Projeto Alertas. Miguel Araújo Oliveira, a28898 Telmo Domiciano Pereira Barbosa, a30011

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1 Projeto Alertas Miguel Araújo Oliveira, a28898 Telmo Domiciano Pereira Barbosa, a30011 Trabalho realizado sob a orientação do Professor Paulo Jorge Teixeira Matos Engenharia Informática 2014/2015 iii

2 Projeto Alertas Relatório da UC de Projeto Licenciatura em Engenharia Informática Escola Superior de Tecnologia e Gestão Miguel Oliveira, Telmo Barbosa 2014/2015

3 A Escola Superior de Tecnologia e Gestão não se responsabiliza pelas opiniões expressas neste relatório. v

4 Certifico que li este relatório e que na minha opinião, é adequado no seu conteúdo e forma como demonstrador do trabalho desenvolvido no âmbito da UC de Projeto. Paulo Jorge Teixeira Matos - Orientador Aceite para avaliação da UC de Projeto

5 Agradecimentos A elaboração deste projeto, só nos foi possível com a colaboração da instituição de ensino e várias pessoas, nomeadamente: Ao Professor Paulo Jorge Teixeira Matos, excelente orientador, por ter depositado em nós a confiança integrando-nos neste projeto, que contribui para grande enriquecimento a nível profissional e pessoal. Agradecemos também a boa disposição, simpatia, incentivo e disponibilidade em ajudar. A sua paciência e sabedoria, foi fulcral para que fosse possível chegar ao final do trabalho. À Coordenadora do Grupo de Coordenação Local do Programa de Prevenção e Controlo de Infeções e de Resistência aos Antimicrobianos da unidade local de saúde de Bragança, Cristina Nunes, pela simpatia e amabilidade em se disponibilizar para fornecer dados e informações essenciais para o desenvolvimento deste projeto. À Escola Superior de Tecnologia e Gestão, do Instituto Politécnico de Bragança, pelo fornecimento das instalações e ferramentas úteis para a execução deste projeto. A todos os amigos e familiares, pela ajuda prestada e constante encorajamento para a elaboração deste trabalho. Sem eles todos este percurso teria sido mais difícil. vii

6 Resumo O uso de aplicações informáticas tem vindo a expandir-se, facilitando tarefas anteriormente realizadas pelo homem. Este projeto teve como objetivo conceber e implementar uma solução autónoma e integrada de monitorização de fontes de dados, e geração e encaminhamento dos respetivos alertas. Foi concebida para ser orientada à estrutura organizacional, separando funções (e competências) de indivíduos concretos; e suficientemente genérica e expansível para ser aplicável a qualquer tipo de entidade ou fonte de dados. Complementarmente, foi também criada uma infraestrutura para comportar mecanismos de síntese de dados, nomeadamente de geração de relatórios. O projeto foi desenvolvido em contexto real, teve a Unidade Local de Saúde de Bragança como caso de estudo e o respetivo Laboratório de Análises Clínicas como principal fonte de dados a monitorizar. Permitiu dar resposta, em tempo útil, a vários procedimentos e protocolos de saúde pública, obrigatórios, e que eram até aqui totalmente impossíveis de realizar ou quando possíveis, raramente em tempo útil. Como parte integrante da solução desenvolvida, foi criado um front-end de utilização comum, com recurso a web sockets, onde os utilizadores recebem os avisos da receção dos alertas e mensagens. Podem também através deste front-end aceder aos seus dados pessoais, ao conteúdo dos alertas/mensagens e à configuração das suas preferências. Recorrendo a JSF implementou-se ainda um portal que permite a configuração de todo o sistema, tal como: gestão de utilizadores, gestão da orgânica institucional/empresarial, gestão da plataforma de notificações, criação de novos alertas e de novos relatórios de síntese. Palavras-chave: alertas, relatórios, monitorização, microrganismos, análises clínicas.

7 Abstract The use of computer applications has been expanding, making tasks previously performed by man easier. This project aimed the conception and development of an autonomous and integrated solution to supervise data sources and to generate and forward the correspondent notifications. It was conceived to be oriented to the organizational structure, separating skills/competencies from concrete individuals; and enough generic and scalable to be applicable to any kind of entity or data source. In addition, it includes an infrastructure to accommodate data synthesis mechanisms, like report generation. The project was developed in real context having the Bragança Local Health Unit as a case study and the respective Clinical Analysis Laboratory as a primary data source to monitor. It allowed to do several procedures and mandatory public health protocols in useful time, that before were not possible to accomplish or, when possible, rarely were done timely. As part of the developed solution, a front-end was created using web sockets to the conventional users receive the notifications and messages. Through this front-end, users can configure their preferences and access their personal data and alert/message contents. Using JSF, it was implemented a portal to allow the configuration of the full system, namely the management of users, organic structure of the company and the of notification platform, including create new notifications and reports. Keywords: notification, reporting, monitoring, microorganisms, clinical analysis. ix

8 Conteúdo 1 Introdução Objetivos Estrutura do documento Análise do Problema Solução do problema Atores Diagramas casos de uso Gestão de mensagens Gestão de Grupos Gestão de Alertas Gerador de relatórios Arquitectura da Solução Sistema implementado Front-end Back-end Tecnologias Usadas JSF Model-view-controller (MVC) Primefaces MySQL JavaScript (JS) jquery AJAX JSON CSS WebSockets HTML Java Excel API... 21

