南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统

2024-09-08

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统（共7篇）

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统篇1

集成电路设计与集成系统专业介绍集成电路设计与集成系统

集成电路设计与集成系统专业是2003年教育部针对国内对集成电路设计和系统设计人才大量需求的现状而最新设立的本科专业之一。集成电路设计和应用是多学科交叉高技术密集的学科，是现代电子信息科技的核心技术，是国家综合实力的重要标志。它通过理论与实践相结合的培养模式，以培养既具有坚实的理论基础，又具有丰富的集成电路开发、电子系统集成和工程管理能力的复合型和应用型高级集成电路和电子系统集成人才为目标，重视本专业的发展前沿和相关专业知识的拓展，注重培养学生的动手能力。

基本信息

业务培养目标

本专业培养德、智、体全面发展、从事集成电路设计、微电子器件与集成系统领域的研究、设计、制造、开发、管理和教学方面工作的专门高级人才。

业务培养要求

该专业培养的学生不仅对微电子材料及其工艺技术有所了解，而且更具有电路与系统，电磁场与微波技术、电磁兼容技术以及系统封装设计，多芯片组件设计和微电子工艺技术等多方面的知识。本专业毕业生应熟练掌握一门外语，有较强的分析、解决理论及实际问题和计算机应用能力，能在集成电路设计与集成系统及相关领域从事科研、教学、科技开发、生产管理和行政管理等工作。

主要课程

计算机应用技术、模拟电路与数字电路、电路分析基础、信号与系统、集成电路应用实验、现代工程设计制图、微机原理与应用、软件技术基础、量子力学与统计物理、固体电子学、电磁场与波、现代电子技术综合实验等

核心课程

固体电子学、电路优化设计、数字通讯、系统通信网络理论基础、数字集成电路设计、模拟集成电路设计、集成电路CAD、微处理器结构及设计、系统芯片（SoC）与嵌入式系统设计、射频集成电路、大规模集成电路测试方法学、微电子封装技术、微机电系统（MEMS）、VLSI数字信号处理、集成电路制造工艺及设备、修业年限

四年

授予学位

工学学士

主要实践环节

电子线路CAD、单片机课程设计、数字系统课程设计、电子设计综合课程设计等专业发展前景

集成电路设计涵盖了微电子、制造工艺技术、集成电路设计技术的众多内容，目前国内外对集成电路设计人才需求旺盛。集成电路的应用则覆盖了计算机、通信、消费电子等电子系统的集成与开发，随着电子信息产业的发展，使国内对高层次系统设计人才的需求也在不断增加。集成电路设计与集成系统专业的学生主要学习数理基础知识、集成电路设计技术和电子系统集成所必须的电路、计算机、信号处理、通信等知识。

通过课程设计、实验、生产实习和毕业设计环节，学习各种工具的使用，使学生将所学理论基础知识逐渐转化为实际的集成电路设计和系统集成等技能。

学生毕业后能从事集成电路设计、制造、封装测试以及集成电路工具的研发等工作，也可在电子系统（如计算机、通信、家电等）领域中从事教学和研发等技术工作。在硕士或博士研究生阶段可从事集成电路设计方法学、片上系统设计、集成电路制造工艺等集成电路设计方面的研究，也可从事计算机、通信、信号处理以及电路系统开发等集成电路应用方面的研究工作。就业方向

集成电路设计与集成系统专业介绍可在与通信产业相关的高新技术企业、科研设计单位、国防军工企业、政府部门、大专院校、邮电等单位和研究院所从事现代通信系统、通信工程与技术、计算机网络与数据通信、无线通信、遥控遥测、INTERNET、INTRANET、嵌入式计算机技术、嵌入式INTERNET技术等有关工程技术的研究、设计、技术开发、教学、管理以及设备维护等工作。约15%优秀毕业生学生可推荐免试攻读硕士研究生。

开设院校

国内该专业主要开设院校：青岛科技大学西安电子科技大学电子科技大学

4西安邮电学院

5北京航天航空大学

6华南理工大学

7天津大学

8天津理工大学

9华中科技大学

10黑龙江大学

11杭州电子科技大学

12重庆大学

13哈尔滨理工大学

14华侨大学

15南通大学

集成电路设计与集成系统专业课程

大三上：数字电子技术、数字电子技术实验、专业英语、光电子物理基础、半导体器件物理、电子工程物理基础、集成电路工艺；

大三下：文献信息检索、大学生职业辅导、微机原理、集成电路原理、集成电路封装、集成电路测试、硬件描述语言；

大四上：MEMS技术、集成电路CAD、MCN组件设计技术、嵌入式系统及应用、功率器件与功率集成电路、CMOS模拟集成电路设计、电磁兼容技术、微电子材料及制造设备、系统芯片SOC设计、可编程逻辑器件基础及应用、复杂数字系统设计2节。

学位课程：高等数学、电路、模拟电子技术、数字电子技术、半导体器件、集成电路原理、复杂数字系统设计、集成电路CAD、集成电路工艺。

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统篇2

Web Services和SOA的概念以及相关的开发和理论研究工作已经成为了计算机软件领域非常热门的研究方向。其与生俱来的跨平台、跨语言的特点使其拥有非常多的应用场合。而最典型就是其集成遗留系统的能力。大型分布式软件系统都面临一个问题就是随着时间的推移和IT信息化的提高, 原来拥有的信息系统已经不能和新的系统集成。在分布式网络中, 由于各个子系统采用了不同的实现方式, 使集成和相互通信的难度非常大。原先的CORBA、DCOM等技术由于其技术的复杂性以及开发周期和成本等原因并不被大多数企业所接受[8]。而Web Services的出现改变了这一状况, 任何一种语言都支持开发Web Services, 其传输的基本信息单位XML也是可以被任何语言解析的, 包括其传输协议SOAP以及WSDL、UDDI等核心概念, 都是针对这种信息孤岛问题的解决方案而提出的。因此, 在大型企业或者多子系统企业中应用基于Web Services的分布式管理模式是非常理想的实现方式。

课程网站是高校中教学应用很广的一类系统, 目前大部分这类系统都缺少和校内其他系统交互的能力。本文主要站在技术和实现的基础上讨论了如何利用Web Services实现系统的设计和应用。

1 相关技术简介

1.1 Web Services相关技术简介

Web Services是一种接口, 描述了一组操作, 可以使用标准的XML消息传递技术[1]。服务器端部署Web Services, 客户端即可通过远程调用的方式访问, 其传输的基本格式为XML。由于任何语言和平台都具有解析和组装XML的能力, 所以其通用性很强。Web Services采用标准的、形式化XML概念进行描述, 其提供的服务称为WSDL。客户端可以根据其描述调用相应的服务。且WSDL提供了与服务进行交互的细节, 如消息格式、传输协议、网络位置等[2]。

从另一个角度来看, Web Services实现了机器之间、程序之间的自动访问和共享, 区别于传统人与机器之间的访问。

传输协议采用SOAP方式或REST方式, 均使用http或者https协议来承载传输, 所以其具有穿越防火墙的功能。对于程序使用者而言两者最大的区别是SOAP采用XML-RPC的方式, 也就是说传输参数是封装到SOAP Envelope中, 而REST采用的是参数放到URI中[7]。当然SOAP能够封装更复杂的对象而REST实现方式以及系统代价相对小一些。

1.2 Axis2的部署

Web Services是一种接口或标准。实现这种标准的产品有很多, 例如Xfire、Axis等等。本系统采用Axis2作为Web Services实现工具。当Axis2 实现Web Services服务器端时系统结构产生服务包的后缀名为.aar, 需要部署到Servlet服务器或者Axis2服务器下, 如图1所示。

