系的一種功能外化表現(xiàn)，能夠帶給老年群體更為直觀、可行的主觀感受與養(yǎng)老服務(wù)體驗[4]。首先，與老年用戶個人信息、健康檔案、電子病歷及社區(qū)基本信息相結(jié)合，精準鎖定老年用戶健康信息，從而奠定醫(yī)療數(shù)據(jù)的服務(wù)基礎(chǔ)。其次，根據(jù)畫像精準推送老年用戶健康信息，制定個性化、針對性的老年慢性疾病管理方案，開展遠程醫(yī)療和會診服務(wù)、醫(yī)療資源調(diào)度和救援服務(wù)、醫(yī)學(xué)影像傳輸服務(wù)以及輔助診斷服務(wù)等。

1.5 數(shù)據(jù)資源體系

“5G+智慧養(yǎng)老”服務(wù)生態(tài)體系中，數(shù)據(jù)資源體系發(fā)揮著過渡作用，主要由數(shù)據(jù)利用、數(shù)據(jù)存儲以及數(shù)據(jù)分析三部分組成。其中，數(shù)據(jù)存儲層中，通過提取-轉(zhuǎn)換-加載工具初步集成老年健康數(shù)據(jù)，通過HBASE云計算庫、Hadoop云計算平臺云寫入與查詢特定數(shù)據(jù)。數(shù)據(jù)分析層中，通過數(shù)據(jù)挖掘、大數(shù)據(jù)以及深度學(xué)習(xí)技術(shù)識別老年群體特征，同時對其醫(yī)療健康服務(wù)特征進行數(shù)據(jù)建模，采用特征向量的形式創(chuàng)建數(shù)據(jù)知識庫，最終繪制老年用戶信息服務(wù)知識圖譜，以更好地服務(wù)于老年群體。數(shù)據(jù)利用層中，采用數(shù)據(jù)建模實現(xiàn)知識圖譜可視化，基于人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、數(shù)據(jù)標注和特征匹配算法等技術(shù)為老年用戶提供針對性健康服務(wù)。

2 “5G+智慧養(yǎng)老”的功能設(shè)計和實現(xiàn)

2.1 個人層面

首先，“5G+智慧養(yǎng)老”系統(tǒng)的個人日常生活服務(wù)功能設(shè)計主要包括兩個方面。

（1）居住環(huán)境智能調(diào)節(jié)。通過信息感知體系調(diào)控老年用戶家居智能化，包括房間溫濕度調(diào)控、水電網(wǎng)氣智慧管理、空氣質(zhì)量改善以及家用電器控制等，保證老年用戶可以生活在舒適、便捷以及穩(wěn)定的環(huán)境中。

（2）健康服務(wù)資源的全面獲取。老年用戶通過智慧終端結(jié)合“5G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)體系的家庭醫(yī)生、養(yǎng)老機構(gòu)、醫(yī)療機構(gòu)等，及時獲取用餐、醫(yī)療、出行以及保潔等日常輔助服務(wù)[5]。

其次，“5G+智慧養(yǎng)老”系統(tǒng)的醫(yī)療情報推送和健康管理功能設(shè)計。通過信息感知體系實時監(jiān)測老年用戶的健康信息，從而生成老年用戶的動態(tài)化生命體征數(shù)據(jù)，基于智慧養(yǎng)老服務(wù)生態(tài)體系的深度學(xué)習(xí)算法、云計算能力、個性化推薦技術(shù)，從而達到對老年用戶慢病康復(fù)、健康監(jiān)測、用藥指導(dǎo)以及疾病預(yù)防等服務(wù)目的，為老年用戶提供一個愉悅、便捷、舒適的生活圈。除此之外，老年群體通過智能終端也能夠享受到“5G+智慧養(yǎng)老”深度加工的疾病預(yù)防、醫(yī)療保健以及科學(xué)養(yǎng)生等圖片、視頻以及文字等個性化推薦服務(wù)，有助于老年用戶自我保健水平與健康素養(yǎng)的提升。

2.2 家庭層面

2.2.1 精神和心理慰藉服務(wù)功能

借助5G技術(shù)的云存儲和云計算功能，收集整合老年群體喜歡的影像、圖片等，通過智慧終端、VR眼鏡等設(shè)備，為老年群體打造家庭娛樂空間，豐富老年用戶生活與娛樂內(nèi)容?；诶夏耆后w健康畫像，通過智慧養(yǎng)老服務(wù)生態(tài)體系的個性化推薦與深度學(xué)習(xí)深度挖掘老年用戶的興趣愛好，為其推薦針對性的戲曲、讀物、音樂以及電影等娛樂內(nèi)容。基于5G網(wǎng)絡(luò)的支持，通過增強顯示、智慧服務(wù)體系以及虛擬現(xiàn)實等技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)老年群體在線和親朋好友展開沉浸式和高質(zhì)量互動交流，從而滿足老年用戶的社交需求[6]。