9 5 Implementação Front-end Back-end Login Mensagens Grupos Alertas Administração Gestão de sessões Processos de Background Notificações Relatórios Conclusão Anexo A... 1 A Cronograma... 1 Anexo B... 3 B Estrutura do ambiente de desenvolvimento... 3 B.1 - Libraria para acesso à base de dados... 3 B.2 Projeto JSF... 4 B.3 - Módulo de monotorização da base de dados do hospital... 8 Anexo C... 9 C Diagrama ER da base de dados da plataforma

10 Lista de Figuras Figura Diagrama caso de uso relativo à gestão de mensagens... 7 Figura Diagrama caso de uso relativo à gestão de grupos... 8 Figura Diagrama caso de uso relativo à gestão de alertas... 9 Figura Diagrama caso de uso relativo ao gerador de relatórios Figura Arquitetura do Sistema Figura Camada de negócio [JSF1] Figura Mostra o tratamento de uma simples requisição de um cliente no JSF [JSF2] Figura Apresentação do Front-end Figura Apresentação da página de login Figura Apresentação da página de visualização de mensagens Figura Criação de novo serviço Figura Apresentação da configuração de serviços Figura Apresentação da lista de alertas configurados Figura Wizard da configuração de um alerta Figura Apresentação da lista de funcionários Figura Apresentação dos dados dos funcionários Figura Apresentação das máquinas associadas Figura Exemplo de configuração de um relatório... 31

11 Lista de Abreviações AJAX API CSS DOM HTML JSF JSON UI Asynchronous JavaScript and XML Application Programming Interface Cascading Style Sheet Document Object Model HyperText Markup Language JavaServer Faces JavaScript Object Notation User Interface xiii

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13 Capítulo 1 1 Introdução Os laboratórios de análises clinicas das unidades hospitalares estão obrigados a efetuarem periodicamente um conjunto de procedimentos de controlo sobre os resultados das análises. Estes procedimentos têm pelo menos duas finalidades: - Detetarem análises que acusem a existência de agentes patogénicos considerados como graves e muito graves. O que deveria ser feito de forma continuada, no sentido de mais rapidamente identificarem essas ocorrências e despoletarem os procedimentos necessários a minimizarem a propagação dos agentes a outros utentes ou cidadãos. - Quantificarem o número de ocorrências e avaliarem a evolução dos agentes patogénicos considerados graves ou muito graves. Este procedimento deveria ser efetuado regularmente, cabendo aos responsáveis laboratoriais comunicarem estes dados às entidades próprias todos os meses. Dos muitos agentes patogénicos existentes, apenas alguns são considerados graves e muito graves. Estes tipicamente caracterizam-se pela sua rápida capacidade de propagação (podendo mesmo dar origem a epidemias), pela resistência que têm aos antibióticos, pelas consequências que têm em termos de saúde pública (podendo resultar mesmo em mortes) e pelos custos que imputam às pessoas e ao estado com tratamentos e despesas indiretas. Segundo apurado, o número de análises por dia efetuado por este tipo de laboratórios é considerável. O que é fácil de perceber se pensarmos que cada utente corresponde a várias dezenas de análises: produto (urina, sangue, fezes ) * microrganismo (que são dezenas) * antibióticos (que também são muitos); e que facilmente um laboratório atende algumas centenas de utentes por dia. Analisar estes resultados de forma continuada e no mais curto espaço de tempo possível, requereria, por si só, ter vários operacionais a efetuar esta função. 1

14 Processar todos estes resultados ao final de cada mês, é o que se pode considerar uma tarefa hercúlea. Não o fazer viola imposições legais às quais os laboratórios de análises clínicas estão obrigados, pode colocar em causa a saúde pública, pode mesmo resultar em situações de vida ou de morte. 1.1 Objetivos O objetivo principal deste projeto é dar resposta de forma cabal e totalmente funcional aos problemas anteriormente descritos. No entanto, com a finalidade de potenciar o interesse da solução a construir para efeitos comerciais, entendeu-se integrar a resolução destes problemas numa solução mais alargada, de aplicação mais transversal e que inclui outras áreas de atividade das unidades hospitalares e de análises clínicas. Neste sentido, os objetivos definidos são os seguintes: - Conceção e implementação de uma plataforma de notificação orientada à organização hospitalar; - Conceção de soluções autónomas e automáticas de monitorização de bases de dados para geração de alertas; - Conceção de soluções de análise e síntese de dados para efeitos de produção de relatórios; - Desenvolvimento integral dos vários front-ends e back-end para a utilização, gestão, configuração e manutenção do sistema. 1.2 Estrutura do documento Este documento está estruturado da seguinte forma: Capítulo 1 Introdução Neste capítulo é apresentada uma breve descrição do projeto, os seus objetivos e a organização deste documento.