部署图中services.xml是定义服务名称, 服务的实现类是什么以及发布什么方法。Axis2一个最大特点是能根据Java类的定义以及services.xml自动生成WSDL文件而并不需要我们手工去写[4]。且作为客户端时可以自动依据服务器端的WSDL文件产生客户端调用代码。

当我们部署好xxx.aar文件到servlet container时, 为了验证部署是否成功, 在访问Web 服务器相应的URL时如能看到部署服务的WSDL就证明部署成功了。

2 系统概况及设计和实现

本文介绍的系统是针对教师教学的通用教学管理系统, 是基于JavaEE技术和Web Service方式实现的。教师可以通过系统发布课上讲义、教学视频、课程通知、发送Email或短信给学生以及提供一些软件下载和论坛讨论功能。学生利用系统可以上传作业、查询考试分数、查看课程进度以及下载相关的材料。

系统部署在校园网内, 有些功能需要和校内现有系统实现信息共享和集成。例如:学生的基本资料与登录验证、课程的安排还有学生的成绩需要提交给相关部门等功能。由于不同的部门采用不同的系统, 所以这些功能如果集成到一起往往需要人工去操作, 例如去其他系统下载然后手动录入;本系统生成的表单通过其他系统提供的接口上传等等。这无形中加大了工作量, 更重要的是增大了出错率。本系统就是采用Web Services的方式把不同系统集成到一起, 使它们实现通信和资源共享。图2是与本系统Web Services相关的Use Cases图。

2.1 系统整体结构

教学管理系统需要在整个Web Services集成分布式系统上下文中, 既作为客户端又作为服务器端与其他分布式系统建立连接。图3为系统构件图。

系统是由Java开发基于JavaEE的实现方式, 整个系统从程序层次上看分为四层:显示层、应用层、business层、信息持久化层。应用层采用Struts2框架, business层采用spring框架, 数据库采用面向对象数据库db4o。原因是整个系统的开发模式采用面向对象开发, 利用永久对象的概念保存数据是最直接也是最有效的。为了提高系统的松耦合性, 各层次之间的调用采用接口的方式, 且为了保证层次的逻辑关系, 层与层之间的主动调用关系只能是以由左到右的顺序[9]。即应用层调用business层、business层调用持久化层。如图4所示。

2.2 课程相关内容的获取

系统需要获得与课程相关的内容, 如课程表、上课时间地点、学生班级及学生名单等等。但这些数据不希望通过人为下载的方式获得, 并手动录入到系统数据库中。在这种情况下, 我们创建了一个Web Service, 通过这个Web Service来实现动态查询课程相关信息。本系统是基于JavaEE的应用系统, 而天津财经大学课程管理系统 (CMS) 是基于ASP.NET的系统。

所以需要用Web Service作为集成的方案。我们选择SOAP协议作为应用层协议。系统作为客户端通过一个https的GET request发送请求到CMS。而CMS回复一个XML文档描述了课程内容等信息。XML使ASP.NET和Java有了交互的可能。但XML的解析是系统资源消耗最多的地方。系统利用Castor技术解析XML生成POJO来做XML和对象的直接映射。总之, 尽管消耗了一定CPU资源来解析XML, 但相对于数据的复杂性还是可以接受的。图5是此功能的顺序图。

2.2.1 ASP.NET服务器端Web Services的构建

在原有的CMS系统 (ASP.NET) 中部署Web Services, 由于ASP.NET自动支持客户端使用SOAP、HTTP-GET和HTTP-POST协议通信。即使HTTP-GET和HTTP-POST支持使用URL编码的变量名/变量值对来传送消息, 支持这两个协议的数据类型也没有支持SOAP协议的数据类型丰富。系统使用支持丰富的数据类型集的XSD模式定义复杂的数据类型。ASP.NET自动处理定义到一个XSD模式的映射类和到XML数据的映射对象实例, 以便通过网络传输。

使用ASP.NET开发本系统的Web Services大致为以下三步:

1) 创建一个带有.asmx扩展名的文件;

2) 在这个文件里面, 使用一条指令声明Web服务;

3) 定义组成XML Web服务功能的Web服务方法。

2.3 访问Active Directory Group

天津财经大学是采用微软的ADS技术来管理人员组信息的。ADS提供了相应的程序控制接口以使其他应用程序直接获取或查询数据来判断相关系统人员信息。Java访问ADS是通过LDAP接口, 然而IBM JDK1.3.x有一个关于LDAP远程直接访问的Bug, 造成同步LDAP数据很慢[21]。所以我们采用另一种解决方案, 即在ADS的服务器上部署Web Services服务, 利用本地的方式来访问数据, 并作为服务器端以供访问。本系统作为客户端访问该Web Services。

在这种情况下, 我们选用Web Services REST协议而不是上个应用提到的SOAP协议, 原因是SOAP对于这个应用来说太慢。本身验证信息的交换量并不大且并没有复杂的数据类型。所以我们只需要用https的Get方式来传输相应参数, 然后ADS服务器会回复一条文本。这样就省去了解析XML的额外消耗[18]。以下为发送学生ID和密码采用不同协议的传输文本。

采用REST的方式进行数据传输时, 系统只需要将所传输数据进行如下示例代码简单封装即可。

如果采用SOAP的方式进行传输代码如下:

从数据封装的复杂程度上对比来看, 对于目前系统的传输, 应用REST更适合。

2.4 访问企业目录服务

所有的员工、教工和学生的信息被存储在一个LDAP目录下。我们把这个目录称为“企业目录服务”。应用程序可以通过这个目录获取个人信息。不幸的是上节提到的问题同样存在, 我们应用同样的解决方案, 即利用在LDAP服务器一方提供Web Services。

在这种情况下, 系统选用REST方式而不会是SOAP方式。因为系统传输参数用https的GET方式, 没有复杂的参数。但是由于返回的信息难以用一个简单的的文本即可表达。所以服务器会返回一个Serialized Java Object作为基本返回单元。客户端接收到Object后, 反序列化对象即可。

这种情况下, 涉及到一个通用性的问题。如果客户端不是用Java实现, 我们可以采用SOAP传输解析XML的方式来实现, 但是这样就有了一定的XML解析上的消耗。

2.5 系统作为Web Services服务器端的实现

系统在与其他系统交互的过程中不仅作为Web Services客户端存在, 而且还作为Web Services服务器端对外界提供共享信息。如图3所示, 系统可以通过提供服务把一些信息封装成若干Web Services通过WSDL暴露给外界。对CMS系统提供学生的成绩单以及相应的统计信息。系统提供相应的调用接口, 且调用接口支持SOAP协议以及https的REST调用方式。针对CMS要求的不同的格式产生相应的文件并传送回去。例如:对于成绩单以Excel的形式传送等等。对于表格数据或者图片数据系统采用Mtom (SOAP Message Transmission Optimization Mechanism) 传输方式, 避免了传统传输方式如send by value和 send by reference的缺点。以下是一些关键代码:

Axis2默认是不支持REST调用的, 需要我们在相应的配置文件中打开REST服务。进入 AXIS2_HOME/conf/axis2.xml 修改以下XML 元素:<parameter name=″disableREST″ locked=″true″>false</parameter>。

而对于采用Mtom传输文件需要在services.xml中加入以下XML 元素:<parameter name=″enableMtom″ locked=″false > true。

2.6 系统利用Web Services集成搜索引擎

系统实现搜索引擎的方式有别于其他系统, 例如有些网站利用Google提供的程序嵌入到自己的系统中实现站内搜索等等[17]。这种嵌套本身增加了安全性隐患以及代码的维护量。所以系统采用创建Web Services客户端的方式调用Yahoo提供的Web Services实现搜索引擎功能。调用的方式选用http REST方式。Yahoo会返回相应的文本, 系统解析后生成结果页面。图6为此功能顺序图。

