医疗物联网论文（精选10篇）
医疗物联网论文 篇1
摘要：移动医疗前景看好,市场数据庞大。本文对移动医疗的内容、优势、产业基础、当前成熟产品、发展前景等进行了论述。移动医疗仍存在许多瓶颈和制约因素,对运营商也是一次巨大的挑战,智能移动医疗解决方案也应全方位超前考虑。本文探讨物联网技术的移动医疗应用,并对现有的移动医疗产品优缺点给出一些看法。
关键词：物联网,移动医疗,无线射频识别,无线局域网
2011年11月28日,工信部发布了《物联网“十二五”发展规划》,指出物联网已成为当前世界新一轮经济和科技发展的战略制高点之一,发展物联网对于促进经济发展和社会进步具有重要的现实意义。《规划》以无线射频识别、传感器、公共通信网和互联网以及庞大的机器到机器(PFID)终端市场为产业基础,对物联网的发展全面做了规划,其中智能医疗成为其重点支持的行业之一,在标准化推进工程、重点领域应用示范工程中被专门强调。
智能医疗是将物联网技术应用于医疗领域,借助数字化、可视化模式,将有限的医疗资源让更多人共享,并实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化,未来医疗将融入更多的人工智能、传感技术等高科技,使医疗服务走向真正意义的智能化。条码化患者身份管理、诊疗体征自动录入、移动医嘱、移动检验标本管理、移动药物管理、移动病案管理等为医疗服务机构带来的不仅是管理的方便和效率的提升,更是医疗差错、医疗纠纷的减少和患者满意度的提高。
2011年2月,美国食品药品管理局(FDA)允许医生使用i Pad和i Phone等查看医疗图像和做出诊断,这是FDA首次允许使用移动设备作为医疗影像诊断的辅助工具。欧洲移动医疗影像诊断服务在英国、法国、意大利、西班牙普及度比较高,医生可以带着移动超声设备看病,这对活动不便的患者带来了很大的方便。快捷、方便、易于患者访问是引进移动医疗的主要原因,也是其最大优势。对于医疗服务提供者来说,节约成本是其采用移动应用程序的关键诱因,医疗机构的战略核心都在于如何不断以更低的成本为患者提供更好的服务。医疗机构的成本主要包括原材料和劳动力,而随着人口老龄化的发展,医疗服务机构同时面临着很大的扩容压力,因此优化工作流程,使用能够提供高效、便捷、无差错服务的医疗产品将有助于优化信息服务,提高劳动效率,最终降低组织资源的负担。本文探讨物联网技术特点,尤其是其在移动医疗中的成熟应用,并对现有的移动医疗产品优缺点给出自己的看法。
1 物联网产业基础及移动医疗应用
1.1 无线射频识别
无线射频识别(RFID)即无线射频识别技术,是当前移动医疗领域热门技术之一。它是一种非接触式的自动识别技术,利用空间电磁感应或者电磁传播进行通信,在通信链路内根据时序关系实现能量传递和数据传输,从而自动识别目标对象并获取相关信息。识别工作无须人工干预,可在各种恶劣环境下工作。随着无线技术的不断发展,使得无线传感网技术、GPRS技术和RFID走向融合,并辅之相应的软件,应用前景十分广阔。基于RFID技术的医疗急救系统正是这一融合的产物,对于推动移动医疗的发展有着重要的意义。
使用RFID的优点主要有:监视、跟踪进入高危区域的人员;紧急情况下可以推动限制措施的执行;采用RFID技术的腕带存储了患者的相关信息,包括个人基本资料以及药物过敏史等,允许医院管理员对部分数据进行加密,RFID电子标签上的电子编码可对应到数据库中,医护人员可以对患者尤其是交流困难的患者进行身份的确认,随时随地掌握每一位患者的准确信息;RFID在母婴识别上可以防止母亲抱错婴儿以及在现有管理软件中增加RFID技术,包括腕带、手持读写器、门禁系统等可有效防止婴儿被盗等问题。在药物管理和药品溯源上,可有效记录药物的使用情况,防止药品的管理使用混乱。
1.2 传感器
传感器是物联网应用中的一项关键技术。它是一种检测装置,能感受到被测量的信息,并能将检测感受到的信息,按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出,以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是实现自动检测和自动控制的首要环节。
传感器的种类很多,压力、拉力、温度、湿度、重量、流量、转速、光敏、红外传感器等,应用在医学上的传感技术无处不在。使用传感器,可以自动获得患者的体温、心跳、脉搏、呼吸等数据,自动监测患者健康状况并发出预警。个人健康监护方面,随着生活节奏的加快、生活压力加大和人口老龄化趋势爆发出的种种社会问题使得人们尤其关注独居老人或无人照顾的患者的实时监测,家用医学传感设备近年来得到了发展。传感器应用在饮水机以监测老人的活动情况;应用在床铺下以监测人的呼吸和心跳等生命体征;应用在佩戴在身上的求助装置,进行紧急情况的呼叫。
1.3 二维码
二维码是用特定的几何图形按一定规律在平面(二维方向上)分布的黑白相间的矩形方阵记录数据符号信息的新一代条码技术。二维码与一维条形码相比,具有信息量大、纠错能力强、识读速度快、全方位识读等优点。将需要访问、使用的信息编码到二维码中,通过图像输入设备或光电扫描设备自动识读,实现信息自动处理。二维码技术融合物联网技术和云计算技术,可实现如药物溯源和防伪、用药提醒、远程医疗和实时监护等功能。随着智能手机终端的普及,二维码应用场景多样化趋势愈发明显。
1.4 无线和移动技术
无线技术使得设计、开发和部署不同性质的移动无线网络成为可能。据统计,全世界仅对无线手持设备交易税收收入就已超越30亿[1]。在未来的几年,无线和移动技术将会实现基于行业特点、位置定位、用户喜好、上下环境等不同因素展开应用,也会被集成到人们的衣物、器械装置、交通工具、库存管理以至于书本、眼镜等繁多的物品中。基于以上应用,无线网络必然在未来的无线健康监护和医疗照护中扮演着非常重要的角色,同时,也对无线和移动网络的多样化发展提出了要求[2,3,4,5]。
在医疗或其他领域中,无线移动网络按照范围从小到大,可分为:无线个人区域网络,如Bluetooth、Zig Bee,RFID等;无线局域网(wireless local area networks,WLAN);还有范围更广的无线网如celluar/3G和卫星通信网等。这些网络在频率、协议、带宽、接收装置等表现出了不同的特征,由于建筑物或障碍物的存在,会使得不同的网络信号具有不同的衰减度。同样,无线链接方面也面临不同的问题,如信号稀疏、快慢衰落、多径传输干扰等,这些问题将影响信号收发质量,单位数据量等内容[6]。
WLAN可支持小范围的移动计算,利用射频技术,为有线网络提供了灵活有效的延伸。通过无线网络,利用电脑或PDA随时随地进行生命体征数据采集、医护数据查询与录入、医生查房、呼叫通信、床边护理、护理监控、患者标识码识别、药物配送以及基于WLAN语音多媒体应用等,支持高速、突发数据业务,充分发挥医疗信息系统的效能,有效突出数字化医院的优势。
WLAN的特点使其在家庭健康监护和护理、生活协助等显得非常适合。首先,WLAN能够覆盖多个房间甚至整层楼房;第二,现有的大量接入点支持,使得WLAN安装方便;第三,无需二次收费,价格低廉;最后,能够支持危险生命体征数据的优先传送。当然,在很多情况下,WLAN也会与其他无线网如cellular/3G网络结合,此时,WLAN被应用于前端监测设施,cellular/3G网络可以连接后台多个卫生保健专家,实现健康监护咨询等[6]。医院使用附WLAN的电子产品取得实时信息,可有效避免对伤患救治的延迟,不必要的人工书写和录入,单据循环的延迟和误诊等。但无线信号在一定程度上存在着信号干扰的问题,会影响某些医疗仪器的正常工作,在设计和部署时要特别注意。
WLAN与通信协议、RFID、传感器、二维码等物联网技术的融合,是移动医疗平台的基础。未来医院HIS、EMR、PACS、OA、分诊系统、互联网接入系统、药品管理、人员定位、设备定位、视频监控、IP语音通信、远程医疗和数据采集、交流培训、教育通知等系统的移动互联必将成为数字化医院和智能医疗发展的主题。
2 医院常见产品分析
国内广泛推广移动医疗的医院并不多,解放军第306医院、浙江邵逸夫医院等是近几年全院性使用移动医疗较好的医院,但对大多数医院来说,推行移动医疗仅初步解决了有和无的问题,规模使用较少。
移动医疗推车、MCA、PDA、平板电脑、智能手机等移动医疗应用均处于发展阶段(图1)。PDA在执行医嘱、输入入院评估单、生命体征如体温单等方面体现出了方便和快捷等优势,但受屏幕大小所限,不可能大范围使用。移动医疗推车在很多医院中也有使用,进行移动查房,但大体积使其方便性大打折扣。MCA实用价值不高,至今未引起重视。
随着全球的一场“苹果风暴”,IPAD也进入了移动医疗领域,并随着用户的增多和公司不断推陈出新,未来在移动医疗领域一定大有可为。但其在表现出超炫移动应用的同时也出现了一些弊端:价格偏贵,对于国内很多医院来说“配不起”;很多应用“只读”,输入新信息困难;相对封闭,与其他平台的兼容性差,扩展或推行电子签名等不方便;IPAD诸多应用程序的使用容易让医生在工作中分心;尺寸偏大,不适合放在一个标准的白大褂口袋中;安全性问题和无线信号干扰问题。
Android系统的开放性使其在平板电脑领域同样具有竞争优势。开放性使其准入门槛或费用偏低,如果业内出现一支龙头企业或规范标准健全的情况下,能迅速带动行业的兴起。但其同样面临安全性等问题,目前扫描和条码识别是其待解决的问题之一。
3 制约因素
虽然移动信息化已经走进了部分医院,但仍然存在制约因素,主要表现在:核心技术和高端产品与国外差距较大,高端综合集成服务能力不强,缺乏骨干龙头企业,运作模式不成熟,应用水平较低,规模化程度不高,此外还面临成本过高、安全性及隐私问题[7,8,9,10]。相对于国内来说,国外智能医疗发展水平及层次较高,电子处方、免费数字手持设备、较高的医疗保险金,均值得国内借鉴和学习。
4 小结
移动医疗对运营商提出了很大的技术挑战,包括大量原始数据要实时通过移动网络传输;稳定可靠、无处不在的网络覆盖以及医疗产品对网络的要求;移动医疗设备之间互操作性的要求;如何避免移动设备对医疗设备产生的干扰等[11]。智能移动医疗解决方案应对网络的架构、协议的标准、用户接入安全、工程部署、平台管理等多个方面进行考虑,围绕智能医疗应用需求做出最佳的选择。