15 Capítulo 2 Análise do Problema É apresentada a solução do problema, os atores presentes na solução implementada e respetiva modelação que inclui diagramas de caso de uso. Capítulo 3 Arquitetura da Solução Neste capítulo é descrita a arquitetura da plataforma, descrevendo de forma detalhada a sua implementação. Capítulo 4 Tecnologias usadas São descritas as tecnologias utilizadas com uma breve descrição das mesmas e as vantagens da sua utilização. Capítulo 5 Implementação Neste capítulo é descrita a implementação da plataforma, são apresentadas todas as suas componentes, funcionalidades e algumas imagens da solução final. Capítulo 6 Conclusão São apresentadas as conclusões deste projeto e os resultados obtidos. 3

16 Capítulo 2 2 Análise do Problema 2.1 Solução do problema Devido à lacuna de um sistema de comunicação e monitorização de eventos em unidades hospitalares e clinicas, pretende-se desenvolver uma plataforma que vai ser acedida pelos funcionários da instituição em que será instalada. Essa plataforma fornece um sistema de comunicação entre todas as entidades da instituição e a possibilidade de configurar o envio automático de mensagens a alertar para eventos ocorridos (alertas), sendo esses alertas definidos por elementos autorizados à configuração dos mesmos. Esses mesmos eventos podem ter origens diferentes sendo a plataforma implementada de forma a permitir a instalação de módulos, que permitem a geração dos alertas (Ex: monitorização em tempo real de bases de dados, aproximação de datas importantes, até mesmo deteção de pessoas em locais a partir de câmaras de vigilância), pretendendo-se nesta mesma plataforma ter a integração de soluções de análise e síntese de dados para produção de relatórios. Os módulos que podem ser instalados poderão ter várias finalidades, mas como objetivo inicial deste projeto, o primeiro módulo criado (secção Alerta Básico anexo C Fig. C.1) tem como função a monitorização de uma base de dados, gerando alertas na ocorrência de determinados acontecimentos definidos através de wizards, por utilizadores autorizados. Para a monitorização de ocorrências foi implementado um sistema de processos de background, que têm como finalidade a procura (de forma periódica ou em tempo real) de eventos que se deseja controlar. Esses processos têm também a responsabilidade de notificar grupos, subgrupos de utilizadores. A solução projetada é constituída por um front-end e um back-end que varia conforme a política de utilizadores em causa. O front-end consiste numa página, onde serão apresentadas notificações de mensagens recebidas pelos utilizadores que tenham realizado login nos computadores em causa. Esta

17 página estará sempre visível em vários computadores distribuídos pela instituição destinados para o efeito. O back-end permitirá a gestão das mensagens (enviar, ler, apagar e reenviar), configuração de alertas, produção de relatórios, alteração de permissões dos utilizadores, gestão de perfil (alteração da password e vias de contacto) e gerir as sessões iniciadas em computadores de recessão de notificações. Para a gestão dos utilizadores, optou-se por criar um sistema de representação da estrutura orgânica da instituição. Sistema organizado segundo grupos e subgrupos. Os grupos, em ambiente hospitalar, correspondem aos serviços (Ex: Pediatria, Administração ); cada grupo agrega vários subgrupos (categorias), em que cada um corresponde a uma categoria ou competência profissional dentro do grupo em causa (Ex: Administradores, Médicos, Funcionários de limpeza ). Aos utilizadores poderão ser atribuídas permissões de acesso a funcionalidades da plataforma, com base nos grupos e subgrupos a que pertencem. 2.2 Atores O registo dos utilizadores na aplicação é feito automaticamente, importando da base de dados da instituição em causa. Estes utilizadores vão desempenhar papéis diferentes (atores) de acordo com as permissões de cada um. Os vários tipos de utilizadores vão ser descritos a seguir. - Utilizador Público/Não Registado: Não tendo credenciais de login, este utilizador pode apenas visualizar a página de front-end. - Utilizador Normal: Este pode enviar e receber mensagens, alterar os seus dados pessoais, receber notificações de alertas e gerir as sessões iniciadas nas máquinas. - Gestor de Relatórios: Herda todas as permissões do utilizador normal e tem acesso à produção de relatórios, podendo configura-los e descarrega-los para o seu dispositivo. 5

18 - Gestor de Alertas: Para além de todas as permissões do utilizador normal pode ainda enviar mensagens em nome do serviço ao qual está autorizado a gerir alertas e tem também acesso à configuração de alertas (configuração dos módulos). - Gestor de Grupos: Este pode criar subgrupos no(s) grupo(s) onde é gestor, atribuir utilizadores aos subgrupos, indicar as vias ( e/ou telefone) de notificação de mensagens ou alertas conforme a sua proveniência e o nível. Podem ainda atribuir permissões de gestor de alerta desse serviço aos utilizadores. Para além de todas as permissões referidas, pode ainda desempenhar o papel de gestor de alertas, - Administrador Global: Este utilizador para além das funcionalidades do utilizador normal tem ainda autorização para criar novos grupos, aceder a todos estes, fazer qualquer alteração nos mesmos e ainda configurar alertas. Pode também consultar e editar informações dos utilizadores e atribuir permissões de administrador global. 2.3 Diagramas casos de uso Através dos diagramas casos de uso, pretende-se clarificar as funcionalidades da plataforma, bem como os diversos atores existentes.

19 2.2.1 Gestão de mensagens Neste diagrama é representado o processo de gestão de mensagens. Figura Diagrama caso de uso relativo à gestão de mensagens Tem-se como atores: Um funcionário comum, que tem a possibilidade de: - Gerir as suas mensagens recebidas e enviadas (Ver/Apagar/Responder) - Remeter mensagens privadas para outros funcionários. Um gestor de grupo, que para além de herdar todas as permissões do utilizador comum, tem ainda a possibilidade de enviar mensagens em nome do grupo do qual tem o papel de gestor Gestão de Grupos No seguinte diagrama (Figura 2.2) é representado o processo de categorização dos utilizadores da plataforma. 7

20 Figura Diagrama caso de uso relativo à gestão de grupos Na configuração inicial da plataforma e durante a sua manutenção, o administrador global pode criar grupos e definir o responsável. Na configuração dos grupos, o administrador de cada grupo e o administrador global podem criar os seus subgrupos e associar funcionários aos mesmos. Para cada subgrupo é possível configurar as vias ( e/ou telefone) de notificação de mensagens ou alertas conforme a sua proveniência e o nível de gravidade.