3 结论与展望

Axis2是Web服务和面向服务体系结构的优秀技术实现平台, 能够支持在客户端和服务器端同时异步调用, 具有很高的易用性和可扩展性[11]。本文通过一个具体的实例解决了当前分布式系统中由于技术和实现方式等原因造成的异构体系结构和代码编程语言以及操作平台不一致而导致存在的信息孤岛现象。节省了人力资源, 减少了一些不必要的人为错误, 实现信息在不同的机构模块中无缝地传递和共享。本文旨在提供一种通用解决手段的方向, 由于系统结构和功能没有达到覆盖所有类似系统的高度, 所以有很多复杂系统部署和技术上的难题以及一些通用系统的构件、中间件的部署和实现没有涉及到。本系统另一个发展方向是将校园网中所有的对外服务都共享到一个公共的UDDI服务器上, 且此UDDI服务器为私营注册服务, 也就是只为本校园网内Web Services提供服务。为了达到这一点, 我们可以选择分配注册号的机制。也就是说客户如果查找相应的Web Services, 其SOAP消息头必须包含认证标识号, 这样UDDI服务器就可以记录哪些客户端查找或执行哪些服务, 既能保证安全性又可以使校园信息更多地被共享。

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统篇3

关键词：ASP.NET；ADO.NET；地区电网；信息系统

中图分类号：TM73文献标识：B文章编号：1009-3044(2007)12-21499-01

Design and Implementation of Integration Information System for Local Power Network with .NET

WEN Qiu-shi

(Hunan University of Information, Changsha 410200,China)

Abstract:This paper introduces a design of integration information system for local power network from the practicalities of local network management. The system applies ASP.NET and C# language based on the B/S mode of web technique and the open database developed by SQL Server 2000 managing. It uses the comprehensive management of network technique and controls the other open management systems, real-time information system, and all the information related in different sectors of the enterprise. This system has the advantages of unification management and utilization of all kinds of information, convenient and fast to transmit, in time and precise data collection, and wide sharing range. Besides, it provides functions of bulletin board system, and it can improve the information management of local power network, save resources and avoid repeat construction.

Key words:ASP.NET; ADO.NET; Local Power Network; Information System

0 引言

電力行业是关系到国计民生的基础性行业。目前，我国电力行业信息化应用系统处于“各自为政，条块分割”的局面，众多信息系统由于其开发局部性，缺乏统一的编码标准，造成了电网中企业与企业间、企业内部间信息孤立、集成度差和信息可靠性、综合性、智能性不高等迫切需要改善的问题，阻碍了电力信息化建设。

针对这些实际情况，从成本、实际操作和管理维护等方面出发，设计一种实用的、易普及的电网集成信息系统，统一组织和管理输变电企业内不同部门间不同格式的信息，解决企业间以及各部门间的信息共享问题，保证电网信息一致、完整、安全、方便，使变电、修试、线路等部门间网络化的信息查询、浏览、创建和更新成为现实[1,2]，这样通过Web完善电网信息管理——这项最基础性工作。本文基于ASP.NET的设计思想和实现方法，利用C#语言，结合AD0.NET的应用，设计并实现了地区电网集成信息系统。

1 系统数据分析与总体设计

1.1 系统数据分析与功能设计

系统是联系地区电业（供电）局与所辖厂站及县、市供电局（所）的桥梁，也就是提供给工作人员查询和发送信息的服务[3,4]，其功能结构及数据管理如表1所示。

表1系统功能模块及数据管理

1.2 系统体系结构设计

系统整体构架采用客户端浏览器／Web应用服务器／数据库3层架构[5]。在客户端以浏览器的方式进行界面展示并与用户交互；Web应用服务器负责实现系统的全部功能，接收和处理用户的请求，并实现与底层数据库的交互；底层数据库存储与地区电网各类数据，包括设备台账、设备基本信息、设备运行信息、设备保护信息、图纸等相关数据，是整个系统的核心部分。

1.3 数据库系统设计

为确保系统数据库的安全，系统包含了五个不同类型的数据库：运行数据库、临时数据库、备份数据库、存档数据库及系统管理数据库。备份数据库与运行数据库内容完全相同，它由系统定期备份，两者存储在不同的设备；临时数据库通过增加审查级别等字段，实现数据修改时的各级管理机构审核；存档数据库用于保存系统的历史资料，可定期清除存档时间超过一定时间的数据；系统管理数据库用于管理用户登陆的IP地址，用户当前的登陆状态，最近一次登陆时间和最近一次退出时间等。

2 系统的实现

2.1 系统实现方案

地区电网集成信息系统的实现基于B/S结构，服务器操作系统为Windows 2003 Server，Web服务器为IIS5.0及以上版本，开发工具选用Microsoft Visual Studio .NET 2003结合C#编程，利用ASE.NET技术实现系统的全部功能，并借助于ADO.NET进行数据库操作，数据库为SQL Server 2000，界面的设计制作使用Javascript、Photoshop、Flash等技术美化用户界面，系统整体构架如图1所示。

图1 电网集成信息系统架构

软件系统由Web显示层、数据访问层、数据操作动态链接库和数据库构成。Web显示层即ASP.NET页面(Web Pages)层，为客户或用户提供对应用程序的访问，以Web页面的形式实现。数据访问层为Web显示层提供数据服务，系统的数据访问层的实现是根据数据库的表来创建相应的类，该类封装系统中相关信息的添加、选择、更新、删除等功能。数据库操作动态链接库(DLL)，该层直接访问ASP.NET系统的数据库，由一个独立的项目工程SQLHelpler实现。

2.2 ASP.NET数据库访问技术

ASP.NET主要用于在服务器上开发功能强大的Web应用。ASP.NET在服务器上运行经过编译的CLR代码；实现了代码与程序分离；ASP.NET支持多线程操作。在ASP.NET框架中调用Web Service非常简便；向程序中添加Web引用，就可以像引用类中的任何其他方法一样引用Web服务中的方法。

在ASP.NET中，数据库的访问可通过ADO.NET模型来实现[6]。ADO.NET提供了一种建立在ODBC、OLE DB之上的数据存取方式。本系统采用与SQL Server相连的方式实现对数据库的访问，通过创建SQLHelper工程，使用SqlConnection类建立数据库连接，SqlCommand类执行SQL处理命令，从数据库中返回的数据放入DataSet中，并通过DataGrid控件在页面上显示。对于数据更新操作必须在事务处理范围内进行时，使用SqlTransaction类实现。

2.3 系统安全性

安全性对于电网集成信息系统尤为重要， ASP.NET Web应用程序的安全性是建立在Windows安全性和IIS安全性基础之上的。在实现时，系统主要采取了以下的安全策略：

(1)身份验证方式：采用ASP.NET提供的表单身份验证。

(2)授权策略：基于角色的授权策略，使用角色将用户群分为在应用程序内共享相同安全权限的用户组：设备管理员、调度员、各级领导层及系统管理员等。将用户映射到角色，当用户有权执行所请求的操作时，程序使用固定身份访问资源。

(3)安全通信技术：由于表单身份验证方式采用明文在网络上传递验证数据，因此必须保证通信通道的安全性。对此类安全敏感数据，采用SSL／TLS来保护浏览器和Web服务器之间的通道安全。

(4)数据验证：验证数据类型、过滤任何非法性输入，尤其是防止SQL注入攻击。

3 系统的高级应用

3.1 与现有管理系统接口设计

调度SCADA系统和电气设备绝缘在线监测系统的安全性要求高，电网MIS系统和以上系统的接口通信可以采用共享中间数据库的接口方式。监测系统将共享数据写人中间数据库，MIS系统通过面向对象数据库中各对象对应拓扑关系，形成一系列的对应关系表，使得监测系统应用软件(如实时潮流等)的计算结果和实时量测通过对应关系表进入MIS，以表格形式显示设备绝缘监测实时状态信息。

3.2 输电网络动态规划

目前，我国部分地区电力供应形势严峻，电力建设速度落后于经济发展速度，电力规划任务十分紧迫。本系统有助于提高输配电网络优化规划的工作效率。在高级应用中加入无功优化与经济运行分析模块，通过调用外部可执行程序实现对新的目标网架进行快速潮流计算分析，在满足负荷增长需求的同时优化系统潮流。当网络优化后生成规划报告，报请计划部门审批，以利于改善系统结构。

4 结束语

该系统使地区电网信息完整、统一、传输快捷，克服了以往管理方式落后、数据不统一、信息孤立等特点，完善了基础性的信息管理工作，实现了信息集成化、过程管理优化，还避免了资源浪費和重复建设，为电网改造、检修、故障处理及经济供电等相关工作提供了有力的科学依据，具有良好的经济和社会效益。

参考文献：

[1]田玲．基于PDM技术的电网管理信息系统[J].农村电气化，2005，33(1)：54-58.

