什么是互操作性?

一个人站在地图前看着手机

作者

Gregg Lindemulder

Matthew Kosinski

Staff Editor

IBM Think

什么是互操作性?

互操作性是一种基于标准的方法,让不同的 IT 系统能够交换数据并共享功能,同时最大限度减少最终用户的干预。

互操作系统在医疗保健、政府、商业和公共安全领域发挥着越来越重要的作用。互操作性为这些领域的各种信息技术 (IT) 系统提供了一种高效且有效的方式来连接、通信和共享重要数据。

例如,互操作性让医疗保健提供方能够访问和更新电子健康记录 (EHR),让供应链能够跟踪和管理库存,让政府服务提供商能够为公民提供社会服务。

互操作性是通过一些通用标准来实现的,这些标准定义了数据格式以及不同系统之间的数据交换方式。有时,相关法律会要求关键系统(例如用于公共健康或公共安全的系统)必须符合互操作性标准,以确保其兼容性。

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为什么互操作性很重要

互作性非常重要,因为它可以优化独立信息系统之间的数据共享,从而助于防止出现数据孤岛。在信息交换期间,互操作性可提供无缝用户体验,因此可以轻松访问断开连接的数据集,以实现共同目标。

例如,得益于互操作性,临床医师可以访问实验室结果和患者历史数据以做出诊断,销售经理可以访问采购交易和网站活动数据,从而为客户提供个性化优惠。

互操作性的优点体现在让组织能够做到以下几点:

  • 访问数据
  • 提高效率
  • 加强合作
  • 做出更好的决策
  • 管理可扩展性
  • 降低成本

访问数据

互操作性让组织能够轻松访问来自多个来源的数据。在使用数据元素之前无需进行转换或改变格式。此功能可简化信息共享,因为用户可以非常轻松地实时访问外部数据。

提高效率

互操作性可以消除手动数据输入和数据处理等耗时任务,从而加快工作流。它还可以通过直接从数据源提供准确数据,来降低出错的可能性。用户可以腾出更多时间来专注处理自己的工作,而无需准备或修正导入的数据。

加强合作

互操作性可以打破数据孤岛之间的壁垒,在不同系统间共享信息,从而改善沟通与协作。不同的公司、机构或组织部门都可以共享同一数据集的统一视图,从而有助于更有效地协同工作。

做出更好的决策

轻松访问多个来源的准确数据,可以更全面地了解数据生态系统。互操作性可帮助利益相关者获得更高的可见性,以便他们做出质量更高、数量更多的数据驱动决策

管理可扩展性

互操作性可助力组织利用高效数据交换来扩展运营。组织无需为任何新的业务举措创建新的数据源,而是可以轻松访问现有数据源,为不断扩展的工作负载提供支持。

降低成本

互操作性可降低成本,因为无需购买和维护处理、准备和分发外部数据供内部系统使用的软件系统。它还减少了从不可互操作的系统中手动输入和准备数据所需的人力成本。

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互操作性的工作原理

为了实现互操作性,共享数据的系统必须使用一组通用标准。这些标准通常包括常用数据格式、数据交换协议和描述数据元素的共同词汇。

这些标准由希望实现互操作性的组织、用户群体、政府或行业事先商定。

然后,软件开发人员会根据已获批准的标准构建解决方案和应用程序。他们通常还会提供应用程序编程接口 (API),作为连接系统的网关。

一些互操作性标准相对简单,规定系统使用通用数据格式,例如可扩展标记语言 (XML) 或 JavaScript 对象表示法 (JSON)。其他标准更为复杂,不仅定义了格式,还定义了元数据结构、传输协议和其他要求。

互操作性标准的示例包括:

  • 电子数据交换 (EDI) 是指企业间安全传输数字文档的一套标准。不同行业和地区使用的 EDI 标准有很多种。

  • 快速医疗互操作资源 (FHIR) 是美国卫生与公众服务部 (HHS) 下属国家卫生信息技术协调办公室 (ONC) 规定实施的健康数据交换标准。

  • 医学数字成像和通信 (DICOM) 是一种数据格式标准和传输协议,用于交换和存储医学图像和患者数据。

  • Project 25 (P25) 一种数字双向无线电标准,让公共安全机构能够相互通信。

互操作性级别

系统可以实现 4 个互操作性级别:

  • 基础
  • 结构
  • 语义
  • 组织
基础互操作性

这种互操作性也称为简单传输,是最基本的互操作性。数据从一个系统安全地传输到另一个系统,无需进行解释或转换为特定格式。信息在系统间自由流动,但可能需要人工干预来处理或分析数据。

结构性互操作性

在此级别,系统之间共享的所有数据都标准化为特定格式,以便对其进行解释和使用。标准化格式通常涉及将数据分类到标准化字段中,以便接收系统可以自动检测每个字段代表什么。

例如,从客户数据库中捕获的数据可按“姓名”、“地址”和“购买历史记录”等字段进行分类。访问该数据库的业务应用程序可以根据这些字段解释内容。也就是说,应用程序将“名称”字段中的数据视为客户的姓名,将“地址”字段中的数据视为客户的地址,依此类推。

语义互操作性

通过语义互作性,系统可以交换数据并理解其含义,即使数据的结构不同。

在这个级别上,这两个系统使用分享的词汇来解释数据。无论来源或格式如何,这两个系统都能识别数据的含义,因为它们使用共同的术语来描述数据。

语义互操作性通常依赖于元数据。当数据从一个系统传输到另一个系统时,数据会附带元数据,指示接收系统如何根据共享术语集来解释数据。

例如,医疗保健提供方可以使用不同的名称来指代相同的疾病。为了确保医疗保健系统保持一致,组织通常使用术语数据库,其中每个条件都映射到特定的代码。当数据在系统之间传输时,它包含此代码,该代码告诉接收系统如何解读疾病。

组织互操作性

组织互操作性是指组织何时协调其运营和数据治理策略,以便信息可以在它们之间自由、安全地流动。

这一层次超越了共享的技术标准,还包括共同的目标、流程和法律考虑因素。由于这些共享标准错综复杂,有些人认为组织互操作性是最高级别的互操作性。

互操作性用例

医疗保健

互操作性让医疗保健组织能够轻松访问和分享重要的医疗保健数据,例如实验室结果、诊断、处方药物和免疫登记。这种高效的电子健康信息交换有助于医疗保健提供者改善患者护理水平,并改善治疗效果。

在美国,接受医疗保险或医疗补助服务付款的组织必须具备医疗保健信息互操作性。

政府

政府利用互操作性来帮助各部门和机构就公共服务优先事项进行沟通和协作。

互操作系统可用于规划预算、提供许可和注册等服务、为公民登记优点计划以及提交电子纳税申报表。互操作性可以降低提供政府服务的成本和管理开销。

公共安全

互操作性是突发公共事件中的一项关键能力。它使来自不同司法管辖区的急救人员能够使用不同的系统进行实时通信,以协调响应和分配资源。警察、消防员和医护人员通常依赖可互操作的系统和功能。

电信业

互操作性使不同的电信平台、服务、网络和设备能够连接和通信。例如,固定电话可以拨打智能手机,VoIP 电话可以连接到固定电话,短信可以通过多个服务提供商发送。

国防和军事

盟友国家的军队利用互操作性来改善通信、决策和战略适应能力。例如,北约成员国在训练和执行任务时使用可互操作的通信系统以及共同的战术、程序和设备标准。

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