21 2.2.3 Gestão de Alertas O diagrama representado da Figura 2.3 explica o processo de criação de alertas. Figura Diagrama caso de uso relativo à gestão de alertas Estão implícitos três atores: - Gestor de Alerta, tem a possibilidade de criar alertas, a criação de aletas é essencialmente a descrição da ocorrência que vai gerar o alerta, definir a quem notificar (pessoas/grupos/subgrupos) na ocorrência do mesmo, e a frequência na qual procura a ocorrência (periodicidade). - O servidor que executa processos de monitorização em background em busca de ocorrência previamente configurada. Na deteção de alguma ocorrência de algum alerta configurado, o servidor regista esta na base de dados e envia uma mensagem (alerta) para os funcionários/grupos/subgrupos definidos na configuração do alerta. - Máquina pública, são os computadores que apresentam a página de front-end com as notificações das ocorrências encontradas. 9

22 2.2.4 Gerador de relatórios No diagrama representado da Figura 2.4, temos o processo de produção de relatórios a partir da síntese de dados. Figura Diagrama caso de uso relativo ao gerador de relatórios O gestor de relatórios pode produzir relatórios aos quais está autorizado e pode definir os parâmetros do relatório em causa através de um wizard. Tem também a possibilidade de guardar parâmetros de relatórios para mais tarde poder gerar relatórios sem necessidade de configurar de novo. O servidor tem como papel fazer a síntese dos dados conforme o tipo de relatório e os parâmetros fornecidos, gerar o Excel e mandar para o utilizador.

23 Capítulo 3 3 Arquitectura da Solução Neste capítulo será descrita a arquitetura da plataforma, incluindo detalhadamente os dois sub sistemas: o front-end e o back-end. 3.1 Sistema implementado Figura Arquitetura do Sistema O principal elemento do sistema é o servidor, é este que gere toda a dinâmica da aplicação. O servidor estará a executar a aplicação construída em JSF, com possibilidade de comunicação dos dispositivos com o mesmo via HTTP e WebSockets. Terá também uma ligação à base de dados da aplicação, onde manipula dados com recurso a SQL, e inúmeras outras bases de dados, conforme necessário na implementação dos módulos da aplicação (Ex: ligação a bases de dados de dispositivos de análises). 11

24 Existem dois tipos de acesso à plataforma, pelas máquinas e por dispositivos pessoais: - As máquinas são os computadores registados na plataforma, espalhados pela instituição. Estas máquinas vão receber notificações sobre mensagens recebidas pelos utilizadores que têm sessão iniciada nas mesmas. Cada máquina poderá ter sessões de vários utilizadores, e cada utilizador pode ter sessão iniciada em mais que uma máquina, isto porque cada utilizador vai iniciar sessão nas máquinas mais perto do seu local de trabalho. Essas notificações serão apresentadas numa página (front-end) que estará sempre em destaque e é comum a todos os utilizadores, contudo esses computadores podem também aceder ao back-end com a introdução das credenciais de login, tendo acesso a todas as suas funcionalidades. - Os dispositivos pessoais são quaisquer outros dispositivos com um browser que permita a ligação à rede da instituição, através do endereço IP do servidor é possível aceder ao back-end da plataforma por HTTP. Os serviços de background são tarefas de verificação que são criadas pelos módulos implementados, de forma a monitorizar o que estiver em causa para cada módulo (Ex: monitorizar bases de dados). Esses serviços podem estar constantemente ativos ou serem tarefas rotineiras que poderão ser executadas com uma periodicidade definida (Ex: hora-ahora) ou num instante de tempo específico (Ex: dia 5 de cada mês). 3.2 Front-end O front-end destina-se a mostrar as notificações das mensagens recebidas pelos utilizadores. Essas notificações são enviadas pelos processos de background do servidor para as máquinas. Aquando a receção das notificações a página trata de apresentar essa informação, descrevendo quem é o destinatário, a origem da notificação e a data de receção da mensagem. Os utilizadores podem também através desta página, aceder ao back-end através da introdução das credenciais de login.

25 3.3 Back-end Na implementação do back-end foi usado JSF. Para a criação de interfaces mais apelativas e intuitivas recorreu-se a Primefaces. Na criação da interface teve-se em atenção de a projetar de forma a possibilitar a adição de novas funcionalidade e módulos, mantendo tudo coerente e intuitivo. O back-end adapta-se a cada tipo de utilizador que o esteja a usar, adicionando/removendo elementos das páginas de acordo com as permissões do utilizador em causa. 13

26 Capítulo 4 4 Tecnologias Usadas Neste capítulo são descritas as tecnologias utilizadas no projeto. A primeira descrita é o JSF pois é a base de todo o projeto, seguida da arquitetura multicamada usada para implementar o projeto. Posteriormente são apresentadas as restantes tecnologias com uma descrição das mesmas, apresentando também as vantagens da sua utilização. 4.1 JSF JavaServer Faces (JSF) é uma framework em Java que permite a criação de aplicações Web usando a metodologia Model-view-controller (MVC). JSF simplifica a criação de interfaces de utilizador (IU) usando uma coleção de componentes IU que irão ser automaticamente convertidos para HTML antes de enviar a página para o cliente. JSF permite a ligação dos componentes da IU a objetos Java e manipular eventos desses componentes no lado do servidor. Razões para usar JSF: - Bom desempenho; - Maturidade; - Suporte ao HTML5; - Compatibilidade com quase todos os browsers; - Compatibilidade de codificação das páginas; - Varias funcionalidades importantes para acelerar o desenvolvimento.

