基于物聯網的數字化醫療云平臺的研究

廖媛媛

摘要：隨著計算機技術和互聯網技術的快速發展，物聯網和云計算在醫療領域應用的不斷成熟，建立基于物聯網的數字化醫療云平臺能將物聯網技術和云計算技術相結合，實現以患者為中心的數字化醫療體系。以降低醫療成本，減少醫療事故，提高醫療機構業務效率為目的，利用傳感器、RFID和嵌入式系統等物聯網的關鍵技術，并借助云平臺實現醫療物資、醫療信息、藥品和遠程急救等在線服務、監控和跟蹤功能，從而促進醫療領域向數字化、智能化、精確化方向的可持續發展。

關鍵詞：物聯網；數字化醫療；云平臺；RFID技術；傳感器

中圖分類號：TP393 文獻標識碼：A 文章編號：1009-3044（2019）06-0273-02

The Research of Digital Medical Platform Based on Internet of Things

LIAO Yuan-yuan

（Lijiang College of Guangxi Normal University， Guilin 541006， China）

Abstract： With the rapid development of computer technology and Internet technology， the application of Internet of things and cloud computing in the medical field is becoming more and more mature. The establishment of a digital medical cloud platform based on the Internet of things can combine the Internet of things technology with cloud computing technology for the realization of a patient-centered digital medical system. In order to reduce the medical cost， reduce the medical malpractice and improve the efficiency of medical institutions， using the key technologies of the Internet of things， such as sensors， RFID and embedded systems， and with the help of cloud platform， the online services， monitoring and tracking functions，such as medical materials， medical information， medicine and remote first aid， can be realized， thus promoting the sustainable development of the medical field towards the direction of digitalization， intelligence and precision.

Key words： internet of things；digital medical treatment；cloud platform；RFID technology；sensor

1 背景

當代社會信息技術高速發展，市場需求不斷變化，計算機應用模式也在不斷創新。物聯網的廣泛應用，給IT產業和信息化發展帶來了新的機遇。從醫療保健方面來看，未來的醫療服務平臺應該是一個集成了各種健康傳感器和智能移動終端應用的健康物聯網。基于物聯網的數字化醫療云平臺利用物聯網的傳感器技術、GPS技術以及RFID技術對醫療信息進行采集、交換和處理，讓醫療設備和資源變得智能化、網絡化，提高就診效率，緩解醫療資源緊缺的壓力，同時促進醫療過程的規范，提高醫療的質量和安全性，消除潛在隱患。并通過云計算技術，將醫療信息進行整合，規范，有助于醫療信息的充分共享和資源配置。

2 物聯網及其特點

2.1 物聯網

物聯網就是利用射頻識別、條碼、傳感器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按照約定的協議，將人和物與互聯網進行連接，可隨時隨地進行信息交互和通信，從而實現智能識別、定位、跟蹤、監控和管理的網絡系統[1]。在醫療領域，利用物聯網的傳感器技術、GPS技術和RFID技術，通過無線和有線網絡將數據信息傳輸到移動終端、嵌入式計算設備和數字化醫療云平臺進行交換和處理，為醫療服務帶來便捷和效率。

2.2 物聯網的特點

物聯網具有三大特征：一是全面感知的特征。物聯網可以采用射頻識別、二維碼、無線傳感器等感知、捕獲物體的信息。二是可靠傳遞的特征。物聯網利用互聯網技術將物體的信息實時準確地傳遞給用戶。三是智能處理的特征。物聯網使用云計算、數據挖掘以及模糊識別等人工智能技術對海量數據信息進行分析、處理，對物體實施智能化的控制?；谖锫摼W的數字化醫療云平臺能采集和傳遞病人狀態、醫療參數和藥品配送等多種信息，隨著傳感器在智能電子設備中的普遍應用，未來的疾病監控和預測系統將更加完善、便捷。