[2]邸彦彪，孙羡.电网建设项目的系统化和信息化管理[J].情报科学，2004，22(5)：32-34.

[3]水力电力部西北电力设计院.电力工程电气设计手册[M].北京：中国电力出版社，1989：145-163.

[4]蓝毓俊.现代城市电网规划设计与建设改造[J].北京：中国电力出版社，2004：305-368.

[5]Microsoft China.Microsoft.NET开发框架[M].NY:Microsoft China .NET技术，2001：185-204.

[6]俞自强.ASP技术访问WEB数据库[J].中国科技信息，2006，8(3)：21-23.

协同OA与企业信息系统集成篇4

信息化的大背景下，各种信息管理软件应运而生，分类众多，如ERP、SCM、CRM、HR、PDM、PLM、OA、WFM等等，形形色色的管理软件到底应该怎么区分，它们又具有哪些不同的应用价值呢。笔者认为以上信息系统从功能上大体可以分为两类：一类是关心事务处理与业务流程管理的，如OA和WFM。一类是关注于业务处理过程的：如ERP关注于企业的业务记录过程；SCM是从供应链角度关注企业链上业务的处理过程；CRM是从客户关系角度关心企业与客户的交互过程记录；HR记录人力资源管理过程；PDM、PLM分别从产品数据管理的角度与产品生命周期管理的角度管理与产品相关的业务处理过程。

面对众多的应用系统，企业经营者应从自身的需求出发，分析企业业务需求是以供应链管理为核心、还是客户关系管理为核心，是更关注于业务处理过程中的数据记录与分析，还是更关注于业务的流转，亦或是两者都非常需要。只有弄清自己的需求，以需求为导向，才能选择最适合企业的信息管理系统。

事实上，企业在不同的发展阶段，需求的重点都会有所不同，越是发展到后期，越会发现单一的应用系统根本无法解决所有的管理需求，很多时候我们发现在一个大型成熟的企业里面，存在多种应用系统的情况，集成这些各自为政的应用系统就成了大势所趋。如何集成呢，大量成功案例均说明，协同OA系统作为企业信息化应用的基础，只有在协同OA支撑平台基础之上，才能构建起企业完整的、集成的信息系统应用平台。平台型OA的技术优势，向用户提供了一种最优的选择。平台型OA由于具有良好的扩展性和集成性，以资源管理、业务表单、工作流等作为强大的支撑平台，拥有丰富的开发接口，容易将其他分散的企业业务系统整合起来，从而获得互动的、整体的效益。可以预见的是在不久的将来，以平台型OA系统为基础的高度集成应用将成为企业信息化管理的最终模式。

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统篇5

随着我国民航运输业的蓬勃发展,民航机场的运营信息化也在持续不断地发展。机场的运营信息系统(以下也简称为运营系统)指的是以飞机从起飞到降落和旅客从出发到到达为主导的运营信息化,包括了航班信息、资源管理、离港、行李、航班显示、广播、呼叫中心等系统。机场航班流量不断增长以及航空枢纽竞争的加剧,对这些系统应用集成的要求越来越高[1]。企业应用集成EAI(Enterprise Application Integration)目的在于实现企业各应用系统之间无缝集成,将分散在各个企业系统中的数据、应用和流程紧密联合起来[2]。机场需要一个现代化的以航班信息为核心的企业应用集成系统来实现各种不同运营系统的互连,因此机场的企业应用集成又被称为航班信息集成系统。航班信息集成系统是机场生产运行的核心,它实时发布航班计划和动态信息,完成资源分配计划和实时调度,与10余个运营系统实时交互航班数据。

EAI的技术主要包括两类:点对点的集成技术和基于面向服务架构SOA的集成技术。点对点的集成方式是一种传统的集成方式,采用如消息中间件、CORBA、DCOM等分布式技术,这种集成方式会使企业原有系统耦合度过高、灵活性较差[3]。传统的机场系统集成设计采用的是点对点的集成设计,运营系统直接与核心运营数据库或其他已投入运营的机场运营系统连接,紧耦合的系统集成设计意味着机场的系统紧紧地捆绑在特定的系统供应商上,系统升级和修改将带来巨大的风险和高昂的成本[1]。

SOA是一种建设IT基础设施架构的逻辑方法,它以服务作为应用开发的基本元素,支持快速、廉价、可组合的分布式应用的开发。SOA具有粗粒度、松耦合、跨平台、服务封装性和服务接口标准化等优点,使IT基础设施更具有柔性、重用性和互操作能力[4]。SOA因为其高度灵活性而在EAI领域取得了较大的应用。基于SOA的机场运营信息系统集成方案通过引入柔性的系统集成方法能够获得较大的业务灵活性。基于SOA的集成设计的关键问题是总体架构设计和服务的设计,因此本文首先根据集成设计的需求给出基于SOA的集成架构方案,其次基于设计结构模型DSM(Design Structure Matrix)方法给出了业务服务和服务接口的设计方案,这种方法设计的业务服务具有耦合性低和业务导向等特点[5]。

1基于SOA的机场运营信息系统集成总体架构设计

机场运营系统与机场运营和服务质量有密切关系,运营系统包括许多子系统,子系统间具有复杂的关联关系,因此为了实现集成设计的灵活性,必须首先要明确设计的原则:

● 模块化原则整体进行模块化设计,允许将来简单替换某个模块。遵守SOA设计准则,为满足系统集成要求而设计的各项功能被定制成“服务”,可以为多种流程使用,能够实现服务重用,减少系统接口的数量。

● 独立性原则航班及资源的集中管理,每个模块之间的耦合度最低。每个模块能保持自己业务的独立性,在其它系统出现故障时,可以通过人工输入信息的方式以保持独立运行。

● 独特性原则各模块专职于其自身的业务,而不是包罗万象,业务分工明确。

● 可扩展性原则未来的航班应用系统,可以通过灵活的方式接入集成信息平台,进一步扩展集成系统的业务。

根据以上原则并参考IBM提出的SOA参考模型[6,7],本研究给出了基于SOA的机场运营信息系统集成的架构如图1所示。

该架构的核心为消息集成代理IMB(Interface Message Broker),所有的运营子系统都通过IMB,按照基于XML的接口标准来进行数据交换,IMB松散耦合的设计能够实现服务重用,减少接口数量,提高系统的灵活性和可扩展性。

该架构中包含了3个核心数据库:机场运营数据库(AODB)、机场管理数据库(AMDB)和航班查询数据库(FQDB)。其中AODB是机场集成信息系统的核心数据库,存储了航班信息数据。AMDB主要存储管理相关的信息数据,如收费数据等,AMDB还存放了航班数据的历史记录为将来商务智能分析做准备。FQDB主要是航班信息系统的查询,其另一个目的是为AODB提供一个备份,当AODB系统或者通讯线路无法工作时,则采用FQDB的数据。