未来智能医疗的发展方向是将物联网技术用于医疗领域,借由无线移动数字化、可视化模式,实现医疗资源共享,并逐步向个性化医疗保健服务定制和提供方向发展。物流业的发展、电子商务、信用卡电子支付将进一步推动移动医疗尤其是远程医疗的实现。移动医疗不仅能推动医药产业以及医疗器械产业的发展,更是未来服务业发展的重点领域之一。在我国新医改未来三年8 500亿元的总投入中,医疗信息化占了很大的比重,跨国企业、本土企业与专业的医疗信息化方案商抢滩商机,社会大众对于移动通信医疗服务也颇为期待。
可穿戴设备：医疗物联网潮流先锋 篇2
近期，随着谷歌眼镜、智能手表等智能消费终端的推出，一股由可穿戴设备掀起的科技浪潮正试图开启物联网2.0时代的大门。相较于物联网1.0时代对传统行业的信息化模式，由可穿戴医疗设备带动的物联网2.0时代，正在致力于突破孤岛，实现各种应用的互联。而在亚健康和个性化健康管理的观念日益普及下，可穿戴设备也在成为唤醒医疗物联网2.0的潮流先锋。
但不可否认的是，尽管可穿戴医疗的前景很美，但其价值并未真正显现，已面世产品与用户的实际生活仍有距离。
不得不规划和管理的亚健康状态
在现代快节奏的社会生活中，很多人由于不正确的生活方式，身体常常处于亚健康状态。中国首部保健用品蓝皮书《中国保健品产业发展报告》公布的相关数据显示，中国亚健康状态者所占总人口比例高达77%，即中国处于亚健康状态的人数已超7亿。人体处在亚健康状态，就极有可能患上各种严重疾病，如心脑血管病、骨质疏松、肾结石、关节炎、痛风、高血压、癌症、高脂血症、糖尿病等。可以说，亚健康就是大多数慢性非传染性疾病的前状态。
欧美国家早在十几年前就已经提出和普及“亚健康概念”，在这一点上，我国的起步比较晚。目前我国的“亚健康”人群规模及严重程度，已不容我们乐观，特别是企业职员、中高层管理人员及强脑力工作者，亚健康状态尤为严重和普遍。
幸运的是，随着科学的发展，医疗水平的提高，重大疾病的治愈率逐年提高，即使是癌症，如果及早发现，有效治疗的话也是可以被治愈。那么，如何规划和管理的亚健康状态呢？
幸运的是，随着物联网技术的发展，采用多种传感器的融合、创新的可穿戴设备，正在打破原来的状态。
例如：通过生物传感器监测到人体血压、血脂过高时，能警告用户改变不良的生活习惯，加强体育锻炼；运动传感器负责监督人体每天的锻炼情况；环境传感器负责监控人体周围的环境状况（如有无吸烟和环境污染等）；最终，通过三类传感器的有效配合，很好地控制疾病。合理的慢性疾病管理，能够避免看急诊和住院治疗，减少就医次数、节约费用和人力成本。
正因为可穿戴医疗能够让患者（用户）管理自己的疾病，得到及时的帮助。因此任何一个慢性病里面，上百万的活跃、专注的用户是完全有可能的，大量的用户的临床数据存在巨大的商业价值和社会价值。
可穿戴智能医疗能够协助患者进行经过科学设计的个性化健康管理，通过检查指标来纠正功能性病理状态，中断病理改变过程。合理的慢性疾病管理，能够避免看急诊和住院治疗，减少就医次数，带来费用和人力成本的节约。在全球范围内针对移动医疗服务效果的临床研究显示，出院后的远程监护可将病人的全部医疗费用降低42%，延长看医生的时间间隔71%，降低住院时间的35%。
健康管理理念的兴起使可穿戴医疗有了广泛的需求基础。从苹果UP手环到谷歌眼镜，涵盖了健身、健康管理等方方面面，有人甚至预言“可穿戴医疗革命”即将引爆。
医疗：可穿戴设备最具前景的应用领域
从2013年起，五花八门的可穿戴设备开始出现，智能眼镜、智能手表、运动手环、穿戴心电马甲、可穿戴式血压计……这些可穿戴设备被认为是继智能手机和平板电脑后最热门的移动产品。2014年5月，中国（北京）国际技术转移大会举办了“可穿戴医疗设备与智慧健康”专场，其设立的可穿戴医疗设备展台让参观者大开眼界。
2014年5月，可穿戴设备领域出现了几件重大的事情，一是Google 1.3亿美元领投大数据医疗Flatiron Health，以及苹果招募医疗人才（苹果公司过去一年至少已经从生物医学领域挖走了6位一流专家。5月29日上午，英特尔也在Re/Code大会上推出了智能T恤产品。
这款T恤，是由英特尔之前收购的AIQ公司开发的。T恤搭载Edison芯片，采用可拆卸电池供电，方便用户清洗。同一天，三星也发布了一款名为Simband的可穿戴医疗平台。这款产品与现有的智能手表非常相似，采用正方形外壳和大号的彩色触摸屏，并且配备Wi-Fi和蓝牙模块，可监测心跳和含氧水平。
正因为有如此多种类的可穿戴设备投入市场，2014年也被称为“可穿戴科技之年”。也正因为可穿戴设备在医疗领域广泛的应用前景，有专家预测，可穿戴医疗设备将是引爆医疗健康领域的一场革命。因为它不但可以随时随地监测血糖、血压、心率、血氧含量、体温、呼吸频率等人体的健康指标，还可以用于各种疾病的治疗——“也许就在2016年，医生坐在办公室里，就可以通过一部智能可穿戴设备反馈的信息查看地球另一端某个病人的心电图，这就是正在发生的医疗技术革命”。美国霍普金斯医院前心内科医生Eric Topol 在他的新书《the creative destruction in medicine》中，将可穿戴医疗设备和移动医疗列为医疗领域最具潜力的破坏性创新技术。
市场研究机构Transparency Market Research研究表明，医疗是可穿戴设备最具前景的应用领域（其次是健身和娱乐）；Ahadome预测可穿戴技术在医疗保健领域至少占可穿戴设备的50%份额。可穿戴设备将为医疗器械行业带来一场革命（微型化—便携化—可穿戴化），不但可以随时随地监测血糖、血压、心率、血氧含量、体温、呼吸频率等人体的健康指标，还可以用于各种疾病的治疗，如电离子透入贴片可以治疗头痛，智能眼镜可以帮助老年痴呆症患者唤起容易忘记的人和事，Google Glass可以全程直播外科手术等。
据IDC估计，到2020年无需人工操作的可穿戴智能设备总数将超过300亿个，而能连接上网的各种“小玩意”则会多至2120亿个，其中有近2/5属于医疗领域。根据iiMedia Research数据，2012年中国可穿戴医疗设备市场规模为4.2亿元，到2015年这一市场预计将达到12亿元，2017年将达到47.7亿元，年复合增长率达60%。美国消费电子协会（CEA）报告显示，未来5年内，可穿戴设备的整体市值将超过80亿美元（约合480亿人民币），主要受益于医疗保健类产品的推动。
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探索怎样的商业模式？
可穿戴智能医疗设备能够有效地协助患者进行个性化健康管理，通过对各项指标的检测来纠正功能性病理状态。目前已经有越来越多的公司进入这个领域。医疗领域，一直都是各种新技术觊觎的重点市场，在中国医疗服务大概是2-3万亿人民币的规模，占GDP5%-6%的比例左右。美国的医疗服务市场则达到了2-3万亿美金，占到美国GDP比例的17%左右。
目前，可穿戴医疗设备在技术层面已经有了很多突破，可穿戴设备正在通过语音识别、眼球追踪、骨传导技术、低功耗和能源技术、裸眼3D技术、高速无线、人体芯片和物联网、大数据、云计算等技术开始生产越来越多的产品。智能手环、智能腕表、智能耳套、智能虹膜、智能腰带、智能鞋……各种具备检测体征、睡眠、坐姿、脑电波等功能的智能可穿戴医疗设备也在市场上掀起热潮。目前，可穿戴设备已经被应用到慢性病管理、疾病预防、健康保健、居家养老等方面。不过，大多数产品仍处于实验期或推广初期，且价格偏高，商业模式仍处于探索阶段。如果以“互联网基因”来定义可穿戴智能医疗设备，当然目前价格偏高的价格还不能让大多数人接受。所以，已经有越来越多的公司开始探索如何通过硬件粘住客户，以及如何利用硬件背后收集到的医疗云端“大数据”来产生新的商业模式。
经过比较和总结可以发现，目前通过设备销售来完成价值转移的商业模式已经越来越少，更多的公司开始通过服务模式的改进向用户、企业、科研机构、医院、医生甚至保险公司来收取费用。下表就列出了一些衍生的商业模式：
综合来看，寻找可以产生增值效益的商业模式对可穿戴医疗设备厂商尤为重要。可穿戴医疗设备行业产业链由硬件、应用、运营服务、大数据等组成。医疗设备制造商、移动运营商、系统集成商、软件方案商等都是移动医疗产业链的重要参与者。
目前，可穿戴医疗设备虽然技术层面已经有所突破，但是可穿戴医疗作为未来移动互联新的入口，最大的潜力不在于硬件本身，而在于通过硬件粘住客户，在于硬件背后收集到的医疗云端“大数据”，以及由此衍生出的商业模式。
普及尚需时日
医疗穿戴设备这一技术不仅给慢性病患者带来了自由，减轻了住院的经济负担，而且为医院节约了医疗资源。特别是中国进入了老龄化社会以后，老年人需要更多的医疗关注，最有效的方法是让每一位老年人都佩戴移动医疗设备，进行实时的医疗监控。老年人需要长期的医疗监控的特点为医疗穿戴设备提供了极大的市场。除了用于个人医疗保健和生活运动的可穿戴医疗设备外，用于医生护士临床治疗和监护的移动式可穿戴设备仪器，也在陆续应市。
据不完全统计（截止到2014年6月末），中国投入医疗穿戴设备研发和生产的企业达到420家左右，国际上则达到2000多家。但是目前为止，无论是国内还是国际，很多公司推出的可穿戴医疗产品销售状况并不乐观。比如浙江嘉兴统捷科技研发的针对中老年人的手机手表式健康检测远程跟踪监护器“腕宝”，因自身产品因素，通过网销及直销的模式均未达到预期目标。另外，如三星智能手表的销售数据显示，其日销售量仅为800～900台，远低于预期，其中价格昂贵是主要因素。九安医疗为了提前布局前端智能医疗可穿戴设备，曾重磅推出的iHealth产品，但到目前为止这种产品对公司业绩贡献并不大。九安医疗2013年年报数据显示，其营业收入为4.07亿，同比增加14.46%，其净利润为亏损834万，同比下降219.52%。其主要是外销的iHealth产品账款坏账达到383万。