27 4.1.1 Arquitetura do JSF Uma aplicação em JSF é similar a qualquer outra aplicação Web baseada em Java, executa num Java servlet container, e contem: - JavaBeans que contem as funções específicas da aplicação e dados; - Uma libraria de tags para representar validadores e manipuladores de eventos; - Uma libraria de tags que representam os componentes IU a serem convertidos para HTML; - Componentes IU que podem ser representados como objetos no servidor; - Validadores, manipuladores de eventos e navegação; - Um ficheiro de configuração da aplicação. Figura Camada de negócio [JSF1] A camada de negócio é implementada pelos Managed beans e os Controllers podem ser usados para realizar ações por parte do utilizador. 4.2 Model-view-controller (MVC) Model-view-controller (MVC) é uma arquitetura que permite dividir as funcionalidades de um sistema em camadas, separando a informação (e as suas regras de negócio) da interface com a qual o utilizador interage. 15

28 É uma forma de estruturar a aplicação de modo que a interface de interação (view) esteja separada do controlo da informação (models), separação essa que é intermediada por uma outra camada, a de controlo (controllers). Figura Mostra o tratamento de uma simples requisição de um cliente no JSF [JSF2] Model (modelo) O model é a camada que representa os dados, provendo meios de acesso (leitura e escrita) a esses dados View (visualização) É na view que o sistema interage com o utilizador. Tudo que ele ver (HTML / XHTML / XML) deve ser gerado e exibido através dessa camada. A view, por sua vez, tem como responsabilidade: Manipular os dados para exibição; Exibir os dados Controller (controlador) No controller existem métodos públicos que são chamados de actions, cada action é responsável por uma página do sistema. É o controller quem decide: Qual model usar; Quais pedidos fazer pro model; Qual combinação de views será usada para exibir os dados retornados pelo model.

29 4.3 Primefaces Primefaces é uma libraria de componentes de interface de utilizador para JSF. Contém a sua gama de componentes e tem por base o jquery. Razões para usar primefaces: - Ampla gama de componentes; - Leve, apenas um jar, sem configurações e dependências; - Push por Ajax via WebSockets; - Suporte de desenvolvimento para aplicações móveis; - Abundância de documentação. 4.4 MySQL Devido á necessidade de manter armazenadas informações, foi necessário a criação de uma base de dados, são coleções organizadas de dados que se relacionam de forma a criar algum sentido (Informação) e dar mais eficiência durante uma pesquisa ou estudo. O MySQL é um sistema de gestão de bases de dados, que utiliza a linguagem SQL (Structured Query Language) como interface [MySQL 15]. Razões para usar MySQL: - Gratuito; - Leve para pequena quantidade de dados. 4.5 JavaScript (JS) JavaScript (JS) é uma linguagem de programação interpretada. Foi originalmente implementada como parte dos navegadores web para que scripts pudessem ser executados do lado do cliente e interagissem com o utilizador sem a necessidade deste script passar pelo 17

30 servidor, controlando o navegador, realizando comunicação assíncrona e alterando dinamicamente o conteúdo do documento exibido. Razões para usar JavaScript: - Linguagem de programação do lado do cliente (Client-side) mais utilizada; - Permite inserir vários efeitos, tornando as páginas apresentadas mais dinâmicas; - Permite executar instruções como resposta às ações do utilizador. 4.6 jquery jquery é uma biblioteca JavaScript cross-browser desenvolvida para simplificar o desenvolvimento de scripts client side que interagem com o HTML. A sintaxe do jquery foi desenvolvida para tornar mais simples a seleção de elementos DOM, criar animações, manipular eventos e desenvolver aplicações AJAX. A biblioteca também oferece a possibilidade de criação de plugins sobre a mesma. Fazendo uso de tais facilidades, podem ser criadas camadas de abstração para interações de mais alto nível, simplificando o desenvolvimento de aplicações web dinâmicas de grande complexidade [jquery 15]. Razões para usar jquery: - Cross-browser, funciona no Internet Explorer 6.0+, Firefox 2.0+, Safari 2.0+ e Opera 9.0+; - Acesso direto a qualquer componente do DOM através de xpath, ou seja, não há necessidade de várias linhas de código para aceder aos componentes; - O uso de regras de estilo não sofre qualquer tipo de limitação devido as inconsistências dos navegadores. Mesmo os seletores CSS3 podem ser usados sem qualquer restrição; - Manipulação de conteúdos, sem limitações, com algumas poucas linhas de código; - Suporte para toda a gama de eventos de interação com o utilizador sem limitações impostas pelos navegadores; - Possibilidade de inserir uma grande variedade de efeitos de animação com uma simples linha de código;