航班的集中管理通过把所有航班信息保存在一个中心数据库(AODB)中的策略来取得的,其他系统通过使用接口服务来访问AODB,并受到IMB的控制。通过使用已经存在的接口服务,只涉及很小的系统集成工作就能引入一个新的客户端运营系统。对一些不能使用开放标准方法和IMB提供的相关服务的遗留系统,可通过适配器来使用遗留接口。

2 基于流程分析的SOA业务服务设计

业务服务设计是SOA设计的关键问题,常见的服务设计方法有组件业务模型方法[8]、基于i*和e3建模的方法[9]、基于设计结构矩阵DSM的方法[5]等。其中基于DSM的方法从业务流程入手,通过对活动依赖性建模进行服务设计,具有较好的业务导向性和松散耦合性,因此本文采用基于DSM方法设计机场集成系统的业务服务。该方法的思路是:首先分析端到端的业务流程,其次使用DSM对活动间的依赖关系进行建模,最后通过聚类方法得到业务服务和接口设计。

2.1 航班业务流程分析及DSM建模

航班业务流程在机场运营中占据核心地位,该流程覆盖了从机场获得航班计划信息到最终旅客值机登记的全程,共27个活动,图2是采用UML活动图作为工具的航班业务流程图。

航班业务流程中使用到的信息资源和系统资源类型见表1。

设计结构矩阵可以有效描述系统元素之间的依赖性,并且提供分析技术,DSM可应用在机械产品设计和开发、组织设计、软件设计、流程设计等广泛领域[10]。DSM是一个二维矩阵,使用DSM对流程建模时,行列表示流程活动,矩阵单元格的内容用以描述活动间的三种基本依赖关系:流依赖(一个活动产生的输出被另一个活动所使用),共享依赖(若两个活动共享同样的资源)和适应依赖(指多个活动产生同样的资源)[11]。

设业务流程是一个二元组BP=[A,D],其中:

● A={ai|1≤i≤n},表示流程中所有的活动的集合,n为活动总数;

● D={D(ai,aj)|,∀ai∈A,∀aj∈A},表示任意两个活动之间的依赖关系的集合。

则流依赖表示为一个集合Df(ai,aj)={(t1,l1),(t2,l2),…,(tn,ln)},共享依赖也表示为一个集合Dr(ai,aj)={(t1,l1),(t2,l2),…,(tn,ln)},其中t表示依赖的资源类型,l表示依赖强度,表示该信息对于信息接收方活动的重要性。DSM的单元格eij表示活动间的依赖关系:

$e_{i j} = {\begin{cases} ϕ, \dots i f (i = j) \\ (D f (a_{i}, a_{j}), D r (a_{i}, a_{j})) \dots i f (i \neq j) \end{cases}$

根据以上定义,航班业务流程的DSM模型如表2所示。

表2 机场航班业务流程的DSM建模

该模型中每一单元格的表现格式为“AB”,含义分别为系统和信息资源的id(资源id参见表3,通过超链接的方式,点击矩阵的单元格,会展示出各个资源的信息及其依赖强度,依赖强度采取5分制,5为最强,1为最弱。例如,点击下矩阵1行2列所在的单元格,会展现以下信息。

2.2 基于DSM的服务设计

以上通过DSM对流程活动间的依赖关系进行了建模,在此基础上通过聚类算法可进一步设计出业务服务。为了进行聚类,首先需确定依赖性的度量值,指的是用一个数值表示两个活动间的依赖关系的大小,本文作出以下定义:

● $| D f (a_{i}, a_{j}) | = \sum_{i = 1}^{k} (α_{i} \times l_{i}) ‚ α_{i}$ 表示各输入输出信息所占的权重。

● $| D r (a_{i}, a_{j}) | = \sum_{i = 1}^{k} (α_{i} \times l_{i}) ‚ α_{i}$ 表示各共享资源所占的权重。

流程活动依赖性的度量值可以推广到活动和流程、流程和流程以及流程内部依赖性的度量,流程BP内部的依赖性定义为 $D (B Ρ) = \sum_{a_{i} \in A} D (a_{i}, B Ρ)$ 。DSM矩阵聚类的优化目标函数是要求流程的总体依赖性最小,其数学表达式为:

Min ${D (B Ρ)} = Μ i n {\sum_{a_{i} \in A} D (a_{i}, B Ρ)}$

服务粒度对于SOA项目成功具有重要的影响[7]。服务的粒度是服务的规模大小,即服务包含的基本活动数目,粗粒度的服务运行的协调成本低,柔性较差;细粒度的服务则柔性较高,协调成本较高。本算法增加了一个控制变量g以控制流程模块的粒度。服务粒度记为size(BS),ai是流程BP的一个活动,PMk是BP的一个流程模块,考虑了粒度控制变量g的ai与PMk的依赖性记为 $D^{'} (a_{i}, Ρ Μ_{k}) = \sum_{a_{j} \in Ρ Μ_{k}} \frac{D (a_{i}, a_{j})}{s i z e (Ρ Μ_{k})^{g}}$ 。若ak和aj在同一个子流程SPk中,则size(PMk)表示流程模块的粒度,否则将整个BP视为一个子流程。下面给出基于DSM的服务设计算法步骤:

① 将流程BP的每个活动ai指定为一个独立的流程模块PMi,此时流程模块数和活动数相同;计算流程BP的初始内部依赖性度量值 $| D^{'}_{a} (B Ρ) |$ ,并将系统设置为不稳定SS=false。

② 随机选择一个活动ak,计算ak与每个流程模块之间的依赖性 $| D^{'} (a_{k}, Ρ Μ) |$ ;选择使得 $| D^{'} (a_{k}, Ρ Μ) |$ 最大的模块PMi,将活动ak临时指定到PMi中,计算此时的 $| D^{'}_{b} (B Ρ) |$ ,若 $| D^{'}_{b} (B Ρ) | < | D^{'}_{a} (B Ρ) |$ ,则将ak正式指定到该模块中;否则重复本步骤。

③ 若流程模块设置发生变化,则删除重复的模块,空模块,以及被包含的模块,重复步骤②,若流程模块设置没有变化发生重复步骤②。

④ 算法重复了多次后 $| D^{'} (B Ρ) |$ 保持不变,则系统稳定SS=true,算法结束。

对于复杂和密集的矩阵来说会有一些模块外的单元格被留下来,这些交互被定义为模块之间的交互点,交互点中的依赖关系可转换为服务与其他服务交互的接口。

根据机场航班业务流程的特点,取β和γ分别为0.6和0.4,在粒度控制变量g=1.5的条件下航班业务流程DSM矩阵聚类结果如表4所示。

表4 基于DSM的航班业务流程的聚类结果

从表4展现的航班业务流程的DSM聚类结果将流程模块转换为服务,则得到业务服务设计结果如表5所示。

根据各模块间交互点得到的接口设计如表6所示。

这些接口中最重要的是i2运营航班更新接口和i3航班分发接口,他们分别允许客户端获得机场运营航班详细数据,以及对这些数据进行更新。此外各业务服务与IMB的接口几乎是相同的,这能够简化管理、维护和测试过程。

2.3 服务接口规约设计

服务接口规约指服务接口消息的技术标准,机场信息集成系统接口采用JMS消息中间件平台标准,消息通信模式为发布/订阅模式。在交互消息的数据结构设计时首先须确定消息的载体。消息的载体选择XML格式,以XML形式构建消息,可以使用XML解析器来抽取消息字段的内容,而不必考虑内容的大小,因此消息标识的加长不需要编程更改,同时还可以方便地将新字段添加到消息头中。消息结构包括Envelope元素结构、消息头、消息体等内容:

(1) Envelope元素结构每一个XML消息必须以<Envelope>元素作为根元素。在此之下包含消息头和消息体两部分内容。

(2) 消息头消息头的设计参考了JMS规范,其定义主要包括以下5个部分:

● MessageSentDateTime:消息的发送时间,作为消息生命周期的计算基础。

● MessageSequenceNumber:消息在转递过程中的唯一标识,标识应连续。

● MessageType:不同的消息类型,会被按照不同逻辑处理。

● SourceSystemID:作为回应消息的目标地址,具体的物理地址通过系统保存的映射表读出。

● DestinationSystemID:信息交互接口通过该信息确定消息的路由。

(3) 消息体消息体结构中包含所有的航班、资源元素的定义,所有其他服务使用的XML Schema中相关航班、资源元素都必须从该结构中引用,保证了消息构造的同一性。同时,航班、资源信息结构的更改也能很方便地通过对Common结构的XML Schema的修改和发布通知到外部系统。消息体采用TextMessage类型,分为以下几种类型:

● 航班、资源数据订阅请求/响应消息;

● 航班、资源数据的内容/数据操作消息;

● 接口状态请求/响应消息;

● 航班、资源动态的上传消息。

每种类型的消息体都根据具体内容定义具体格式,本文不再赘述。

3 结语

基于SOA的机场运营系统集成具有松耦合、模块化的特点,具有很高的灵活性,这使得机场能够容易、低成本的修改、更新、替换现存的各运营系统,从而有效帮助机场提高其竞争优势。未来民航业的竞争是集团化的机场集群间的对抗,这需要将多个机场系统、航空公司及产业链上下游企业和机构的信息系统进行有效的协调组织,以整体的形式发挥最大的能力。因此未来研究应该聚焦在基于SOA的跨企业的系统、过程的应用的集成上,迅速高效地将新的外部的信息系统整合到现有SOA体系架构中,将能够有力支持民航营运模式的改变,为建立统一的区域机场集群实体铺垫坚实的基础。

参考文献

[1]吴念祖,等.浦东国际机场运营信息系统(上海空港系列丛书)[M].上海:上海科学技术出版社,2008.

[2]张海军,史维峰,刘伟.基于SOA企业应用集成框架研究与实现[J].计算机工程与设计,2008,29(8).

[3]周妍,李建军.基于企业服务总线的基于企业服务总线的模具企业应用集成研究[J].计算机工程,2011,37(10).

[4]刘贤梅,刘茜,徐锋.基于SOA的企业应用集成模型的研究[J].计算机工程与设计,2009,30(16).

[5]方丁,刘杰,赵卫东.一种基于流程的服务设计方法[J].计算机集成制造系统,2009,15(5).

[6]Carter S.The New Language of Business SOA&Web 2.0[M].IBMPress,2007.

[7]Crawford C H,Bate G P,Cherbakov L.Toward an on demand service-o-riented architecture[J].IBM SYSTEMS JOURNAL,2005,44(1).

[8]Ernest M J,Nisavic M.Adding value to the IT organization with theComponent Business Model[J].IBM System Journal,2005.

[9]Gordijn J,Yu E,Raadt B.e-Service Design Using i*and e3value Mod-eling[J].IEEE Software,2006,23(3):26-33.

[10]Tyson R B.Applying the Design Structure Matrix to System Decomposi-tion and Integration Problems:A Review and New Directions[J].IEEETransactions on Engineering Management,2001,48(3).

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统篇6

一、大学生就业信息集成管理网络平台特点

1、实时性

大学生就业信息集成管理网络平台通过对相关就业信息的数据维护, 实现数据的实时更新, 从而实时了解毕业生的就业状况、供需状况等。

2、效率性

高校将大学生就业信息集成管理, 大大减少了就业信息的重复录入工作量, 提高工作效率;根据自己学校的标准, 建立用人单位分级系统, 对就业市场进行分级管理, 做到有的放矢;通过数据联动机制, 可以做到相关统计信息的及时和有效。

3、科学性

就业信息集成管理具有较强的科学性, 将有关信息进行科学的加工、整理和备份, 可以为高校提供相关的历史对比统计。通过相关数据库的链接, 实现跨数据库的信息统计。

二、具体功能、模块设计思路

1、系统涉及的数据库

主要包含用人单位信息数据库、单位需求信息数据库、毕业生基本数据库、毕业生简历数据库、毕业生毕业去向数据库等。

2、系统实现的功能概述

系统包含单位招聘信息发布、企业宣讲会信息发布、毕业生双选会信息发布、毕业生个人简历管理、毕业生签约数据审核和管理等功能;功能强大的企业、职位搜索功能;用人单位分类管理;联合统计功能。

3、功能模块及其设计思路

(1) 用人单位信息的分级管理模块

用人单位信息数据库是各高校就业市场的核心资源, 包含了高校长期积累建立的企业信息资源。用人单位信息数据库采取增量的方式, 可以设计四个数据库, 即单位基本信息数据库、需求信息数据库、单位联系人数据库和招聘历史数据库, 数据库通过录入单位信息时设置的帐号进行关联。

单位基本信息数据库包含单位地址、电话、行业、主营业务、注册资本等基本信息;单位分类级别、实习基地标志信息、500强标志信息等级别信息;网站发布历史、召开企业宣讲会、参加双选会历史等历史记录数据;网站信息有效期、点击量、排序标志等网站记录数据。

需求信息数据库是进行供需比统计的数据库, 主要包含单位帐号、招聘职位、职位对应的专业、职位要求、信息来源、备注等字段, 其中信息来源字段用于对信息进行区分, 标记该信息属于普通的单位信息发布、单位宣讲会的需求还是毕业生双选会的需求, 这样设计可以实时统计全校总供需比、某个毕业生双选会提供的需求情况等。备注字段标记着该信息是针对哪一届毕业生的需求信息, 这样就可以建立历史数据, 方便日后的对比统计。

单位联系人数据库是对用人单位进行人脉管理的基础数据库, 主要包含单位帐号、联系人姓名、部门、职位、联系方式、籍贯、生日、是否校友、是否被聘为学校就业指导专家、照片等信息, 学校可以根据对单位的星级分类和该联系人的不同属性, 对单位联系人进行不同的公关。

招聘历史数据库主要包含单位帐号、招聘时间、学历、专业、人数、分类等字段, 其中分类主要用于标识该信息属于历史数据还是当前数据。历史数据是截至毕业生毕业当年12月31日的统计;当前数据是毕业生查询单位信息时, 该单位在本校的签约情况统计。由于可能存在违约等现象, 系统在毕业生毕业当年年底将全部删除当前数据, 在将毕业生签约数据库中的数据进行导入, 生成历史数据。

(2) 就业信息网后台单位招聘信息发布模块

单位招聘信息发布主要包含单位招聘信息、企业宣讲会信息 (专场招聘会) 和毕业生双选会信息 (包含中型招聘会) 的录入工作。学校原有单位基本信息数据库中没有该单位, 则将该单位信息添加到数据库中;已经存在, 则对信息进行更新。

(3) 毕业生管理模块

毕业生管理模块包含毕业生个人简历发布、毕业生毕业去向登记、毕业生个人简历管理、毕业生毕业去向管理等几个部分。涉及数据库是毕业生信息数据库, 包含:学号、姓名、专业、学历、生源地区、是否贫困生、是否有心理问题记录等基本数据;毕业去向、就业形式、单位名称、档案去向、户口去向、违约记录等就业数据;意向就业地区、外语语种和水平、计算机水平、专业素质等个人简历数据。毕业生信息数据库的字段名称、类型和长度可以参考上级主管部门要求报送的格式要求, 并在此基础上按需求进行扩充。