同样在美国，可穿戴设备产品的利润也并不乐观。2014年1月份曾有报告称有1/3的用户在购买可穿戴设备之后6个月内即停止使用。美国的一些医生指出，目前可穿戴医疗设备功能同质化现象非常严重，大部分可穿戴设备的功能都集中在记录步数、估算消耗的热量以及跟踪用户的睡眠质量等方面，还有一些可穿戴设备能够跟踪记录许多用户的活动数据，但是这些数据最终却难以帮助人们针对自己的生活方式进行有意义的改变。也正因为如此，耐克公司就在前不久宣布裁减可穿戴硬件团队。
笔者调查后总结，目前可穿戴医疗设备产品市场销售不利的原因主要包括以下几点：
不过，人们对新生事物都会报以怀疑的态度，这也是正常的反应。从商店购物到网上购物，从按键手机到触屏手机，消费者的消费习惯是可以培养的。物联网2.0时代，培养的是每个物品都真正具备互联对话的能力。对于物联网2.0时代的前景，笔者也始终认为，其市场价值的显现，是帮助我们认识到更多更广的物理世界。当然也会更深刻地改变我们的生活。
医疗物联网论文 篇3
据了解, 一个医院如果完整地解决业务需要有两百多个系统, 这两百多个系统全加载在一个医院中是非常庞大的系统, 医护人员变成医院系统的“奴隶”。每个护士跟每个医生在跟系统交互上所花的时间增加50%, 这个时间的增加就相应地减少了医生在病人身边, 减少了病人跟护士、医生之间的交流。
物联网在医疗领域的巨大作用
物联网在医疗卫生领域的条码化病人身份管理、移动医嘱, 诊疗体征录入、移动药物管理、移动检验标本管理、移动病案管理数据保存及调用、婴儿防盗、护理流程、临床路径等管理中, 均能发挥重要作用。
中国工程院副院长邬贺铨院士作的《物联网在医疗卫生领域的应用》的主题报告中, 举例说到, 每位住院病人佩戴腕带, 存储了相关信息, 可帮助医生或护士对交流困难的病人进行身份的确认, 只要拿着机器一刷, 就一目了然。
在产科病房的出入口布置固定式读写器, 每当护士、产妇和婴儿需要通过时, 先读取他们身上的识别卡或者腕带, 身份确认无误后房门才能打开, 所有的身份信息及出入时间记入数据库, 这样的好处之一是防止婴儿被盗。
物联网技术在药品管理和用药环节的应用过程还能发挥巨大作用, 曾有数据显示, 美国医疗事故排在死亡原因的第五位, 国外药物不良事件为所有非手术医疗疏失之首位。通过物联网技术, 可以将药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等环节的信息, 都存于RFID标签中, 当出现问题时, 可以追溯全过程。同时还可以把信息传送到公共数据库中, 患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行对比, 从而有效地识别假冒药品。
物联网在医疗领域的应用开始大展拳脚
卫生行业物联网标准工作组组长、卫生部信息办副主任高燕婕说, 利用物联网技术构建“电子医疗”体系, 实现远程医疗和自助医疗, 进而降低公众的医疗成本。还可以对采供血机构的血液进行自动识别和跟踪治理, 对医疗废物进行电子监管, 对问题药品实现快速跟踪和定位。
卫生部已把推进IC卡的应用列入卫生信息化发展规划, 加强IC卡和RFID技术在医疗保健、公共卫生、药品、血液等方面的应用, 与银行、社保等部门联合开展医疗就诊卡的通用模式与标准研究;推进集个人ID信息、社保、医保、医疗、金融等服务于一体的“一卡通”产品的应用;在医疗智能卡内记录诊疗信息, 逐步取代传统的病历本;推进IC就诊卡的区域化应用, 开展异地就医刷卡结算, 提供随时查询诊疗信息及IC卡明细清单服务。
人联网／物联网／互联网 篇4
让每个公民都在网络上找到自己的坐标
身份证换装正悄然成为我国信息产业发展的一个新亮点。随着《中华人民共和国居民身份证法》2004年开始正式施行，第二代非接触式IC卡居民身份证也率先在北京、上海、天津等6个城市进行换发。联系到先前新浪、搜狐等网站列出的“第二代身份证概念股一览表”，可以预言：一场围绕二代身份证的商业大战即将上演。
“我国从1985年开始实行居民身份证制度，第一代证为聚脂薄膜密封单页卡式，只具备视读功能，难以与计算机人口信息管理系统进行信息交换，已不适应国家信息化建设的需要，身份证升级换代工作势在必行。”公安部居民身份证管理处的一位专业人士说，“新的身份证从技术上提高了政府管理人口变动和迁移的能力，也为人口更自由的流动提供了保障。”
我国第二代身份证采用环保材料，坚固、耐用、环保，和第一代视读证件相比，第二代身份证增加了一枚指甲盖大小的非接触式IC芯片，将持证人的照片图像和身份项目内容等信息数字化后加密存入芯片，这些信息可以经过终端读卡器判读，从而实现了“电子防伪”和“数字管理”两大功能。
由于在防伪、数字化管理方面的先进性，这种电子身份证已经受到越来越多国家的政府青睐。芬兰是这方面的先行者，1999年12月，芬兰政府开发的电子身份证软件系统就已经开始运行。2003年11月，英国内政部也开始实施一项为期6个月的电子生物特征身份识别技术的试点，准备将来在全国范围内推出新型身份证系统。法国、比利时、日本等国在这个方面也取得了较大的进展。中国，这个世界上人口最为庞大的国家也加入到电子身份证的行列中，将使这个产业迎来一个井喷的时刻。
值得一提的是，电子身份证在国际上尚存一定的争议，这种高科技手段在美国、英国、澳大利亚等国遭到反对。有人指出，电子身份证的便利是建立在充分掌握居民个人信息的基础之上，而如果电子身份证成为个人生活详细信息的存储库，这些信息就存在泄密的可能，尤其是有权进入身份证系统的政府或公司如果滥用这些数据，更加难以防范。为了保证这些信息不被滥用，则必须通过详细的法律条文进行规定，更重要的是制定严格的行政程序来约束接触这些信息的执法机构，而后者正是我们目前所缺乏的。用好电子身份证，并非一件易事。
电子标签让物物对话
电子标签为世界上的所有货物添加了“对话”的特性，开辟了全新的“物联网”时代
人们一面把自己的身份证升级到“智能”，一面也着手给市场上流通的所有商品颁发“身份证”。2004年2月，电子标签国家标准工作组对外宣布，我国电子标签国家标准制定工作已全面展开，不久以后，国内市场上流通的所有商品都要有“身份证”。
电子标签不同于条型码，无需人工接触、无需光学可视、无需人工干预即可完成信息输入和处理，操作快捷方便。
早在2003年六月，沃尔玛就要求其100家主要供应商在2005年1月1日前在包装箱和托盘上贴上RFID标签，该零售巨人还表示希望其余8万余家供应商在2006年1月1日之前使用这一技术。起初人们只在感叹零售业的又一次大变革即将到来，并没有意识到这也是全球物联网的开端。
正如互联网把世界不同角落的人紧密地联系在了一起，采用了RFID技术的电子标签也将带来另一次革命性变化。世界上的所有货物都将通过此技术联系在一起，而且彼此可以互相“对话”，组成了一个“物联网”！
麦德龙2003年在德国的Rheinberg开设的特大未来零售店就是 “活生生的实验室”。RFID技术帮助麦德龙提高零售中的供应链效率, 同时改善消费者的购物体验。在麦德龙的未来商店里，这种RFID技术可实时地识别产品、防范窃贼、跟踪库存及物品到期日，还可查看客户积分卡的状态，以及使用自动检测设备和智能秤来监视并为水果和蔬菜称重。从物品识别方面看来，这家未来商店中的各种产品，如CD、DVD和录像带等，都采用了以RFID为基础的系统加上标签以防止盗窃。只需扫描一下CD或DVD，消费者就可以看到他们正想购买的专辑或影片的介绍性预览。化妆品和食物也贴上了标签，并放在智能货架上。这种应用可以提供实时库存和保质期控制，及时更新销售数据并发现放置错误的物品。
电子标签能否得到广泛的推广，最大的制约在于价格，降低生产成本是推广的关键。电子标签国家标准工作组正致力于此，因为有自主知识产权的电子标签，将大大地降低我国电子标签的生产成本。由于被沃尔玛等公司所采用，Sun、SAP、Oracle和IBM等也开始在公司的主流产品中集成射频鉴别(RFID)技术。
正如互联网诞生以来一直伴有网络病毒、垃圾邮件等负面影响一样，电子标签在打造全球“物联网”的同时，也引发了人们对于个人隐私的顾虑。因为每一个标签的存储器都能控制一个单独的识别码，标签能够准确无误地识别和跟踪任何目标的移动，从货架到购物车再到家庭或壁橱。麦德龙发言人也曾表示，超市将匿名收集客户数、购物时间及路线，但并不获取个人数据，随后又声称“超市外面并无任何读标签器，因此电子标签在商店外毫无价值。”虽然，现在技术上已经可以实现在顾客购买产品时消除RFID标记，但考虑到退换物品的问题，人们不得不在隐私权和消费权之间权衡得失。
其实，很多招致批评的应用可能在未来十年内都不会出现。因为现在电子标签的应用至少还在试验阶段，在未来几年里，电子标签的增长将主要出现在分销中心和零售业务的后端，这些业务并不涉及隐私权。
“一卡通”诠释智能交通
一卡在手，持卡人可以方便、快捷、清洁、安全地进行缴费活动，数字化都市生活的气息扑面而来
当你乘上公共汽车，不用投币，也不用出示任何月票、凭证，只需用IC卡轻轻感应，就能缴纳车费；当你驱车经过高速公路收费站，把你的IC卡往专用设备上一划，一两秒钟就完成了整个缴费过程；还有乘坐出租车、缴纳水电煤气费、物业管理费等等现金往来都可以用一张IC卡结算……
这不是科幻迷对未来生活蓝图的勾勒，也并非电影里面的虚构镜头，而是我们每一个人都有可能面对的真实生活场景。在很多发达国家，“一卡多用”已是普遍做法。像韩国釜山市早在七年前就筹划城市公众信息卡，先期启动了交通运输卡，后又将公众领域的单项事务信息卡进行组合，统一为“数字釜山卡”，应用领域扩展到市民生活保障、电子商务、旅游卫生、文体、金融、电信等。在中国香港，八达通卡也成为人们衣食住行不可缺少的一部分，目前，全香港有超过1000万张八达通卡在市面上流通，超过253家商户接受八达通卡，包括公共交通、停车场、零售业（超市、便利店、快餐、饼店、个人护理商店等）、自助服务（贩卖机/销售亭、电话亭、影印机）、康乐设施、学校及出入保安系统等，平均每天处理的交易量逾814万宗，金额达港币5440万元。一卡通的使用情况，成为了评价一个现代化城市综合素质水平的指标。