31 - Uso simplificado e sem restrições com AJAX e linguagens de programação, como PHP e ASP; - Simplificação na criação de scripts. 4.7 AJAX AJAX (Asynchronous Javascript and XML) é o uso metodológico de tecnologias como Javascript e XML, providas por navegadores, para tornar páginas Web mais interativas com o utilizador, utilizando-se de solicitações assíncronas de informações. Assim, é possível trocar dados entre o servidor e o cliente sem precisar de recarregar a página, poupando tempo e tráfego. Razões para usar AJAX: - Aumento significativo na velocidade da plataforma; - Melhor experiência do utilizador. 4.8 JSON JSON (JavaScript Object Notation) é um formato leve para intercâmbio de dados. JSON é um subconjunto da notação de objeto de JavaScript, mas seu uso não requer JavaScript exclusivamente. Razões para usar JSON: - Suporta objetos; - Leitura simples; - Tamanho reduzido. 19

32 4.9 CSS CSS (Cascading Style Sheets) é uma linguagem de folhas de estilo utilizada para definir a apresentação de documentos escritos numa linguagem de marcação, como HTML ou XML. O seu principal benefício é prover a separação entre o formato e o conteúdo de um documento. Em vez de colocar a formatação dentro do documento, cria-se um link (ligação) para uma página que contém os estilos (CSS) [CSS1 15] [CSS2 15]. Razões para usar CSS: - Com CSS economiza-se tempo de criação e manutenção (isola os códigos de formatação aplicado a várias páginas HTML em um único arquivo ".css"); - Reduz código de descritores HTML da página (tags); - Os navegadores (browsers) carregam mais rápido; - Com recursos mais avançados de CSS pode-se conseguir um design sofisticado sem utilização de imagens e tabelas WebSockets WebSockets é uma tecnologia que permite a comunicação bidirecional por canais full-duplex sobre um único socket TCP (Transmission Control Protocol). É projetado para ser executado em browsers e servidores web que suportem HTML5. Razões para usar WebSockets: - Permite a comunicação bidirecional; - Melhora a eficiência da comunicação entre o cliente e o servidor HTML5 É uma tecnologia chave da Internet e a quinta versão da linguagem HTML. Esta nova versão traz consigo importantes mudanças quanto ao papel do HTML no mundo da Web, através de

33 novas funcionalidades como semântica e acessibilidade. Possibilita o uso de novos recursos antes possíveis apenas com a aplicação de outras tecnologias. Razões para usar HTML5: - Permite o uso de WebSockets; - Funcionalidades adaptáveis a todos os browsers; - Carregamento mais rápido das páginas da Internet Java Excel API É uma API open source que permite a leitura, escrita e modificação de ficheiros Excel. Esta API é necessária para a produção de relatórios. Razões para usar a Java Excel API: - Open Source; - Permite a escrita de fórmulas; - Permite a criação de folhas de Excel em qualquer linguagem; - Permite a formatação das células e letras. 21

34 Capítulo 5 5 Implementação Neste capítulo é descrita a implementação de todas as funcionalidades da solução. Inicialmente é descrita a estrutura de desenvolvimento, de seguida explicam-se as permissões de cada tipo de utilizador. É apresentado também o front-end e o back-end, explicando a utilidade dos processos de background e o funcionamento do sistema de notificações. Visto que o objetivo inicial da plataforma é implementá-la em centros hospitalares e de análises clinicas, neste capítulo vamos dar exemplos com esse objetivo em causa. 5.1 Front-end Figura Apresentação do Front-end

35 Na implementação do front-end pretendeu-se uma abordagem simplista apenas com o objetivo de mostrar as notificações de mensagens não lidas. Os computadores para estarem autorizados a receber notificações terão de ser identificados com um ID único atribuído pelo técnico que configurar a plataforma, esse ID será passado como parâmetro no endereço quando se liga ao servidor para identificar o computador. O ID será guardado na base de dados da aplicação de forma a poder autorizar a ligação desse servidor podendo assim receber notificações. Para os utilizadores começarem a receber as notificações nos computadores pretendidos terão de iniciar sessão com os seus dados de login. Poderão posteriormente deixar de receber notificações nos computadores que fizeram login apenas acedendo ao back-end a partir de qualquer dispositivo e terminar a sessão desejada. As notificações são recebidas via WebSockets em formato JSON, usando JavaScript será transformada essa informação em um elemento DOM. As cores de fundo serão configuradas em cada módulo, associando o nível de gravidade com a origem do alerta. 5.2 Back-end Neste tópico será explicada cada uma das funcionalidades do back-end. Começar-se-á por apresentar a página de login, mostrar como foi implementada a parte do envio de mensagens/alertas, e a forma como os serviços são configurados Login Figura Apresentação da página de login 23

36 A página de login foi também produzida com uma abordagem simplista, apenas com um formulário. A verificação das credenciais é feita via Ajax e a validação do input é feita com as tags do JSF e Primefaces Mensagens Figura Apresentação da página de visualização de mensagens Nesta página é apresentada uma lista de mensagens recebidas, sejam elas alertas ou mensagens recebidas de outros utilizadores/serviços. Existe a opção de ver e apagar a mensagem Grupos Por cada grupo existe um responsável, esse responsável pode fazer a gestão do mesmo. Na gestão do grupo podem-se criar subgrupos e utilizadores a estes. É possível atribuir a utilizadores permissões de envio de mensagens em nome do grupo (tornando as mensagens como remetente o grupo). Como referido anteriormente, o administrador do grupo, pode aqui indicar as vias ( e/ou telefone) de notificação de mensagens ou alertas conforme a sua proveniência e o nível. Podem ainda atribuir permissões de gestor de alerta desse serviço aos utilizadores.