2.3 物聯網的關鍵技術

物聯網是一種聚合性復雜系統，其體系架構包括3個層面，分別是感知層、網絡層和應用層。感知層主要涉及傳感器、RFID、硬件技術、電源和能量存儲等技術；網絡層主要涉及網絡通信、信息處理等技術；應用層則涉及搜索引擎技術、軟件和算法技術、數據和信號處理等技術。在物聯網的應用開發過程中，每個層面的技術會相互交錯、相輔相成，為構建數字化智能醫療云平臺提供技術保障。

2.3.1 傳感器技術

傳感器是收集信息的主要設備，也是各種信息處理系統獲取信息的重要途徑。在醫療衛生方面，眾多檢測儀器都采用傳感器，利用傳感器技術收集患者的相關信息進行檢測，以便確診病情。隨著微加工技術和納米技術的進步，以及傳感器與計算機技術的緊密結合，傳感器的功能將更全面，更智能化。

2.3.2 RFID技術

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）是一種非接觸性的自動識別技術。用來為各種物品建立唯一的身份識別，是物聯網的重要技術之一。一套完整的RFID系統有電子標簽、閱讀器、中間件和應用系統組成。根據功能可分為EAS系統、便攜式數據采集系統，物流控制系統和定位系統。

EAS系統是一種設置在物品出入口的RFID技術，以控制物品的合法出入。在醫療機構中，常用于控制醫療器械和設備的使用，防止物品丟失或浪費，避免因為遺失造成財產損失，為醫療物資的管理提供安全保障。

便攜式數據采集系統依靠數據采集器采集RFID標簽上的數據，再通過無線電波數據傳輸方式實時向主計算機系統傳輸數據。通過RFID標簽識別病人和管理電子病歷，為查詢病人信息、既往病史和病歷、快速就診、入院登記等流程節約了時間，提高了效率。

物流控制系統可管理和查詢藥品、血液、醫療垃圾信息，對藥品生產、加工、運輸、存儲和銷售等環節都能全程監控，出現問題還可以追溯全過程。血液的采集、使用，醫療垃圾的運送全過程都能進行追蹤、監控。

定位系統適用于醫院醫護人員和患者的定位追蹤。防止未授權人員非法進入醫院部分科室和病房。同時能應對病人出現的緊急情況。

2.3.3 嵌入式系統技術

嵌入式系統技術融合了先進的計算機軟硬件技術、傳感器技術、集成電路技術和電子應用技術，并與各個行業的具體應用相結合。在醫療服務行業中，嵌入式系統為醫療儀器設備設計、生產和使用提供先進的技術支持，所以在醫療儀器中的應用普及率極高。

3 基于物聯網的數字化醫療云平臺功能

數字化的醫療物聯網主要在于“物”和“網”，其中的“物”包括醫生、護士、病人、醫療器械和醫療設備等醫療對象；“網”則是基于標準的醫療流程；“聯”即為互通，指信息交互[2]。在醫療數字化時代，不再單純的將應用軟件進行連接，更重要的是將病人、醫護人員、移動設備、醫療設備、保健設備以及各種各樣的傳感器進行互聯?；谖锫摼W的數字化醫療云平臺才能夠實現醫院對人的智能化醫療和對物的智能化管理。

3.1 物資管理

醫療物資管理主要包括手術器械管理、醫療設備管理、消毒包管理以及醫療垃圾信息管理。采用先進的條碼技術和RFID技術，為器械包、醫療設備、消毒包配一個RFID標簽，基于RFID技術可實時跟蹤器械包的使用、定位醫療設備、監控消毒包的發放和使用流程。通過RFID的感應追蹤，為醫療物資的安全管理提供保障，為醫療事故的界定提供依據，對于出現的感染事故可以進行事后追溯，追究涉事工作人員的責任。同樣，可以借助RFID技術建立可追蹤的醫療垃圾處理系統，避免醫療垃圾的違規處理。