在中国内地，智能交通系统（ITS，Intelligent Traffic System）虽然起步稍晚，但已经显现出了蓬勃的发展势头，很多城市在公众IC卡发展中也提出了“同业联合、一卡多用”的思路。
上海市从1999年开始实施公交“一卡通”工程，目前，该市地铁轻轨、249条公交线路、4万辆出租车、市中心4条轮渡线、沪杭高速路上海段收费站、10条交通旅游线和上海至周边旅游景点线路购票等，均已实现“一卡通”收费。未来，上海还计划与无锡、苏州、杭州实现四城市“一卡联动”。除了交通方面的“一卡通”外，上海还有社保卡、TAXI龙卡、图书馆电子读者证等，都是与市民日常生活密切相关的电子智能卡，它们的出现和普及，让上海人真正体会到了现代生活的乐趣。
北京市政交通一卡通系统也于2004年1月1日正式开通，包括巴士公司所属的121条线路的5169辆在用公交车及地铁13号线都可以使用一卡通。据悉，截止到3月中旬，北京市一卡通IC卡的发行量为5万多张，相对于广州、上海，这样的发行量显然非常有限，也与首都的城市地位不相符，“主要是受宣传力度、开通线路和市民接受观念的影响。”北京市政交通一卡通有限公司徐凯介绍道，“但是这种情况很快会得到改善，随着宣传力度的加强，以及北京市地铁1、2号线和全部公交线路的陆续开通使用，估计到明年年底，一卡通的持卡人有望达到300万以上。”据悉，在2008年之前，北京将实现包括公交、巴士、地铁、城铁、出租、高速路、水上游客船、停车场的一卡通收费应用以及远期的市政领域收费、缴费应用。
数字奥运引导社会信息化
体育的大众性决定了数字奥运是关系到每一个人日常生活的综合工程，而不是单纯的体育信息化
社会信息化是几乎所有的城市都在做的一件事，北京、上海相继提出了建设“数字北京”、“数字上海”的计划，当智能交通卡、身份证等一系列与人们日常生活相关的举措都开始实施时，数字城市的梦想已经不再遥远，而数字奥运将是北京建设数字城市的先导，也是整个城市数字化最现实的考虑。
奥运会的综合性决定了数字奥运的综合性，它涵盖了政治、经济、教育以及医疗等社会的多方面。电子政务是保证数字奥运通畅的重要因素，而电子商务则是贯穿奥运会始终的主题，但最重要的因素还在于体育的大众性决定了数字奥运是关系到每一个人日常生活的综合工程，而不是单纯的体育信息化。建立在奥运会基础之上的数字化，在北京市政府看来就是“基本实现任何人、任何时间、任何奥运相关场所，使用任何终端设备，都能够安全、方便、快捷、高效地获取可支付得起的、丰富的、多语言智能化的、个性化的信息服务”。2003年9月北京市对数字奥运进行了专项规划，随着4个“any”而来的就是通信系统、数字广播电视、赛事信息系统、数字奥运建筑、公众综合信息服务平台、电子商务平台、奥运智能卡等十六项主要任务。
医疗物联网论文 篇5
物联网(internet of things)指的是将各种信息传感设备,如射频识别装置、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等各种装置与互联网结合起来而形成的一个巨大网络。物联网将所有的物品都与网络连接在一起,系统可以自动实时地对物体进行识别、定位、追踪、监控并触发相应事件。
“物联网”概念的问世,打破了之前将物理基础设施和IT基础设施分开的传统思维,是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第三次浪潮。
本文基于对物联网的发展、特征及关键技术、数据特点的把握,探讨了物联网技术在医疗系统中的应用。
2 物联网的发展
物联网的提出源于1999年,美国麻省理工学院成立Auto-ID研究中心,进行射频识别技术的研发,在美国统一代码委员会(UCC)支持下,将射频识别与互联网结合,提出了产品电子代码(EPC)解决方案。
2005年国际电信联盟(ITU)发布了《ITU互联网报告2005:物联网》,报告指出,无所不在的“物联网”通信时代即将来临,世界上所有的物体都可以通过因特网主动进行交换,射频识别技术、传感器技术、纳米技术、智能嵌入技术将得到更加广泛的应用。
2008年3月在苏黎世举行了全球首个国际物联网会议“物联网2008”,探讨了“物联网”的新理念和新技术与如何将“物联网”推进发展的下个阶段。
2009年8月7日温家宝总理到无锡微纳传感网工程技术研发中心视察并发表了重要讲话。8月24日,中国移动总裁王建宙赴台首次发表公开演讲,提出了“物联网”理念[3]。物联网在中国已成为一项热点技术。
3 物联网的特征与关键技术
3.1 物联网的特征
(1)连通性。连通性是物联网的本质特征之一。国际电信联盟认为,物联网的“连通性”有3个维度,即时间的连通性、任意地点的连通性、任意物体的连通性[1]。
(2)智能性。物联网使得物质世界得以极大程度的数字化、网络化,各种物体以传感方式和智能化方式关联起来。物联网具有智能化感知性,可以感知所处的环境,最大限度地支持人们利用各种环境资源做出正确的判断[2]。
(3)嵌入性。各式各样的物件以及由物联网提供的网络服务将被无缝地嵌入到人们日常工作与生活中。
3.2 物联网的关键技术
(1)射频识别(radio frequency identification,RFID)是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别过程无须人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便,与互联网、通讯等技术相结合,可实现全球范围内物品跟踪与信息共享[3]。
(2)传感器网络技术。传感器可以感知热、力、光、电、声、位移等信号,为网络系统的处理、传输、分析和反馈提供最原始的信息。随着科技的不断发展,传统的传感器正经历着一个从传统传感器到智能传感器,再到嵌入式Web传感器的内涵不断丰富的发展过程,逐步实现了微型化、智能化、信息化、网络化。无线传感器网络是集分布式信息采集、信息传输和信息处理技术于一体的网络信息系统。物联网正是通过遍布在各个角落和物体上的形形色色的传感器以及由它们组成的无线传感器网络,来最终感知整个物质世界的。
(3)智能技术。智能技术是为了有效地达到某种预期的目的,利用知识所采用的各种方法和手段。通过在物体中植入智能系统,可以使得物体具备一定的智能性,能够主动或被动地实现与用户的沟通。主要的研究内容和方向包括:人工智能理论研究、先进的人-机交互技术与系统、智能控制技术与系统、智能信号处理。
4 物联网的数据特点
(1)多态性。物联网支持各种复杂的应用,涉及到多种多样的数据。从数据基本格式来分,有数据格式、科学文本格式以及XML格式等;从数据结构来分,有结构化数据和非结构化数据;从数据语义来分,有采集的底层原始数据和经过聚合后的高层概括性数据。
(2)海量性。物联网是由数十亿或数万亿个无线识别的“物体”彼此联结和整合而成的动态网络,这些数量庞大的智能设备进行实时数据采集和信息交互,产生了海量的需要存储和处理的数据。
(3)语义丰富性。物联网所支持的应用涉及到从底层的设备到高层的控制和决策系统,包含大量显式和隐含的应用语义。对于采集到的各种原始数据,需要经过数据集成和语义融合,以获得具有高层语义的信息。
5 物联网在医疗系统中的应用
5.1 医疗系统数据信息查询
在物联网中,根据数据源和产生时刻的差异,数据对于应用具有不同的意义。在医疗信息系统的应用中,可通过数据查询获得物理节点的状态信息或者相关事件信息,制定系统反应规则或事件处理措施。
按照查询频率可分为连续查询和快照查询。
(1)连续查询。针对患者的体征检测,需要定期地查询体温、血压、心跳数等数据。
(2)快照查询。当有特别需求时,比如海上紧急医疗救援时,用户临时向系统发出查询关于出事海域的当前气象状况数据。
按照查询和响应之间的关系可以分为主动查询和被动查询。
(1)主动查询。比如,医疗监护应用中,当传感器检测到患者身体的相关指标超出预警值时,就主动向健康监护系统发出警报;或者,患者身上的传感器周期性地向健康监护系统报告各种身体指标数据。
(2)被动查询。当医生向患者身体的传感器发出查询时,才返回查询结果。按照特殊的应用需求可以分为:(1)历史数据查询。例如,在医疗设备的维护中,可以查询每台设备的使用情况和因老化或损坏而更新的情况;(2)轨迹追踪查询比如,当可降解的芯片植入患者人体后,可查询芯片的移动路径和移动范围等情况,对芯片进行跟踪和观察。
5.2 医疗系统复杂事件处理
在典型的物联网医疗系统应用中,上层系统负责监测各个物体的状态和行为,并控制其按照既定的程序做出智能反应并完成相应行为。例如,底层传感设备将信息以简单事件形式向上传送,事件处理系统整合这些信息生成复合事件,决策系统根据复合事件做出决策,以命令的形式向下传送,底层设备接收到这些命令后再执行相应操作,完成规定任务。
事件处理是一种高级形式的复杂查询[4],与传统的事件处理相比,除了要求事件检测准确、处理及时外,物联网中的医疗系统的事件处理还具有如下特点:
(1)情境相关性。在对事件做出判断时,通常需要结合事件发生的空间、时间和对象等相关信息。例如,在医疗监护应用中,对患者的监控指标有体温、心率和强度、血压、呼吸频率、血液指标、尿液指标和运动状态等。对于心脏病患者要着重考虑其心率、血压和运动状态等指标;对于糖尿患者则要监控其尿糖和血糖等指标。再如,为了判断一名患者是否有脑溢血前兆,除了要采集他的心电信号、血压值和呼吸状态等实时信息,还要结合他的病历信息等进行综合信息处理。
将这些相关指标融合在一起,可以推断出患者的身体状况是否处于正常状态。情境相关性要求将与某特定目的相关的数据进行逻辑分组,并加入数据之间的语义联系。
(2)动态反馈和交互性。在实时监控应用中,针对检测到的事件触发系统的相应动作。触发的动作将作为新的输入对系统的状态产生影响,因此需要连续对系统的状态进行监控。
在物联网医疗事件处理中,一方面要考虑系统中事件状态的变迁,另一方面要考虑到物理世界和计算机系统的交互作用,通过系统的动态反馈,达到对复杂事件处理功能。例如,在医疗监护应用中,系统监测到若干指标参数,如果根据模式匹配规则,并不能完全检测到既定的复合事件,那么为了保证检测的准确性,系统则需要反馈更多的指示,要求身体传感器提供更多的数据。