毕业生个人简历发布模块, 为了防止毕业生发布虚假求职简历, 毕业生的一些基本学籍数据, 可以进行锁定, 毕业生无法更改。对已经锁定的数据添加备注, 告知用人单位, 这些信息是由学校提供的, 以增强求职简历的权威性。同时, 对学院提供毕业生辅导员、毕业生导师登陆窗口, 可以通过院系级权限发布对某个毕业生的评语, 给用人单位参考。可以设定毕业去向已经确定的毕业生的简历是否显示, 或者在简历中对该生的毕业去向进行标注。为了防止毕业生个人隐私泄漏造成不必要的损失, 用人单位只可以查询到毕业生的个人邮箱, 手机、家庭电话、宿舍电话等信息并均对外保密。用人单位可以在所浏览简历的页面下方提供文本框内向毕业生发出面试或进一步协商的邀请。

毕业生个人简历管理模块主要提供毕业生帐号、密码的查询, 毕业生数据变化后 (如原来预报毕业的学生最终不能按期毕业) 的个人简历锁定、删除等功能。

毕业生毕业去向登记模块, 可以根据毕业生去向的种类, 设置不同的录入界面, 根据该毕业去向所需要采集的数据内容, 设计录入界面的数据字段数量, 也可以减少数据录入的错误率。对签三方协议书的毕业生, 在毕业生录入用人单位数据时, 可以参照单位招聘信息发布的方式, 对单位基本信息数据库进行增加或更新操作, 同时减少毕业生信息录入量, 并生成招聘历史数据库的有关数据。

对家庭经济困难并就业困难毕业生的就业援助也是高校必须做好的工作之一, 为了对这些毕业生提供“一对一”的就业指导、就业服务和重点推荐, 必须及时了解这些毕业生的求职意向和就业情况。本平台系统应提供按学号导入功能, 将毕业生的心理咨询数据、助学贷款数据导入就业信息网站, 以实现就业信息集成管理。对于家庭经济困难的毕业生, 可以重点向用人单位推荐, 在毕业生的电子简历上面加注重点推荐字样。

(4) 统计模块

就业信息数据统计通过用人单位信息的分级管理模块、单位招聘信息发布模块和毕业生管理模块的功能设置, 可以方便的设计各类就业信息数据的统计功能, 为学校就业工作提供依据, 也可以为学校的招生、教学等提供参考数据。

就业信息数据统计主要包含以下内容:

单位招聘数据统计:包含按学历、学院、专业提供的实时供需比统计;来学校招聘企业的单位性质、地区、行业、单位级别等实时统计;历史数据对比;按单位分级标准生成名单, 以方便发出毕业生双选会邀请函、电话联系、对重要联系人发出节日贺卡等。

毕业生就业数据统计:包含按学历、学院、专业、性别、生源地区、学生特征 (如是否有心理问题、是否是贫困生等) 、是否优秀毕业生、是否经常登陆就业信息网站等统计的实时就业情况;派遣毕业生就业的单位性质、单位所在地、基层就业、西部就业、求职途径、初次薪酬、工作是否专业对口、就业单位层次等统计;基层、西部就业情况统计;升学毕业生的升学学校地区 (本校或外校) 、升学类别 (保送、直博、自考等) 、部分重点学校等统计。历史数据对比, 设计自动统计程序, 按照教育部统一的要求时间自动统计当时的就业率, 并生成历史对比数据, 以方便高校就业中心及时的了解当年就业情况。

其它统计:如个人简历发布情况统计和由此产生的毕业生求职意向调查;个人简历数据与就业数据联动, 可以做出期望薪酬和实际薪酬的对比统计等就业意向和实际就业情况统计;可以为招生部门提供按专业、生源地区统计的就业率、考研率等。

4、需要注意的问题

(1) 数据内容标准化。

数据内容的标准化设计可以参考高校上级主管部门的要求, 如单位性质可以参考教育部《关于进一步完善高校毕业生就业统计工作的通知》的有关内容, 专业可以参照教育部标准专业目录内容等。高校自己设置的统计字段, 也应设计标准的字段内容。

(2) 数据库设计。

数据库应根据系统需要来设计, 可以先根据本校对单位分级、求职意向统计等统计要求, 对相应的数据库设计相应的字段内容。本系统涉及的所有数据库均包含一个历史备份数据库, 主要用来备份部分删除的数据和需要备份的历史数据。统计部分的数据, 每次经过计算的生成的数据, 存入统计数据库。下次打开的数据统计界面, 直接调用最后统计的数据内容, 除非点击“重新统计”按钮, 不必进行再次统计。

(3) 数据处理。

学校教务部门提供的学籍数据、助学贷款部门提供的贷款名单等基础数据库, 提供导入功能。数据导入时, 对数据库原来不存在的数据, 采取添加数据方式增加数据, 对已经存在的数据, 则可以根据学号进行相关字段 (可以执行设定) 的更新操作。数据导入后, 应提供数据差错功能, 对有关字段内容进行标准化转换, 并自动生成部分字段内容。关联数据库有关数据应设计同步更新功能, 如删除了某个数据, 关联数据库的有关字段也应做删除或更新操作。

(4) 加强对信息处理人员的培训和管理。

就业信息集成管理网络平台除了在系统中设计一定的约束条件对信息的录入进行规范外, 还应加强对信息处理人员的培训和管理:保密性要求, 本系统涉及到各高校的用人单位人脉信息和毕业生的个人隐私信息, 信息处理人员应具备保密意识, 对敏感信息不得泄漏;规范操作要求, 由于系统各个数据库的关联是通过字段信息内容进行的, 这就要求信息处理人员在录入各类信息时, 要保证其完整性。

南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统篇7

电子病历是以患者为中心的全医疗过程的数据记录,建立在医院医嘱、检验、PACS、心电、手术麻醉以及药房等各类临床信息系统基础上,以满足临床诊疗现场的信息需求和改善医生的临床决策为目的的综合信息平台[1,2]。随着医院数字化的发展,以患者为中心的电子病历将逐渐成为医院数字化发展的核心。

在国外,如美国和日本等已经把电子病历的发展作为一个很重要的研究方向,并且在临床上已有很好的应用。美国医院信息协会提出了医疗机构电子病历应用评价模型,采用8个等级评价从单一科室系统到完整无纸化电子病历环境的医院信息化建设阶段[3]。在美国,大部分医院处于电子病历分级标准的2~3级,完整的临床数据集成、展现以及智能化应用成为电子病历发展的目标。而目前国内医院电子病历的研究起步较晚,大多数医院电子病历的建设还处在编辑器的应用阶段,即处于电子病历的数据集成阶段。

2 建设目标

近年来,福州总医院瞄准世界医院数字化发展前沿,确立了电子病历在数字化医院建设的核心地位,并借鉴了美国的信息模型和日本的人性化、精细化设计的优点,结合中国医疗体制和病历管理规范,初步实现了“无纸化存储、一体化展现、智能化应用”的建设目标。

根据建设目标,如何把电子病历通过图形化界面展现以及如何使电子病历的集成应用为医生提供有益的帮助是目前电子病历发展过程中需要解决的一个重要问题,福州总医院以临床数据中心为支撑,建立了人性化、精细化以及图形化的集成展示界面,该方法不但是国际电子病历系统的先进理念,而且也显示了高端电子病历的强大优势,在临床医生工作站等系统中广泛应用电子病历集成展示功能,实现了诊疗活动全集成浏览。

3 技术架构设计

电子病历集成展现是一个复杂的设计过程,不仅和电子病历数据密切相关,而且和临床医生的实际应用也密不可分。因此,集成展现的设计核心是自上而下的集中展现,然后分层次展现,最后实现为医生下达医嘱提供帮助的目标[4]。系统在架构设计上如图1所示。