2.2.2 日常安全監(jiān)護功能

“5G+智慧養(yǎng)老”系統(tǒng)的日常安全監(jiān)護主要包括3個功能。

（1）身體不適預(yù)警功能。如果老年用戶在身體不適時需要及時就醫(yī)，可將智能終端中“一鍵呼救”功能啟動，以及時獲取外界幫助。

（2）異常指標監(jiān)測。“5G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)體系中所含有的傳感器集群系統(tǒng)信息感知功能非常強大，不僅可以對電網(wǎng)水氣等環(huán)境信息進行實時監(jiān)測，也可監(jiān)測老年人情緒變化、活動軌跡以及具體定位等。所監(jiān)測的數(shù)據(jù)一旦與正常值有偏差，“5G+智慧養(yǎng)老”服務(wù)報警模塊就會發(fā)出警報，并通知相關(guān)單位發(fā)出緊急救助。

（3）跌倒報警。如果老年用戶跌倒，“5G+智慧養(yǎng)老”體系中的危險因子預(yù)警模塊就會及時向急救中心、老人家屬以及醫(yī)療機構(gòu)等部門反饋老年用戶狀態(tài)信息，使老年用戶得到及時救援服務(wù)。

2.3 社會層面

2.3.1 遠程會診和手術(shù)功能

“5G+智慧養(yǎng)老”系統(tǒng)的遠程會診和手術(shù)主要包括遠程會診和遠程手術(shù)兩方面。

（1）遠程會診。老年用戶只需要通過智能終端就可以實現(xiàn)健康服務(wù)選醫(yī)、會診，借助智能終端視頻通話達到遠程會診目的。如果老年用戶想獲取優(yōu)質(zhì)、全面的醫(yī)療服務(wù)，必須到附近有“5G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)體系的社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心，在手術(shù)室、診療室等場所將“5G+智慧養(yǎng)老”超聲醫(yī)療設(shè)備連接上，配合5G遠程醫(yī)療系統(tǒng)實時傳輸老年用戶的醫(yī)療影像，保證遠端專家能夠獲取全面、真實的患者身體狀態(tài)，方便“5G+智慧養(yǎng)老”精準化醫(yī)療服務(wù)的開展[7]。

（2）遠程手術(shù)。手術(shù)前，通過5G網(wǎng)絡(luò)傳輸體系向急救平臺傳遞用戶生命體征數(shù)據(jù)，保證醫(yī)務(wù)人員能夠協(xié)同分析、數(shù)據(jù)共享以及疾病評估，對醫(yī)療資源進行科學(xué)安排。手術(shù)中，零延時呈現(xiàn)患者病情高清影像，方便臨床醫(yī)生及時掌握患者治療情況，實時管理遠程手術(shù)過程中患者所呈現(xiàn)的多模態(tài)數(shù)據(jù)，如患者心率、呼吸、血氧、血壓以及痛感等多模態(tài)數(shù)據(jù)。

2.3.2 醫(yī)療資源智慧調(diào)度功能

“5G+智慧養(yǎng)老”中的緊急救援服務(wù)與醫(yī)療資源智慧調(diào)度平臺可以實現(xiàn)急救中心、指揮調(diào)度中心以及醫(yī)療物資配送中心等數(shù)據(jù)的互通，確保能夠在緊急情態(tài)下快速、智慧、精準以及科學(xué)地調(diào)度醫(yī)療資源，使老年用戶的救治需求得到最大化滿足。

（1）滿足老年患者急救需求?；趥鞲衅骷合到y(tǒng)的數(shù)據(jù)傳送，能夠?qū)夏暧脩敉话l(fā)狀況進行及時識別，以獲取老年用戶的全周期求救情報[8]。

（2）對救援對象的數(shù)據(jù)進行調(diào)取，其中包括電子病歷、用戶信息、位置數(shù)據(jù)、健康檔案、社區(qū)信息以及生命體征數(shù)據(jù)等，展開救援前計劃安排與用戶畫像。

3 關(guān)鍵技術(shù)