6 结束语
物联网将人类生存的物理世界网络化、信息化,将分离的物理世界和信息空间互联整合,代表了未来网络的发展趋势。目前,物联网相关技术已成为各国竞争的焦点;物联网将成为社会进步、经济发展和科技创新的最重要的基础设施之一。随着物联网技术的日益成熟,势必在医疗系统中得到更广泛的应用,将对医疗信息化水平的提升起到积极有效的推动作用。
摘要：介绍了物联网的发展,指出了物联网的特征、关键技术与数据特点,研究了物联网技术在医疗系统数据查询和复杂事件处理上的应用,物联网技术对医疗信息化水平的提升将起到积极有效的推动作用。
关键词：物联网,关键技术,数据特点,医疗应用
参考文献
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医疗物联网论文 篇6
随着科技的发展,物联网技术在医疗卫生领域已得到广泛的应用。在病患信息管理、药品存储发放、血液管理、新生儿防盗、远程医疗、医疗信息共享互联等方面,物联网以自身的优势促进了医疗事业向数字化发展,向更智能、更科学的方向发展。本文就物联网技术在医疗装备质量管理方面进行如下探讨。
1 物联网的定义
物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网相连接,进行信息交换和通信,以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。
它是在互联网基础上延伸和拓展的网络[1]。
其技术架构可分为3层,即感知层、网络层和应用层。感知层由各种传感器以及传感器网关构成,其主要功能是识别物体,采集信息。网络层由各种私有网络、互联网、有线和无线通信网、网络管理系统和“云”计算平台等组成,负责传递和处理感知层获取的信息。应用层是物联网和用户的接口,实现物联网的智能应用。
2 医疗装备“RFID智能模块”的提出
医疗装备“RFID智能模块”就是医疗设备所需的物联网接口模块[2]。现有的只是把具有RFID技术的电子标签嵌入到医疗设备上,运用手持终端机或直接由网络计算机读写操作。电子标签和医疗装备的关联只是身份标识或者说是不连续的“动态数据”。更智能的医疗装备RFID模块应该是实时监测、实时动态数据、实时通信,实时动态控制、实时信息共享相结合的一整套更智能的医疗装备感知体系。
医疗装备“RFID智能模块”的运用,实现了实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥、远程控制、安全防范、远程维保、在线升级、统计报表、决策支持等管理和服务功能[3]。构造了一个全域医疗装备信息实时共享的互联网——医疗装备物联网。
3 更完善的医疗装备信息生命周期管理
医疗设备信息管理是医疗信息系统的有机组成部分,是提高医疗效益、保障医疗水平的重要手段。随着现代科学技术的进步,医疗设备日益复杂化、现代化,实行信息化管理势在必行[4]。
运用物联网和“RFID智能模块”技术,优化医院现有的医疗设备管理信息系统,解决医疗设备管理信息系统不能解决的问题,提供实时动态的技术数据和技术支持[5]。构建全时、全域的监测和预警管理平台,有效解决精细化管理问题。
3.1 装备生产与物流环节的信息管理
把物联网和RFID技术应用到医疗装备信息的生命之初,在仪器生产过程中嵌入无线RFID技术的电子标签,它内部完整记录着装备生产线上技术负责人、各工序责任人、质检人、所用材料、元件供应商、采购责任人、日期等信息内容,更好地提高了各负责人的责任心以及医疗装备的质量;同时也为日后装备召回、溯源提供了方便。
把物联网技术和RFID技术应用到医疗装备物流环节中的仓储、销售、运输,更能实现科学、智能仓储和安全运输[6]。
3.2 装备验收、盘点和其他信息管理
在购置验收阶段,利用RFID技术的电子标签,实现器件快速识别、点验和核对,缺损物件一清二楚,实现智能入库、出库,以及医疗装备信息的输入准确快捷,提高了工作效率[7]。
在医疗装备资产盘点、调配、使用、维修、计量和报废方面,利用RFID技术简化了工作流程,提高了工作效率。资产盘点时只需打开手持终端阅读器,启动盘点程序,各医疗装备的RFID电子标签自动将信息传输给手持终端。手持终端再将数据传输给计算机数据中心,完成资产盘点。
医疗装备的调配、使用、维修、计量和报废,只需用手持终端扫描该装备的电子标签,在手持终端上更改相应的数据信息即可。
基于RFID技术的医疗设备管理通过标签植入,方便了科室管理、资产盘点、保修报损、防盗报警等,在此基础上,管理者还可以以更加精细和动态的方式管理医疗装备仪器,达到更“智慧”的状态。
4 改进医疗设备使用管理
医院虽然已经有了计算机信息管理系统,但绝大多数情况下都只是对固定资产的电子化财产账册管理。系统不具备完善的设备管理功能,不能为设备使用过程中的技术问题提供动态的技术数据。“RFID智能模块”系统实时采集医疗设备的工作状态,医疗设备质量管理计算机数据中心根据采集来的信息通过专门的软件进行分析、评估、监控与预警,将分析结果实时反馈到装备使用责任人或科室主要负责人的手持终端设备,督促其进行整改或采取必要的弥补措施。
4.1 保障电气安全
医疗设备对供电电源的要求比较高,有些精密仪器更是要求配备符合要求的稳压电源或UPS。把“RFID智能模块”嵌入到设备的供电电源,实时检测电源的电压、频率、相位、负荷、接地等参数,对不符合条件的电源,计算机数据中心通过网控给予关闭,并通知相关仪器使用科室和相关电源维修保养部门,确保了仪器测量数据的准确性,保护了贵重的医疗仪器,同时节省了为每台精密仪器配稳压电源或UPS的费用。
4.2 改进设备环境控制
医疗装备的使用对科室环境要求较高,其工作环境要清洁、干燥,防尘、防潮、防爆、防水、防电磁波、防静电等。要保证机房环境符合设备使用要求,使用“RFID智能模块”并结合多种类型的传感器和分布广泛的传感器网络,实时检测、通信、报警,使仪器工作在相对安全的环境。
4.3 对设备使用智能化控制,改进现有的操作流程
医学设备对患者的影响是一把双刃剑,在辅助诊断和治疗的同时,医学装备的安全问题也困扰着医疗机构。美国医疗产业促进会的数据显示,每年8 000多例器械不良事件报告中,有1/3属于使用问题。医疗器械不良事件全球协调工作小组曾明文提出,在器械相关治疗责任事故中约有60%~70%是使用不当造成的,称之为错误使用、操作失误或人为失误[8]。
使用“RFID智能模块”可以完全避免操作人员造成的失误。“RFID智能模块”探知仪器使用情况,并和计算机数据中心控制器存储的质控数据相比较,如有差错,便可产生警告或控制信号,阻止操作人员的失误产生。
4.4 在应急医疗保障任务中发挥重要作用
医疗事故应急保障情况下所需要的装备,都应在计算机数据中心上有存储,需要应急保障时利用RFID技术完成对装备的快速寻找、定位,以及仪器的缺失、补充,保证医疗装备第一时间到位,而且没有丝毫差错,为事故处理争取宝贵的时间。
5 在医疗设备维修管理中的应用
建立预防性维修和应急性维修相结合的管理机制。预防性维修又分为强制性预防维修和基于RFID动态评分系统的动态性预防维修。
5.1 预防性维修
5.1.1 强制性预防维修
强制性预防维修主要针对急救、手术设备,如:呼吸机﹑麻醉机﹑输液泵﹑心电除颤仪等,以每周为周期进行强制性预防维修。
5.1.2 基于RFID技术动态评分系统的动态性预防维修
除强制性预防维修的其他装备遵守基于RFID技术动态评分系统的动态性预防维修制度。动态评分系统就是由“RFID智能模块”感知设备使用时间、使用频率、故障频率、人为风险,并结合仪器生产厂家、型号、国别、价格等,动态评估系统产生动态性维修频率。它改变了以前对所有装备都定期预防性维修的习惯,使预防性维修更灵活、智能、科学,节省了大量时间和劳动力。
5.2 应急性维修
“RFID智能模块”感应到设备故障,其预警系统将故障情况告知医疗设备工程技术人员,工程技术人员可根据设备故障代码迅速判断故障点,自己有能力排除的故障,可迅速到达现场,无能力排除的故障,预警系统可通知厂家或社会第三方维修者,减少了人工报修中的错误。
6 在医院设备效益分析管理中的应用
医疗设备是医院固定资产的重要组成部分,医疗设备的效益分析在医疗设备的全程管理中具有举足轻重的地位。
物联网和“RFID智能模块”的应用,综合分析每台仪器的检查人次数、收入、支出、利润、效益及闲置情况。对设备的利用情况进行量化评价,从中发现问题,对闲置装备实现实时的院内调配、充分利用、高度共享;对低效益的装备采取科学措施,大幅度降低了医疗成本,对医院今后设备的引进、合理使用和医院的经济收益产生积极而深远的影响[9,10]。
7 前景展望
物联网和“RFID智能模块”在医疗装备方面的应用,是一个划时代的改革,它提高了医疗行业科学管理能力,使医疗服务更智能、快捷、安全;加速了数字化医院的发展,提升了为患者服务的质量和速度。以物联网和“RFID智能模块”为基础,一种更加智慧、惠民、可及、互通的医疗体系将成为未来发展的必然趋势。
参考文献
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医疗物联网论文 篇7
物联网(internet of things)通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络[1]。物联网是“物物相连的互联网”，目前已成为新一代信息技术的重要组成部分。物联网的核心仍是互联网，是互联网的延伸和扩展，充分使用网络系统对各种信息进行采集、加工、管理与利用，提高了工作效率，提升了管理水平。
2 物联网技术在医疗过程中应用的核心问题
2.1 物联网的标准问题
物联网同样基于互联网的TCP/IP，但在接入层面，协议类别就相对繁杂，如TD-SCDMA、GPRS、传感网等多种通道，是大规模部署和扩展必不可少的技术。目前我国已经拥有从材料、技术、器件、系统到网络的完整产业链，是世界上少数能实现物联网产业化的国家之一，是国际标准制定的主导国之一[2]。
2.2 电子标签的价格问题