集成展现是将医生所关注的信息集中展现在一个界面上,它提供了可查询、浏览历史各次不同医疗机构的门诊、急诊、住院和体检信息,并提供操作当前就诊医嘱、医生文书、护理记录、辅诊检查资料的快捷方式。界面以直观方式显示患者各次就诊时的生命体征(如体温、脉搏、血压、呼吸等)、检查检验、医嘱等患者重要的观察指标,并能以时间方式查询任意上述指标的情况、相互关系和趋势。在查看当前就诊时,各种电子病历数据的前后、因果关系一目了然,医生和护理人员不仅可以观察患者的上述各类指标,从整体上把握其病情发展情况,还可以直观地查阅在病情不断变化的情况下对患者所进行的各种处置护理情况、制定的诊疗计划、执行情况及其临床效果等,同时也可以轻松地翻阅患者的历史病历数据,为下一阶段的诊疗工作提供丰富的参考信息。在任何时间、任何地点都能集中展示所有跨区域跨时间病历信息的集成展现,真正体现了“以患者为中心”的观点,改善了传统形式病历固有的缺陷与不足,真正体现了医疗信息化和数字化的价值。

4 系统主要功能的设计与实现

4.1 医生概览集成展现设计与实现

为了使医生一进入临床医生工作站就能对其所经管患者有概要的了解,对集成展现设计如图2所示。

首先,为医生提供住院患者、新入患者、出院患者、手术安排、护理等级、病情变化以及欠费情况等信息,使医生对患者有整体的了解。然后,医生可以根据不同的情况进行过滤查询,如某患者病情由普通变为病重,医生就可以在集成展现界面上直接点击病情变化。同时,界面上会对病情变化的患者进行过滤,医生可点击某患者的列表转入单患者生命体征界面以了解详细情况。因此,医生概览集成展现在设计上突出了其所关注信息的重点,为医生的工作提供了导航,在操作界面上形成了医疗事件的管理门户[5,6]。医生概览集成展现的实现为医生的工作提供了很大的便利。在实现上,数据整合了患者的出入转、手术、护理、病情变化以及费用等信息,建立了数据视图以方便于提取数据。

4.2 历史就诊事件集成展现设计与实现

历史就诊事件集成展现是为了更好了解单患者总体病情的信息概览。在设计上如图3所示。

历史就诊事件集成展现以年份为横坐标,以历史就诊事件为纵坐标,并以就诊卡的方式展现门诊、住院以及体检等历史就诊时间,医生通过历史就诊情况不但可对单患者的诊断、病情、手术等有总体的了解,还可对患者的疾病过程有总体的印象,若想详细了解,通过点击某次医疗事件,就能对详细的诊断和病情进行了解。历史就诊事件的视图为医生的诊断提供了有益的帮助,也为诊断符合率的提高提供了大量的参考信息。在实现上,数据整合了单患者所有门诊、体检、住院等就诊信息,并形成了数据视图。

4.3 单患者部位导航集成展现设计与实现

为了能全面掌握患者的健康与疾病信息,在设计上如图4所示,单患者部位导航集成展现可以为医生提供单患者不同部位曾经发生过某种疾病,医生根据不同部位的疾病情况进行分析,以做出更好的诊断。同时,在用药、治疗时根据不同部位的疾病情况,综合考虑并发症的情况,从而为患者提供高效准确诊断、高质量的医疗服务。在实现上,数据的整合以单患者的身体部位为索引,建立部位病情的导航。

4.4 单患者生命体征及关键指标集成展现设计与实现

在设计上,单患者生命体征及关键指标集成展现是把单患者住院期间生命体征及关键指标的变化情况以曲线图方式进行展现,界面的设计以住院时间为横坐标,以生命体征和关键指标为纵坐标,一屏显示7 d的体征及指标变化情况。当医生在医生工作站中选择某个患者时,界面上会显示其7 d内的体温、脉搏以及血压等曲线变化情况。同时,根据不同的疾病,界面上会显示这种疾病所关注的关键指标情况,如糖尿病患者的界面上会显示血糖的曲线变化情况,若是肾病患者,界面上会显示肌酐的曲线变化情况[7]。在实现上,数据整合是以单患者的各种生命体征及关键指标为索引,建立数据视图及指标的导航。如图5所示。

单患者生命体征及关键指标集成展现的应用为医生掌握病情提供了视觉上的总体印象,医生通过集成展现界面可以很方便地了解生命体征的变化及关键指标的情况,并可以通过集成展现界面对患者下一步的治疗方案进行调整。

4.5 多种图像集成展现设计与实现

为了使医生更好地掌握患者的检查图像信息,在设计上如图6所示,多种图像集成展现把CT、MRI、X线、内镜、超声、动态声像、神经电生理、心电图和各种重症监护等图像信息通过建立公共的图像浏览平台进行综合浏览,医生根据所需图像要求,再对某种图像进行详细浏览,并可把不同的图像分屏浏览、进行对比等,实现了图像信息的高度共享。在实现上,图像数据按照HL7的标准进行整合,形成统一的图像数据中心,实现了数据高度集成。

5 应用前景及展望

采用集成展现的临床信息服务应用,直观有效地调阅、查询、检索以及对比不同的诊疗信息,实现了患者当前生命体征、检查检验、医嘱等重要观察指标的数据浏览,使各种临床数据的前后、因果关系一目了然。它实现了影像信息的综合浏览界面,在一个界面即可显示DR、CT、磁共振、心电、病理等各类静态检查影像以及数字减影、超声、胃镜等动态影像。点击某种检查影像可全屏显示该检查影像,并进行缩放、窗宽窗位调整等各种后处理。

通过电子病历集成展现设计与应用,我们建立了多种电子病历集成展现界面,为医生提供多种参考信息,更好地为医生的诊治工作提供帮助,真正体现出“以患者为中心,以医护人员为主体”的医院发展方向。同时,这也是福州总院数字化建设过程中在“军卫一号”工程基础上的重大创新和飞跃。但在未来的实际应用过程中,集成展现的设计仍需考虑医生的专科、患者的病情等因素,因此,未来的集成展现的设计将更趋于专业化、个性化,更加注重不同专科、不同病情体现的内容。这些问题将在下一步工作中继续探索与实践。

摘要：目的:为了更好地在临床医生工作站中集成展现电子病历和临床医生提供有益的帮助。方法:通过医生概览、历史就诊事件、单患者部位导航、单患者生命体征、关键指标以及多种图像集成展现等方法来实现。结果:为医院管理及医生提供了很大的便利。结论:改善了传统的临床信息浏览的方式及操作界,具有良好的应用前景。

关键词：电子病历,集成展现,图形化界面,集成

参考文献

[1]陈金雄.新医改条件下的医院数字化建设[C]//第三届电子病历与区域医疗博览会会议论文.北京:佚名,2009:10.

[2]饶克勤.医疗体制改革与卫生信息化建设[C]//中华医学工程学分会第十次学术年会暨2009中国临床医学工程学暨数字医学大会主题报告.南京:中华医学会医学工程分会,2009:10.

[3]安继业,薛万国,史洪飞,等.临床数据中心构建方法探讨[J].中国数字医学,2008,3(12):13-16.

[4]钱志明,徐海澎.基于HL7V3建立临床数据中心[J].中国数字医学,2008,3(15):67-69.

[5]张康莉.数字化影像病案管理系统与HIS的链接[J].实用医药杂志,2008,25(10):1260-1261.

[6]杨丽静,肖晓旦.电子病历的结构和功能模型综述[J].中国数字医学,2007,2(3):15.

【南通大学电子信息学院-集成电路设计与集成系统】推荐阅读：

南通大学杏林学院专业排名最好的专业有哪些11-20

湘潭大学计算机系统装配与集成实习报告10-09