基于NB-IoT的電子病歷系統構架設計

安徽理工大學 劉 航 王倩倩

隨著物聯網的快速發展，萬物互聯的環境下，病歷完全能夠電子化，醫院物聯網設備與電子病歷相互連接，使醫院-病歷-病人的“一體化”。通過GPS定位器、脈搏傳感器、溫度傳感器、電子標簽與NB-IoT模塊組成無線測量網絡。實現遠程醫療。NB-lot在慢性疾病治療中，而且NB-IoT可進行超遠距離的信號傳輸，攜帶NBIoT物聯網技術的定位和檢測心率等功能的電子病歷的特殊病人，能夠時刻將身體的狀況快速的傳輸到指定醫生，無需長期住院，減少病人在住院的心里壓力。能幫助醫生更好的監護病人，緩解醫院住院部床鋪缺少的難題。在藥品和醫療器械管理方面，利用RFID電子標簽時刻監控藥品和醫療設備的生產，運輸，銷售，使用。基于物聯網技術下的電子病歷，可將病人的信息共享與各科室之間，方便醫生會診，大大減少醫院會診所有的時間，提高醫院醫療水平能力，在住院部醫護人員查房時，無需手動調閱病人信息，可直接由電子病歷提供的信息進行查房。

1.概述

基于窄帶物聯網NB-IoT技術電子病歷(Electronic Medical Record，EMR)，是現行電子病歷是應對醫院信息系統(Hospital Information System，HIS)發展到一定階段的需求而產生。物聯網是指通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通信，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡（俞磊.基于物聯網技術的智慧醫院架構及服務訪問研究[D].合肥工業大學,2013:134）。本文采用的是NB-IoT的物聯網技術。是一種基于蜂窩網絡的窄帶物聯網技術（NB-IoT）的電子病歷。基于NB-IoT技術的可移動電子病歷，集成了GPS定位器，心率采集器，溫度傳感器和電子標簽。能夠將沒有住院的病人的位置，心率，體溫以特定時間段傳輸到醫院物聯網設備供醫生查看。其中電子標簽存儲了病人的診療信息，每個電子標簽的編碼與病人信息唯一對應。目前國內外對智慧醫院已經從整體系統模型，就診流程，安全機制，各科室信息共享，病人監護等進行了規模的研究（Lu Wenxiang,Zhang Jinzhu.Parameter analyses of an adaptive amplitude limit filtering method[J].Journal of Tsinghua University.2012,52(08):1106-1105）。但由于NB-IoT是新興技術，關于移動健康多功能電子病歷的研究還處于初步階段。

2.系統體系設計

為實現電子病歷就診信息和病人每一刻身體體征狀況在醫院各科室的信息共享，本設計最終通過NB-IoT終端對病人身體體征采集，利用中國電信物聯網平臺將醫院設備和電子病歷連接在一起，實現病人就診信息和體征在醫院物聯網環境下的共享化（Cristina Elena Turcua,Cornel Octavian Turcu.Internet of Things as Key Enabler for Sustainable Healthcare Delivery[J].SciVerse ScienceDirect,2013:251-256）。該系統由感知層、通信層、NB-IoT平臺層、應用層組成，總體系統設計架構如圖1所示。電子病歷為感知層、基站和核心網絡為通信層，手機與醫院互聯網設備為應用層。

圖1 系統體系設計

3.硬件結構設計

窄帶物聯網（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）發布以來，越來越多的設備采用NB-IoT系統使之相互連接，基于NB-IoT的系統構建也不斷的出現在人們眼中。本文獻主要構建了GPS定位器、心率傳感器、溫度傳感器、電子標簽、與stm32芯片結合的電子病歷模型結構。系統硬件模型結構設計如圖2所示，各模塊型號選取如下：

（1）GPS定位采用AIR530模塊。該模塊采用了射頻基帶一體化設計，體積小，功耗低。此芯片性能強，可以在偏遠地區進行快速準確的定位。

（2）心率血氧采集模塊使用MAX30102，MAX30102能快速方便的檢測病人心率和血氧濃度，且待機時芯片內電流大小趨近于0，能大幅度提升電子病歷的待機時間。

（3）溫度傳感器為DHT11。該傳感器抗干擾能力強，響應快，功耗低，成本低廉。

（4）電子標簽選擇有源電子標簽，用于識別病人身份，存儲病人就診信息。

（5）移動通信模組。采用率先通過ccc認證的移遠BC95模組。移遠BC95模組具備完善的技術支持服務，能夠更精確，快速的解決客服出現的問題。

（6）物聯網云服務器選擇OceanConnect。OceanConnect是華為云核心網推出的以IoT聯接管理平臺為核心的IoT生態圈。基于物聯網、云計算、大數據等核心技術，構建統一開放的IoT聯接管理平臺，通過開放API和IoT Agent實現與上下游產品能力的無縫聯接，從而給客戶提供端到端的高價值行業應用。

圖2 電子病歷硬件結構設計

4.結論

本設計主要以NB-IoT技術在醫療領域的應用研究為主，設計了一套基于NB-IoT窄帶寬物聯網技術為基礎的智能健康電子病歷系統。整合了gps定位，體溫測量，心率監控等模塊，實現了電子病歷的多功能化。