37 Figura Criação de novo serviço Figura Apresentação da configuração de serviços Alertas Parar um utilizador ter acesso a esta funcionalidade da aplicação é necessário ter permissões de gestão de alertas. Aqui pode criar novos alertas e configurar alertas já criados pelo utilizador. 25

38 Figura Apresentação da lista de alertas configurados

39 Figura Wizard da configuração de um alerta 27

40 Neste módulo de alertas sobre a microbiologia atribuímos uma designação ao alerta e uma descrição do mesmo, sendo essa descrição enviada aos destinatários das ocorrências do alerta. Numa segunda fase escolhemos o microrganismo em causa, o antibiótico e a periodicidade, essa periodicidade é o intervalo de tempo que leva até uma nova verificação da base de dados (pode ser em segundos, minutos, horas, dias, meses, semanas ou anos). Posteriormente indicase os destinatários do alerta (podem ser escolhidos funcionários individualmente, grupos e subgrupos). Para cada destinatário indica-se o nível, este nível irá traduzir-se numa cor no front-end, que simboliza a gravidade da ocorrência Administração Esta secção só pode ser acedida pelo administrador global. Figura Apresentação da lista de funcionários Na parte de administração é possível alterar as informações dos utilizadores (como a password, vias de contacto...), em caso de alguma via (telefone ou ) estar em falta, é assinalado a vermelho na lista, ou a verde caso não esteja em falta.

41 Figura Apresentação dos dados dos funcionários Aqui é possível a atribuição ou remoção de permissões de administrador a utilizadores Gestão de sessões Figura Apresentação das máquinas associadas 29

42 Nesta página os utilizadores podem ver em que máquinas têm sessão iniciada para receção de notificações. A lista de sessões é apresentada com a designação do computador e uma breve descrição do mesmo (Ex: a sua localização), existindo a opção de terminar a sessão na máquina desejada. 5.3 Processos de Background Para a monitorização do que estiver em causa em cada módulo implementado, é necessário ter processos a executar em background que façam a monitorização de alertas configurados na plataforma. Como os alertas são configurados para fazerem verificações com determinada periodicidade, ou num instante de tempo definido (Ex: dia 5 de cada mês) é usado um dicionário de tarefas ScheduledThreadPoolExecutor, desta forma pode-se remover e adicionar processos dinamicamente, refletindo em tempo real todas as configurações feitas na plataforma (adicionar/remover alertas). 5.4 Notificações Assim que seja encontrada uma ocorrência de um alerta, uma mensagem sobre essa ocorrência tem que ser notificada aos destinatários que foram definidos como destinatários na configuração do alerta. Após a mensagem ser guardada na base de dados, é necessário notificar os destinatários em causa através das máquinas que apresentam as notificações no front-end. Para tal, a plataforma guarda todas as sessões de WebSockets num dicionário, usando como chave o ID da máquina. Por cada destinatário, é obtida uma lista de máquinas onde o utilizador tem sessão ativa. É enviado assim, via WebSockets, uma mensagem com os parâmetros a apresentar da notificação. Como já dito a mensagem é enviada em formato JSON. Quando uma mensagem é lida, é necessário retirar a notificação de todos os computadores que têm a notificação dessa mensagem. O processo é idêntico ao descrito anteriormente, mas com uma mensagem diferente, aquando a receção, o JavaScript trata de procurar a notificação, remove-la.

43 5.5 Relatórios A esta funcionalidade apenas o gestor de relatórios tem acesso. Os relatórios são produzidos em formato Excel recorrendo à Java Excel API, a partir da análise da informação de uma base de dados, estando no entanto prevista a possibilidade de utilizar outros tipos de output, nomeadamente pdf. Para cada tipo de relatório existe um wizard que permite a definição dos parâmetros (Ex: datas, microrganismos a analisar ). Para tornar a produção de relatórios semelhantes menos exaustiva, foi criada uma forma de guardar parâmetros dos relatórios para mais tarde poder gerar relatórios sem necessidade de configurar de novo. De forma a não sobrecarregar mais a base de dados, decidiu-se recorrer à serialização de objetos para guardar estas configurações. Após o servidor gerar o relatório em Excel, de acordo com o tipo de relatório e parâmetros fornecidos, o servidor envia o relatório para o utilizador, podendo este guardar o ficheiro no seu dispositivo. Figura Exemplo de configuração de um relatório 31

44 Capítulo 6 6 Conclusão Toda a base da aplicação encontra-se concluída (como se pode verificar no anexo A), possibilitando agora a adição de módulos como previsto nos objetivos iniciais. Como o objetivo inicial da aplicação era a sua atuação na área da microbiologia de unidades de análises clinicas, foi criado um módulo que permite a monitorização das bases de dados das máquinas de análises. Neste módulo é também possível a síntese de dados e a produção de relatórios em Excel. De momento é possível a criação e configuração de quatro tipos de relatórios, sendo estes os de maior pertinência na área envolvida. Assim, o estado atual da plataforma permite a sua instalação em unidades hospitalares, embora ainda não tenham sido realizados testes da mesma em ambiente real, prevê-se realizar a instalação da plataforma na ULS Bragança na primeira semana de Julho. Foi inclusive já feito, em meados de Janeiro e meados de Junho deste ano, demonstrações da aplicação à coordenadora do Grupo de Coordenação Local do Programa de Prevenção e Controlo de Infeções e de Resistência aos Antimicrobianos da unidade local de saúde de Bragança.