电子标签、传感器、微机电从工艺上朝小型化、低能耗、低成本的方向发展，现在电子标签的成本越来越低，并且由于标签可以读写、可以重复使用，因此标签的成本可以进一步降低[3]。
2.3 物联网的安全问题
每个RFID标签具有一个按照国际统一的电子产品代码编制的全球唯一编码，这个标签在出厂前就已经写在标签内，并且不可更改。芯片内的数据经过加密计算与认证，确保数据安全，防止链路与数据破解，并且可以按照扇区锁定重要信息。
2.4 物联网的技术问题
RFID电子标签根据供电方式的不同，分为有源标签和无源标签。有源标签内装有电池，无源标签内没有电池，无源标签从读取器产生的电磁场中以电感耦合的方式获得能量。电子标签的工作频率分为低频(125 kHz)、中频(13.56 MHz)、高频(915 MHz,2.45 GHz,5.8 GHz)、超高频(300 MHz～3 GHz)和微波频段(2.45～5.8 GHz)。国际上RFID应用以低频和高频标签为主。超高频具有远距离识别和低成本的优势，有望在短时间内成为主流。目前我国已经掌握了高频芯片的设计技术，并已大规模应用。
3 物联网技术在患者医疗过程中的应用
如何结合医院现有的HIS、LIS、PACS等系统和网络，做好医院物与物之间、人与人之间的互联互通，从而进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理[4]。
3.1 应用于就诊流程的管理
门诊患者持RFID标签就诊卡到门诊就诊，卡里包含个人信息、历次就诊资料和预交金。患者持卡挂号后，按系统指示到相应科室就诊，系统自动将该患者信息传输到门诊相应医生的工作站。在诊疗过程中，医生开具的检查、用药、治疗信息都将传输到相应的部门，患者在相关部门刷卡进行检查、取药、治疗。就诊结束后，可持卡打印发票和费用清单，同时在自助机上刷卡，或输入就诊卡号和发票流水号，自助打印检验报告单[5]。住院患者到住院处办理住院手续，住院信息自动传输到住院科室。系统打印RFID腕带，患者到病房交付RFID腕带给护士，护士确认身份后将加密后的RFID腕带佩戴在患者的手腕上。
3.2 应用于诊疗过程
护理人员用无线掌上计算机(PDA)对患者腕带进行扫描，与医院HIS无线连接。PDA上采集存储患者的病史、检查情况、医嘱和预付费等信息，实现了信息化系统与其业务对象的直接绑定，提高了医疗行为的效能。另外，在采集患者的生命体征时，利用电子血压仪、电子血糖仪嵌入式传感器，将仪器测得的数据及时通过无线方式传输到医生工作站，即使是异地的医生也可以随时了解到患者的血糖、血压情况，及时制定相应的治疗措施。
3.3 应用于药品、消耗材料及设备流通领域电子监管
通过在药品最小销售单元的外包装上，按照一物一码的原则对药品进行赋码，实现对入网监管药品的流量、流向、库存等信息的及时获取，把药品研究、生产、流通、使用几大环节和电子监管工作密切结合起来，形成全面的药品电子监管模式[6]。
在医疗设备的RFID存入设备的生产商和供应商信息、设备的维修保养信息等，设备维护巡检的信息可存储进设备上的芯片及随带的PDA中，可将PDA内的信息上传到中央处理器内，进行相应的数据存储、更新及处理。
3.4 应用于院内相关人员定位跟踪
RFID腕带中存储了患者所在科室、床位等信息，具有主动向外界发出信号的功能，当信号被病房附近安装的设备识别后，通过无线传输方式将信号传到护士站。当患者出现紧急情况，也可通过标签上的紧急按钮进行求救呼叫，从而达到实时监控、全程跟踪及区域定位的目的。同时，为了方便、准确、随时掌握工作期间院内相关人员的动向，医护人员也可佩戴RFID卡与门禁控制功能结合，确保经过许可的人员进入医院关键区域并记录时间，确保医生准时出门诊、会诊等。
4 结束语
结合已有的网络技术、数据库技术、中间件技术等，采用无线的电子标签和大量联网的读取设备构成的物联网，实现物体的自动识别和信息的互联与共享，规模效应会逐步显现，加上这项技术将会减少医疗差错和提高医疗质量，带来的间接效益将是巨大的，物联网的发展是信息社会发展的必然，拥有美好的前景。
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医疗物联网论文 篇8
1物联网的关键技术
1.1射频识别 (RFID)
该技术只需通过射频信号, 不需要人工干预, 便可自动识别目标对象并获取相关数据, 因此被称为非接触式的自动识别技术, 其可以在任何恶劣环境中应用。RFID技术与互联网、通讯等技术相结合, 使其操作更加便捷, 它可以在对高速运动物体进行识别的基础上, 识别多个标签, 同时, 它还可以跟踪全球范围内物品, 并实现信息共享。
1.2传感器网络技术
传感器通过对声、电、位移、力、热、光等信号的感知, 将这些原始信息提供给网络系统, 以便于其进行分析、反馈、处理、以及传输。由于科技的快速发展, 传感器也不断地在改革更新, 由最初传统的传感器发展到智能传感器, 现在又实现了网络化、信息化、微型化、智能化的嵌入式Web传感器。无线传感器网络实现了网络信息系统的一体化, 它将信息处理技术、分布式信息采集、以及信息传输有效的结合了起来。
物联网之所以能够感知整个物质世界, 主要就是通过分布在每个角落和物体上的各式各样的传感器, 和无线传感器网络实现的。
1.3智能技术
智能技术就是利用知识, 通过各种方法和手段, 而实现某种预期的目的。将智能系统植入物体中后, 则物体会主动或被动地与用户进行沟通。智能信号处理、智能控制技术与系统、人工智能理论研究、先进的人-机交互技术与系统, 是主要的研究内容和方向。
2物联网在医疗系统中的应用
2.1医疗系统数据信息查询
由于数据源产生时刻的差异, 使数据在物联网应用中发挥着非常重要的作用。医疗信息系统在制定系统反应规则, 以及事件处理措施时, 主要依据就是数据查询得物理节点的状态信息者关事件信息。
2.1.1按照查询频率可分为连续查询和快照查询
(1) 连续查询。针对患者的体征检测, 需要定期地查询体温、血压、心跳数等数据。
(2) 快照查询。当有特别需求时, 比如海上紧急医疗救援时, 用户临时向系统发出查询关于出事海域的当前气象状况数据。
2.1.2按照查询和响应之间的关系可以分为主动查询和被动查询
(1) 主动查询。比如, 医疗监护应用中, 当传感器检测到患者身体的相关指标超出预警值时, 就主动向健康监护系统发出警报;或者, 患者身上的传感器周期性地向健康监护系统报告各种身体指标数据。
(2) 被动查询。当医生向患者身体的传感器发出查询时, 才返回查询结果。按照特殊的应用需求可以分为:①历史数据查询。例如, 在医疗设备的维护中, 可以查询每台设备的使用情况和因老化或损坏而更新的情况;②轨迹追踪查询比如, 当可降解的芯片植入患者人体后, 可查询芯片的移动路径和移动范围等情况, 对芯片进行跟踪和观察。
2.2医疗系统复杂事件处理
在医疗系统应用中, 通过应用物联网, 使上层系统对所有物体的状态和行为进行监测和控制, 使其根据既定的程序智能性反应, 并执行相应的行为。比如, 底层传感设备任务流程是:首先以简单事件形式把信息向上传送, 这些信息被事件处理系统整合生成复合事件后, 决策系统做出相应的决策, 并向下传送命令, 这些命令被底层设备接收到后, 执行相应操作。相比较于传统的事件处理, 物联网中的医疗系统的事件处理属于一种高级形式的复杂查询, 它要求事件必须检测准确, 且处理及时, 同时还需具备以下特点:
2.2.1情境相关性
根据事件发生对象、空间、以及时间等相关信息, 来判断事件, 比如, 在医疗监护应用中, 需对病人的运动状态、尿液指标、血液指标、呼吸频率、血压、体温、以及心率和强度等指标进行监控。如果病人患有糖尿病, 需重点监控指标有:血糖指标、尿糖指标;如果病人患有心脏病, 需重点监控运动状态、心率、血压等指标;又如, 判断病人是否有脑溢血前兆, 需综合其日常的病历信息, 以及其呼吸状态、心电信号、血压值等实时信息, 来进行处理, 通过综合分析这些相关指标, 从而诊断病人的身体状况。情境相关性要求将与某特定目的相关的数据进行逻辑分组, 并加入数据之间的语义联系。
2.2.2动态反馈和交互性
根据实时监控中检测到的事件, 触发系统做出相应动作。而触发的动作会被当成新的输入来影响系统的状态, 所以需要不断监控系统的状态。在处理医疗事件时, 应用物联网需考虑以下两个方面, 第一, 要考虑到计算机系统与物理世界的交互作用, 通过系统的动态反馈来处理复杂事件;第二要考虑系统中事件状态的变化。比如, 在医疗监护应用中, 按照模式匹配规则, 由系统监测到某些指标参数是达不到完全检测的既定复合事件, 这就要求身体传感器提供更多的数据, 以及反馈指示, 以确保检测的准确性。
2.3医院医疗管理的高科技化
2.3.1全过程实时监控医疗质量
物联网通过结合各种技术, 来监控医疗质量, 从而实现实时控制。通过实时控制、动态监测等方法, 使医院每个管理层团队前移医疗质量控制点, 并对可能发生的状况进行及时防治, 在一定程度上弥补了管理中的缺陷。
2.3.2质量管理模式的创新
与传统的医疗监控模式相比, 该模式将医疗改革和信息技术完美的结合了起来, 实现了实时的、动态的、全方位的监控整个过程的质量, 不仅有利于医疗的管理, 还扩大了医院的交往范围, 以及可应用范围。同时, 也为医院的质检人员、研究人员、实验人员的科研研究提供了更加便捷的手段与方法, 大幅提高了医院的效率和质量。
3结束语
物联网是未来网络发展的一种趋势, 它通过网络技术、信息技术分离了人类生存的物理世界, 从而使各种信息实现了空间上的互联整合。由于物联网技术的发展越来越成熟, 已广泛的应用于医疗系统中, 提高了医疗信息化水平。物联网技术推动着科技创新、社会进步、以及经济发展, 因此, 该技术已成为各国竞争的焦点。
摘要：最近几年, 我国提出了很多推广物联网技术应用的政策, 并已启动国家物联网应用示范工程, 在各公共事业领域该技术得到了广泛的应用。将物联网技术有效的应用医疗行业有着重要的现实意义。
关键词：物联网技术,医疗系统,应用
参考文献
[1]张合明.物联网技术在医疗质量管理中的应用分析[D].山东师范大学, 2014.