3.2 藥品管理

由于藥品的特殊性，為保證藥品的合法來源與合理用藥，通過物聯網技術，將銷售的藥品貼上RFID標簽，對藥品供應鏈進行實時監控，出現問題亦能追溯源頭。在醫療供應鏈中，為防止假藥流入市場，可將藥品信息采用云存儲的方式進行存儲，方便患者或醫院利用云平臺與數據庫中的信息進行比對，有效地識別假冒偽劣藥品。

3.3 醫療信息管理

醫療信息管理包括血液信息管理和病人信息管理。采用RFID應用系統，能對病人身份進行確認，利用RFID醫療卡能查看病人的詳細資料，幫助病人快速登記和獲取病歷，為就診服務節省了時間。血液信息在醫療系統中也可以使用RFID技術提供唯一標識，受到RFID系統的全程監控和跟蹤，從血液的采集、調動到使用記錄都清晰明確，保證血液信息的正確性、完整性。

搭建基于物聯網的數字化醫療云平臺可實現信息共享互聯，在不同的信息提供者和使用者之間實現醫療信息交換和共享，并可以快速提供給被授權的醫務人員和相關人員使用，方便患者就診，給醫療機構、醫生和患者之間帶來便利。

3.4 醫療健康管理

醫療健康管理主要包括醫療急救、人員定位及監控、就診卡、嬰兒防盜、遠程監護和個人保健服務。醫療急救通過基于物聯網的數字化醫療云平臺，借助RFID技術，可高效地進行信息傳送、存儲和檢驗并快速精確定位，為病患爭取治療時間。采用腕式RFID標簽可以持續定位和追蹤病患、醫護等工作人員，有效應對緊急情況。云平臺的使用，讓持有RFID標簽醫療就診卡的患者能隨時查詢自身的醫療就診記錄，同時方便醫生或醫護人員隨時讀取相關數據，使病人得到良好照顧和精確診斷。在嬰兒防盜上使用RFID技術建立唯一的身份識別號，產科病房出入口放置RFID閱讀器，以防止嬰兒被盜。利用物聯網技術和云計算技術構建的數字化醫療平臺幫助醫生遠程會診病患和持續監護患者，對重病患者能做到及時安排入院，及時預防疾病，更好地為病人服務。醫療物聯網還能通過傳感器智能采集個人生理和運動信息，通過云平臺進行評估分析、監控個人健康狀態，給予健康提示、報警以及緊急救援等服務。

3.5 遠程急救

構建遠程急救醫療物聯網云平臺，以實現新的院前急救模式。該平臺能突破時空、地域的限制，實現信息的實時共享、多場合同時監控，有效地支撐整個網內的急救運作過程，保證優勢醫療資源持續地為急救網絡提供技術支持。

4 結束語

基于物聯網的數字化醫療云平臺利用物聯網和云計算相互結合的優勢和特點，為現代化的數字醫療建設提供了便利和效率，為醫療機構帶來了優質的服務。將醫院、醫療健康管理服務機構和個人通過移動互聯網、物聯網應用和Web應用連接起來，形成全連接的數字化醫療云服務平臺，為用戶隨時隨地提供各種數字化醫療與健康服務信息。未來，物聯網將在醫療衛生和保健領域得到更加廣泛的應用。

參考文獻：

[1] 陳賾， 鐘小磊， 龔義建， 等. 物聯網技術導論與實踐[M]. 北京： 人民郵電出版社， 2017.

[2] 陳金雄， 王海林. 邁向智能醫療重構數字化醫院理論體系[M]. 北京： 電子工業出版社， 2014.

[3] 王智彪， 冉鵬， 陳巧. 物聯網技術在醫療服務領域的應用與發展現狀[J]. 物聯網學報， 2018（9）.

[4] 莊菲. 物聯網技術在智慧醫療領域的應用[J]. 電腦編程技巧與維護， 2018（3）.

【通聯編輯：謝媛媛】