45 Referências bibliográficas [jquery 15] [CSS1 15] [CSS2 15] [MySQL 15] [JSF1 14] [JSF2 14] https://pt.wikipedia.org/wiki/mysql 33

46

47 Anexo A A Cronograma 1. Deadline: Outubro / 2014 a. Planeamento inicial da base de dados. b. Criação de wireframes da interface gráfica. c. Estudo da base de dados do hospital. d. Estudo das tecnologias a usar na implantação da plataforma. e. Criação da base de dados inicial da plataforma. 2. Deadline: Novembro / 2014 a. Desenvolvimento de parte da interface gráfica do back-end. i. Criação da parte base interface gráfica para utilizadores comuns. ii. Criação da interface gráfica para os responsáveis de cada grupo. iii. Criação da interface gráfica para configuração de alertas. iv. Criação da interface gráfica para a administração do sistema. ~ b. Implementação do back-end. 3. Deadline: Dezembro / 2014 a. Desenvolvimento integral do front-end. b. Configuração de ligação a base de dados externas ULS de Bragança. c. Implementação do sistema de notificação recorrendo a WebSockets. d. Desenvolvimento dos processos de monitorização de bases de dados. 4. Deadline: Janeiro / 2015 a. Otimização da interface gráfica da plataforma. b. Correção de bugs. 5. Deadline: Fevereiro /

48 a. Demonstração da aplicação à coordenadora do Grupo de Coordenação Local do Programa de Prevenção e Controlo de Infeções e de Resistência aos Antimicrobianos da unidade local de saúde de Bragança. 6. Deadline: Março / 2015 a. Upgrade da interface gráfica de configuração de alertas. i. Criação wizards para configuração de alertas. ii. Criação de novos parâmetros de configuração. 7. Deadline: Abril / 2015 a. Criação de módulo de produção de relatórios a partir de análise de dados. i. Criação da interface gráfica. ii. Criação da base de dados. iii. Estudo da Java Excel API para geração de ficheiros Excel. iv. Testes com produção de relatórios básicos. 8. Deadline: Maio / 2015 a. Conclusão do módulo de produção de relatórios a partir de análise de dados. i. Estudo de relatórios fornecidos pela ULS de Bragança. ii. Criação de wizards para a configuração dos relatórios. iii. Implementação da automatização da criação dos ficheiros de Excel de cada relatório. iv. Implementação de possibilidade de guardar opções de configuração dos relatórios. 9. Deadline: Junho / 2015 a. Aperfeiçoamento das partes gráficas dos ficheiros de Excel gerados na produção de relatórios. b. Upgrade da interface gráfica da plataforma. i. Melhorias a nível de CSS.

49 Anexo B B Estrutura do ambiente de desenvolvimento De modo a implementar a aplicação em questão e seguir os pressupostos descritos na análise, arquitetura e tecnologias, optou-se por criar dois projetos para a aplicação em causa. Criou-se também um projeto adicional para o módulo implementado. De seguida será apresentada a respetiva organização dos projetos. B.1 - Libraria para acesso à base de dados Este projeto é uma biblioteca que representa a camada de acesso à base de dados da plataforma. Figura B 1 - Libraria para acesso à base de dados 3

50 B.2 Projeto JSF Projeto onde está implementada a camada de apresentação e lógica usando JSF, está dividido em: WebPages Figura B 2 - Projeto JSF Figura B 3 - WebPages

51 A pasta WebPages (Figura B.3) contém todas as páginas web apresentadas. Os respetivos ficheiros CSS, JavaScript e imagens estão na pasta resouces. As páginas públicas (em que não seja necessário ter login feito) estão na pasta public. Converters Figura B 4 - Package Converters No package converters (Figura B.4) estão os ficheiros que permitem especificar o modo como os objetos em Java vão ser apresentados ao utilizador em certos widgets das interfaces do utilizador. 5

52 Filters Figura B 5 - Package Filters No ficheiro AuthFilter.java (que se pode ver na Figura B.5) estão especificadas as restrições de autenticação. Se o utilizador estiver a tentar aceder a uma página que seja necessário login, faz-se a verificação da sessão e caso não tenha sessão ativa será redirecionado para uma página de login. JSFBeans Figura B 6 - Package JSFBeans Na Figura B.6 está a camada de negócio e onde elementos das páginas (como formulários) estão ligados a objetos Java. É também onde se processa as ações do utilizador (Ex: inserir formulário).

53 WebSockets Figura B 7 - Package WebSockets No package websockets (Figura B.7) é onde está implementada toda a parte de comunicação por WebSockets, assim como a codificação e descodificação para JSON. Startup Figura B 8 - Package Startup No package startup (Figura B.8) estarão localizados todos os módulos a implementar na solução, neste ponto está o módulo de monitorização da base de dados de resultados de análises de microrganismos. Cada módulo será inicializado no arranque da aplicação. Configuration Files Figura B 9 - Configuration A pasta Configuration Files (Figura B.9) contém os ficheiros de configuração da aplicação como o tempo possível para estar inativo até a sessão caducar, indicação dos filtros e configurar a template da interface (Primefaces). 7

54 Reports Figura B 10 - Reports No package reports (Figura B.10) estão localizadas todas as classes para a produção de relatórios. B.3 - Módulo de monotorização da base de dados do hospital Figura B 11 - Package base de dado do Hospital No projeto DBLibCHNE (Figura B.11) é implementada uma biblioteca para aceder a bases de dados de resultados de análises de microrganismos para a criação de um sistema de monitorização das mesmas.

55 Anexo C C Diagrama ER da base de dados da plataforma Figura C 1 - Diagrama ER da base de dados da plataforma 9

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