[2]姬晓波, 曾凡, 张敏.物联网技术及其在医疗系统中的应用[J].医疗卫生装备, 2010 (12) .
角逐物联网 篇9
历届高交会都是一场科技盛宴，集中展示我国技术研发和应用示范等方面所取得的阶段性成果，也是未来中国科技发展、创新创业的风向标。在今年高交会上，物联网新兴产业占尽风头。
物物皆联网
物联网泛指物与物之间互连的网络及应用。十三届高交会是我国物联网行业一次权威的、最新成果的集中展示。在“物联网技术与应用”专题馆里，人们见识了这一新兴产业的繁荣。
许多物联网业务都让人眼前一亮：出门在外，只要拿起手机，就可“管控”家里的一切；农场养殖的每一头猪有多重、健康如何、在哪家超市销售，卫生部门都了如指掌；坐飞机出行、看电影、购物优惠打折，刷一下手机或依靠发至手机上的电子条码就能实现。
“这种婴儿智能管理系统，就是我们基于物联网技术开发的远程监控系统。”深圳新元素医疗技术管理公司林小姐指着展位上最显眼处告诉参观者，这种监控系统的终端是一个漂亮的腕带，戴在婴儿的手上后，医院就可以随时监控婴儿所在位置，“可以防止在医院内婴儿被盗抱走，即使腕带被强力解除，也会报警。”
近年来，物联网在环保、电力、粮储、采矿等领域得到快速应用。
“借助物联网技术，我们的油田变成了智慧油田，煤层气田实现了智能化。”在灯光闪烁的油气田沙盘前，中石油华北油田公司总经理黄刚正向观众详细讲解，“山西沁水规模化煤层气田已经实现了全岗位无人值守、全过程自动控制、全方位监视管理，既减少了用工，又提高了产能。”
“环保物联网就像工业污染源的紧箍咒，戴上它就不敢偷排、超排了。”在智能环保展区，国家环保工业污染源监控工程中心主任李玮说，环保物联网对企业的排污、治理情况进行24小时在线监测，一旦发现污染物超标，就会自动报警，提醒企业检修、减产；如果企业置之不理，物联网会执行分级停电，迫使企业就范。
本届高交会上，各种类型的物联网展台超过了10个，关于物联网的专题论坛也有三四个，来自企业界、学术界以及中国的政府官员，都对这个话题予以关注。有预测认为，到2015年中国物联网产业产值将达到5000亿元人民币。
易观国际数据表明，2010年物联网在安防、交通、电力和物流领域的市场规模分别为600亿元、300亿元、280亿元和150亿元，预计到2015年将分别增加到1500亿元、1000亿元、1100亿元和650亿元。
促生百亿产业
2010年，物联网等新兴战略产业首次写入国务院政府工作报告。《中共中央关于制定国民经济和社会发展第十二个五年规划的建议》再次强调，要“推进物联网研发应用”。2011年4月，财政部出台《物联网专项基金管理办法》， 6月又修订了《基本建设贷款中央财政贴息资金管理办法》，增加了为物联网企业提供场所服务的贴息。可以预见，未来中长期内，物联网将持续成为国家推进信息化工作的重点，政策支持力度可望继续加大。
同时，广东、江苏、浙江、福建、北京、上海、重庆、江苏无锡等地方政府都在投入重金建设物联网打造的“智慧城市”。据不完全统计，目前全国已有28个省份将物联网作为新兴产业发展重点之一。种种情况表明，物联网产业的发展已上升到国家战略的高度。
中关村物联网产业联盟的张建宁秘书长向记者介绍说：“北京今年投资10个亿，首先在物联网的城市应急安全方面建立示范工程。将来在计划逐渐往其他领域扩展，建立智慧北京。”他认为物联网真正的爆发期在真正进入家庭后。而业内通常预计，物联网产值将是互联网30倍。
上海证券指出，政策将进一步推动“物联网”发展。今年9月份公布的《上海市推进智慧城市建设2011-2013年行动计划》指出，到2013年，上海智慧城市建设将取得全面进展，新一代信息技术产业为智慧城市发展的有力支撑，信息产业总规模将达到1.28万亿元，信息服务业增加值占上海生产总值比重达到6.2%，上海软件产业要实现经营收入超过2100亿元，集成电路产业总规模要达到850亿元。同时，上海还要创建国家电子商务示范城市，力争2013年电子商务交易额比“十一五”期末翻番。
中原证券指出，国家大力支持，物联网行业前景广阔，预计至2015年国内物联网行业总产值将达到7500亿元，平均复合增长率超过30%。
产业链与资金链对接
虽说物联网在此次展会上赚足了眼球，但一些与会专家还是指出了目前国内物联网产业存在的不足。
工信部科技司副司长李力称，目前，我国物联网企业核心技术和高端产品与国外差距较大，高端综合集成服务能力不强，缺乏骨干龙头企业，应用水平较低，且规模化应用少，信息安全方面存在隐患等。
让人欣慰的是，物联网行业的整合正在酝酿。本届高交会上，新大陆宣布成立物联网基金的相关事宜，具体金额和持股比例不得而知。
据悉，上述基金是第一家有政府出资的物联网基金。此前有消息称，该基金首期规模约为2~3亿元，属于物联网产业股权投资基金，该基金将在物联网领域以先进技术企业为投资标的，进行系列产业整合和并购重组，旨在发掘培育中国物联网的未来巨人企业，推进物联网产业化进程。
据了解，在资金投入上，由国家发改委牵头，联合工信部、财政部设立的物联网专项基金，在“十二五”期间将达到百亿元；重庆市提出到2015年将完成物联网产业投资390亿元、产出突破1500亿元；福建省提出到2012年全省物联网相关产业产值将达到300亿元以上。
国内物联网产业呈现出电信运营商、高校、科研机构、传感器企业、系统集成、应用软件开发等环节迅速聚合联动之势。随着产业规模的不断壮大以及应用领域的不断拓展，产业链之间的分工与整合将随之进行，区域之间的分工协作格局也将进一步显现。作为国家战略性新兴产业之一，物联网无疑具有很大的发展机会，但它从起步、成长到形成一个完整的产业链尚需一个长期的培育过程。从目前来看，感知层面的技术、网络设备企业将提前分享市场增长收益。
医疗物联网论文 篇10
在未来若干年, 医疗行业将融入到人工智慧、传感器技术、计算机网络、大数据、云计算和无线通信当中, 走向真正意义上的智能化。可有效地缓解“医疗成本高、渠道少、覆盖面低, 大医院人满为患, 社区医院无人问津、就诊手续繁琐以及看病难、看病贵”等问题[2]。
智慧医疗的概念尚无统一定语。百度定义为“通过打造健康档案区域医疗信息平台, 利用最先进的物联网技术, 实现患者与医务人员、医疗机构和医疗设备之间的互动, 逐步达到全民医疗健康信息化”;文献[1]认为“智慧医疗可被定义为生命科学和信息技术相互融合的交叉科学”, 其核心也是百度所给出的定义。从业务类型上讲, 智慧医疗含健康管理、区域医疗、卫生服务活动和远程医疗等;而技术上含电子健康档案、电子病历、数据库元数据集和无线医疗病房等[1]。
就一个城市而言, 智慧医疗的物理组成可分为智慧医院系统、区域卫生系统和家庭健康系统三部分。毋庸置疑, 智慧医院是核心关键, 它由数字医院和提升应用两部分组成。数字医院由医院信息系统 (HIS) 、实验室信息系统 (LIS) 、医学影像信息的存储系统 (PACS) , 医生工作站四部分构成, 可实现患者的诊疗信息和行政管理信息的收集、存储、处理、提取和交换;提升应用包括远程图像传输, 海量数据计算处理等, 以实现远程会诊、临床决策、处方、探视、报警等;家庭健康系统是最贴近群众的健康保障, 可对慢性病、老弱幼妇患者进行远程监护, 对智障、残疾、传染病等特殊人群进行监测;区域卫生系统含区域卫生平台及公共卫生系统[2]。
智慧医疗具有互联性、协作性、预防性、普及性、可靠性、创新性等特点。经授权的医生能随时查阅患者病历、档案等, 患者也可自主选择更换医生或医院[2]。
1 物联网体系下的智慧医疗体系架构
智慧医疗的体系架构是以物联网架构为平台的, 如图1所示[1,2]。
1) 感知层。主要由无线医疗传感器节点组成, 也称为无线躯体传感网 (BSN, body sensor network) 或体域网[1], 主要对人体生理和疾病状态进行实时测量与监视。这些智能的网络化感知终端应用场景可分为四类, 分别是: (1) 社区/医院场景, 含功能检查、内窥检查、实验、病理、射线、超声波诊断等终端, 放射、理化、核医学、激光、透析护理等治疗类终端和消毒、制冷、血库、制/配药等辅助类终端; (2) 家庭/个人场景, 主要是一些常规的生理/生命指标参数监测终端, 如无线智能血压计、血糖仪、心率仪等; (3) 车载/移动、野外救灾场景, 属于急救应用场合[1]。