3.1 短距離通信

短距離通信主要有ZigBee技術(shù)應(yīng)用、藍牙技術(shù)、Lrda技術(shù)以及WiFi技術(shù)等。“5G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)體系運營過程會根據(jù)通信距離選擇不同的技術(shù)，在10 m以內(nèi)的距離通常選擇藍牙技術(shù)進行通信數(shù)據(jù)傳輸，在10～100 m傳輸范圍內(nèi)通常采用ZigBee技術(shù)進行通信數(shù)據(jù)傳輸?！?G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)體系短距離通信技術(shù)的選擇是綜合考慮成本、能耗的結(jié)果，在10～100 m傳輸范圍，ZigBee技術(shù)比藍牙技術(shù)的能耗更低，成本也更低。

3.2 個性化推薦

“5G+智慧養(yǎng)老”生態(tài)服務(wù)體系的關(guān)鍵在于精準化推送健康服務(wù)，并制定個性化老年群體疾病預(yù)防和治療方案。采用人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法與深度學(xué)習(xí)技術(shù)，能夠提取老年用戶健康服務(wù)特征，復(fù)雜神經(jīng)元在人工神經(jīng)互聯(lián)網(wǎng)中可借助大量數(shù)據(jù)掌握相應(yīng)規(guī)則，通過學(xué)習(xí)服務(wù)特征展開分類預(yù)測，最終獲得最優(yōu)服務(wù)信息匹配結(jié)果。在深度學(xué)習(xí)前提下，應(yīng)對比醫(yī)療機構(gòu)的健康服務(wù)數(shù)據(jù)和信息感知體系所采集的數(shù)據(jù)，深度挖掘數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)，通過得分訓(xùn)練模型將高分數(shù)推薦服務(wù)篩選出來，從而生成個性化服務(wù)。

3.3 云平臺部署

通常，“5G+智慧養(yǎng)老”在運行期間會產(chǎn)生很多形式結(jié)構(gòu)繁雜、價值密度低的多元異構(gòu)數(shù)據(jù)，高清醫(yī)學(xué)影像資料、老年群體電子病歷以及生命體征實時數(shù)據(jù)等醫(yī)療大數(shù)據(jù)慢慢變成健康數(shù)據(jù)源頭，以往數(shù)據(jù)庫依舊存在擴展能力、運行效率以及存儲類型等不便，很難滿足多元異構(gòu)數(shù)據(jù)存儲需求。在智慧養(yǎng)老系統(tǒng)中置入高可靠性、高性能的云計算平臺，能夠有效解決多源異構(gòu)醫(yī)療數(shù)據(jù)查詢問題。

4 結(jié) 語

“5G+智慧養(yǎng)老”體系基于動態(tài)化健康數(shù)據(jù)切入，通過智能化大數(shù)據(jù)存儲平臺，實現(xiàn)以往養(yǎng)老服務(wù)模式的數(shù)字化升級。該服務(wù)生態(tài)體系將不同的養(yǎng)老服務(wù)通道打通，推動服務(wù)數(shù)據(jù)、服務(wù)接口以及服務(wù)資源的智慧化協(xié)同，從而實現(xiàn)對老年用戶在社會、個人和家庭層面的養(yǎng)老支撐。本文研究在社會管理、學(xué)術(shù)研究以及商業(yè)經(jīng)濟等領(lǐng)域的實踐和理論意義均比較強。從學(xué)術(shù)研究來說，基于對老年用戶健康數(shù)據(jù)的積累，全面剖析老年慢性疾病的產(chǎn)生機理，從而構(gòu)建疾病預(yù)警模型，針對化指引疾病風(fēng)險預(yù)控。從商業(yè)經(jīng)濟來說，積極引導(dǎo)養(yǎng)老服務(wù)行業(yè)和云計算、5G以及人工技能等產(chǎn)業(yè)深度融合，以構(gòu)建智慧養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)集群，實現(xiàn)智慧養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)鏈的商業(yè)化發(fā)展。從社會管理來說，促進“5G+智慧養(yǎng)老”體系所涉及數(shù)據(jù)資產(chǎn)、用戶隱私以及醫(yī)學(xué)倫理等政策法規(guī)，強化監(jiān)督“5G+智慧養(yǎng)老”體系，確保該服務(wù)體系實現(xiàn)有序發(fā)展。在5G網(wǎng)絡(luò)迅猛推進的現(xiàn)階段，數(shù)字化健康服務(wù)市場體量將進一步擴大，越來越多的先進模式和前沿技術(shù)先后產(chǎn)生。而提升“5G+智慧養(yǎng)老”通用性，實現(xiàn)多技術(shù)深度嵌入，是未來養(yǎng)老服務(wù)工作的重點研究內(nèi)容。