公衛體檢系統實(shí)現輕量化數據采集的核心是通過(guò)非侵入式技術(shù)、邊緣計算前置處理和智能數據過(guò)濾,在不影響原有業(yè)務(wù)系統性能的前提下,高效、低耗地獲取關(guān)鍵溯源數據。具體實(shí)現方式如下:
一、非侵入式數據捕獲,避免系統改造
通過(guò)無(wú)代理監聽(tīng)技術(shù)直接獲取業(yè)務(wù)數據,無(wú)需在設備或系統中安裝額外插件或修改源代碼,最大限度減少資源占用:
1、API 接口數據流監聽(tīng)
針對體檢業(yè)務(wù)系統,通過(guò)監聽(tīng)其數據交互 API,實(shí)時(shí)捕獲操作行為的元數據。例如:
當基層醫療機構通過(guò) API 上傳老年人血常規數據時(shí),系統自動(dòng)提取接口調用的時(shí)間戳、操作人員賬號、設備 IP 地址等溯源字段,無(wú)需侵入業(yè)務(wù)系統內部邏輯,資源消耗低于 2% CPU。
2、數據庫日志解析
對無(wú)法開(kāi)放 API 的老舊系統,通過(guò)解析數據庫的 增量日志 獲取數據變更記錄。例如:
某社區衛生服務(wù)中心的體檢檔案系統未提供 API,可通過(guò)解析其數據庫的更新日志,識別 “新增體檢記錄”“修改體檢結果” 等操作,并自動(dòng)記錄表名、字段變更前后值、操作時(shí)間等信息,全程無(wú)需中斷業(yè)務(wù)系統運行。
二、邊緣計算前置處理,減少數據傳輸量
在體檢設備端部署輕量化計算模塊,在源頭完成數據清洗和摘要生成,僅向中心系統傳輸必要信息:
1、本地預處理與哈希值生成
設備在采集體檢數據的同時(shí),自動(dòng)生成操作日志,包含:
設備唯一標識、操作時(shí)間、操作人員工號;
對原始體檢數據計算哈希值,形成數據指紋。
僅將哈希值 + 元數據傳輸至中心系統,原始體檢數據暫存于設備本地存儲。當需要溯源時(shí),再通過(guò)指令調取設備端的原始數據,減少 90% 以上的網(wǎng)絡(luò )傳輸流量。
2、異常數據實(shí)時(shí)標記
邊緣計算模塊內置基礎校驗規則,在數據采集階段實(shí)時(shí)過(guò)濾無(wú)效信息:
對明顯異常的采集數據,直接標記為 “待確認” 并暫緩上傳,避免無(wú)效數據占用傳輸資源;
對重復采集的數據,僅保留最新一條的溯源信息,其余自動(dòng)合并,減少冗余記錄。
四、低功耗通信協(xié)議與壓縮傳輸
采用輕量化的數據傳輸協(xié)議和壓縮技術(shù),降低網(wǎng)絡(luò )帶寬占用:
1、MQTT 協(xié)議異步傳輸
對于非緊急的溯源數據,通過(guò)MQTT 協(xié)議發(fā)送至中心系統的消息隊列,支持離線(xiàn)重傳且資源消耗極低。
2、LZ4 壓縮算法
對需實(shí)時(shí)傳輸的溯源數據,在邊緣端或客戶(hù)端進(jìn)行LZ4 壓縮,例如將 1KB 的元數據壓縮至 200 字節后傳輸,進(jìn)一步減少網(wǎng)絡(luò )延遲。
五、典型應用示例:智能體檢設備的數據采集流程
以 “智能血壓儀采集老年人血壓數據” 為例,輕量化采集流程如下:
1、設備端操作:
老年人刷身份證登錄設備,設備通過(guò)攝像頭識別操作人員工號;
測量完成后,設備本地生成數據記錄,并計算數據哈希值;
邊緣計算模塊自動(dòng)過(guò)濾無(wú)效測量,僅保留有效記錄。
2、數據傳輸:
有效記錄的哈希值 + 操作人員、設備 ID、時(shí)間戳通過(guò) MQTT 協(xié)議異步發(fā)送至公衛系統;
原始測量波形數據暫存于設備本地 SD 卡,7 天后自動(dòng)覆蓋。
3、中心系統處理:
接收數據后,系統自動(dòng)關(guān)聯(lián)操作人員的權限信息,并標記溯源狀態(tài)為 “已采集”;
如需追溯原始數據,通過(guò)指令遠程調取設備端的波形文件,經(jīng)哈希值校驗確保數據未被篡改。