感知层终端也可分为位置固定型和移动型 (含智能手机、PDA等) 。后者用以满足移动健康类业务, 如家庭/个人场景、急救类应用场景的诊断和治疗。该层是智慧医疗的“眼睛”, 是信息反馈环节, 其测量数据的准确性和安全性直接影响到医生对患者病情和病理的推断, 一旦出现纰漏和安全问题, 就会导致医生的错误判断, 造成病情延误和患者的生命安全。因此该层在数据监测、保护、处理、抗干扰及网络安全保护环节的硬件、软件系统的设计与开发显得尤为重要。目前, 医疗健康感知终端以数字化、接口标准化、低功耗低成本化等为发展趋势[1], 一些具有时代发展特点的医疗终端正在逐步得到应用, 如数字化生物传感诊断, 机器人器械辅助诊断, 网络医疗终端、微创化医疗终端等[1]。
2) 网络层。网络层用来实现感知层与应用层之间数据的双向远近距离的传输、云计算、打包压缩、抗干扰、文本格式化等处理, 或者说实现二者之间数据的在线和实时共享。其架构是建立在固定通信和移动通信网络基础之上的。固定通信网络可以国家电子政务外网作为平台, 以此部署卫生部门所有的纵向业务信息系统, 该平台纵向覆盖国家、省 (直辖市) 、地 (市) 、县 (市、区) 级的政府职能部门, 并实现乡镇 (街道) 、村 (社区) 的网络接入;而横向覆盖各级政府卫生行政机构、医院、公共卫生中心、医保中心等的网络接入。移动通信网架构也称为m Health平台 (移动健康平台) , 它将患者侧的移动健康设备、医务人员侧的医疗设备和一些应用服务器作为终端接入网络[1]。
无线局域网 (WLAN) 技术是现阶段能够满足移动医疗通信的首选技术, 其突破了有线网络终端移动不方便、部署复杂、布线凌乱等局限性, 可安装覆盖在病房、急诊、ICU、手术室等需要医护人员移动工作的区域。为了确保信号的连续性, 采用AP (Access Point, 无线访问节点) 中的FIT AP (瘦型AP) 部署方式, 能使患者侧和医务人员侧的m Health终端实现真正地无缝漫游, 而不会发生掉线、中断等事故;在安全方面, 采用常用的IEEE802.11b无线局域网标准, 其电波的的辐射功率在2英寸半径内约为2μw/cm2, 大大小于FCC (美联邦通信委员会) 要求的极限值1 000μw/cm2;其次, WLAN设备在调制方式与使用频段上与医疗设备不同, 而不会产生相互干扰, 在信息安全方面, 多采用IEEE802.11i认证与加密, 即采用先进的周密的WPA2 (Wi Fi Protected Access, Wi Fi网络保护访问) 加密措施, 以增加数据保护能力[1]。
移动通信网络是WLAN组网的基柱。图2所示为医疗信息移动通信网络的功能架构[1], 其硬件主体由移动健康平台、患者侧和医务人员侧移动健康诊断/医疗终端设备三部分组成。
◆移动健康平台 (m Health Platform) , 是智慧医疗的业务支撑, 也是一个IT平台。其中的门户网站 (Web Portal) 为签约者、患者及医务人员提供业务操作和观察入口;B2B管理模块为健康实施企业 (医院、卫生服务中心、疾控中心、医保等) 提供管理功能。例如医院方为医务人员提供访问权限, 医保中心或行政部门向医院提供患者和医务人员的费用结算信息等;B2B医疗数据交换模块负责移动健康平台与医疗企业的数据库之间的数据信息往来。
◆患者侧的移动健康设备具体如前所述。在此要强调的是这些设备中均安装有移动网络SIM卡。SIM对签约者的身份进行管理, 确保以消费者具体身份与网络之间进行操作和信息交换, 并且SIM为嵌入式, 与通信模块集成在一起 (模卡一体化) , 用户是不能随意拔插和更换的[1]。
◆医务人员侧医疗设备在该侧, 医务人员可浏览医疗数据, 该数据的安全性由设备上的UICC (通用集成电路卡) 卡提供[1]。
3) 应用层。应用层由业务应用平台 (急救类、慢病类、个人健康管理类) 和云计算支撑平台共同完成。后者用以实现智慧医疗中基础数据的整合及与运营相关的功能, 也可以直观地说这两个组成部分为终端设备层和应用程序层。前者提供人机接口及各终端设备的“物物相连”, 后者进行数据的融合处理, 主要包括支付、监控、定位、盘点、预测等, 涵盖了患者与医疗机构相关的方方面面, 是智慧医疗与物联网行业技术的深度融合[3]。同时, 两个层都可以采用基于J2EE (java2平台, 企业版标准) 的架构设计, 也可以采用云计算结构的架构设计[1]。
2 智慧医疗的信息安全
智慧医疗虽是物联网的一个分支, 但其体系庞大, 平台开放性强, 业务繁杂, 用户身份多, 尤其是患者的敏感隐私信息多, 空间数据量大, 信息的城域联动性也很强, 这些特殊的应用特点, 就需要有强大的安全保障作支撑。但这一支撑不是上述三个结构层的安全措施的简单相加, 而是需要采用多层次、多级别的安全体系架构, 以确保个人健康信息、医疗信息、业务数据信息等在公共服务平台及个人/家庭操作平台上的互操作安全性[3]。
智慧医疗的信息安全系统模型架构由信息安全技术系统和信息安全操作平台共同组成[3]。前者包括智慧医疗敏感信息的追踪和防泄漏技术 (如患者健康信息、医疗器械信息、手术信息、医疗垃圾处理信息等) 、用户与智慧医疗网之间的认证技术、数据传输安全约束技术、匿名/实名身份认证技术、指纹/面部识别技术等;而后者是针对信息联动的应用平台和多级别的大数据下提供的安全访问机制, 为智慧医疗系统的扩展、使用及建设提供了安全保障[3]。
3 应用列举[1]
1) 远程会诊。即智慧医疗网内多个医疗机构的专家在异地通过网络、多媒体等技术调阅患者的电子病历和电子健康档案与患者及家属进行语音、视频等交流, 最终给出汇总诊断和治疗方案。
2) 无线移动门诊输液系统。数字化医院是智慧医疗的根本, 其最终是让患者与医务人员之间、患者与医疗设备之间、医疗设备与监测设备之间等通过通信连为一体。无线移动门诊输液系统, 首先是护士站通过患者的RFID标签识别出其位置和诊疗方案, 然后采集座位号、床位号等信息, 并呼叫患者就位;该信息同时传送至药房, 并通过RFID完成患者身份、药品及血袋的识别, 护士站人员再次通过RFID识别从药房指定窗口拿取药品, 为患者服务。此时只有患者的RFID信息与药品RFID信息比对并匹配成功之后, 才能进行输液。该过程能够有效地避免医疗差错的发生, 确保了治疗安全。
3) 其它应用。人员定位与监控, 智能急救监护, 药品供应链监护, 药品防伪, 医疗器械管理, 血液管理, 消毒包管理, 医疗垃圾处理等。
4 展望与思考
伴随着国家十三五规划落地, 健康中国已经升级为国家战略, “互联网+”将成为推动健康中国发展的重要技术手段, 智慧医疗、三医联动、分级诊疗等实施将成为重头戏。而智慧医疗将为我国的医疗发展带来一场效率革命, 以此提高医院工作效率和医疗水平, 缓解看病难、看病贵等矛盾, 且关注弱势群体的医疗服务将不再是梦想[5]。
目前, 推进信息化医疗机构建设的城市很多, 但面临的挑战也很多, 如临床信息建设相对滞后;由于各医疗物联网产业的制造标准或者各医疗机构的采购标准不统一, 使之互联互通, 信息共享成为问题, 即各自为战, 形成信息孤岛。因此应统一相关标准, 并与国际接轨, 积极借鉴国外先进经验和工作模式, 真正意义上实现网络信息化、智慧化、精准化及高效率的医疗体系[4]。
参考文献
[1]唐雄燕.基于物联网的智慧医疗技术及其应用[M].北京:电子工业出版社, 2013.
[2]百度百科.智慧医疗.
[3]胡新丽.物联网框架下的智慧医疗体系架构模型构建[J].电子政务, 2013 (12) :28-29.
[4]李瑾.移动智慧医疗系统的构建与思考[J].东南国防医药, 2015 (5) :331.