基于物聯網的居民健康信息管理系統探究

姚琳　趙慧　姜涌

［摘 要］在《健康中國行動（2019—2030年）》實施的背景下，建設數字化居民健康管理信息系統可以實現居民健康檔案、預防疾病、輔助診療的信息化、智能化。文章詳細分析并研究基于物聯網的健康信息管理系統的需求、功能、架構方案和關鍵技術，旨在完善社區醫療服務機制，提高社區醫療健康服務水平，同時也為開展相關研究提供參考。

［關鍵詞］物聯網；健康信息管理系統；社區

doi：10.3969/j.issn.1673 - 0194.2023.20.054

［中圖分類號］R197.1；TP319［文獻標識碼］A［文章編號］1673-0194（2023）20-0171-03

1? ? ?研究背景

健康是人的基本需求，是經濟社會發展的基礎。習近平總書記在全國衛生與健康大會上強調“沒有全民健康，就沒有全面小康”，要把人民健康放在優先發展的戰略地位，加快推進健康中國建設［1］。2019年出臺的《健康中國行動（2019—2030年）》文件中指出，要盡快完成健康信息化服務體系和健康信息平臺的建設工作，鼓勵研發推廣健康管理類人工智能和可穿戴設備，充分利用互聯網技術，在保護個人隱私的前提下，對健康狀態進行實時、連續監測，實現在線實時管理、預警和行為干預，運用健康大數據提高大眾自我健康管理能力。充分利用移動網絡信息化技術，幫助居民管理健康檔案、預防疾病、輔助診療是健康信息管理系統建設的主要目標［2］。

健康信息管理系統是一種集成了醫療信息技術和健康管理技術的信息管理系統，旨在提供一個全面的、高效的健康信息管理和服務平臺，以便醫療機構和個人用戶更好地管理和使用健康數據，提高醫療服務質量和水平。隨著工業物聯網技術的發展，移動終端的便捷性愈發凸顯，實時的網絡連接、軟件服務和硬件支撐為終端產品開發提供了基本保障。基于物聯網的健康信息管理產品就是充分利用移動端的便捷特性，更好為用戶提供實時監測和健康信息管理。

醫療物聯網（Internet of Medical Things，IoMT）在醫療行業發揮了重要作用。依托物聯網技術構建“智慧醫療”，可以為社區醫療服務領域帶來4項便利：第一，醫療設備模塊化，降低社區居民醫療支出，尤其是老年慢性病患者的醫療負擔；第二，5G網絡為遠程醫療和自助醫療奠定基礎，有利于醫療資源均衡配置，緩解醫療資源緊缺的壓力；第三，有利于醫療信息在醫療衛生領域各參與主體間共享互通，提高診療效率；第四，有利于提升社區醫療服務水平，實現我國基層醫療服務現代化［3］。

2? ? ?基于物聯網的健康信息管理系統需求分析

基于物聯網的居民健康信息管理系統需要滿足用戶個性化需求、數據需求、服務需求和安全需求，以提供全面、高效、安全、可靠的健康信息管理和服務平臺，促進廣大居民健康意識提高和健康行為的改變［4］。具體內容包括以下幾方面。

2.1? ?用戶個性化需求

要根據用戶的個人健康數據、疾病史和生活習慣等信息生成個人健康檔案，提供個性化的管理服務和健康建議，如運動計劃、指標控制、疾病預防等。

2.2? ?數據需求

要通過傳感器和應用程序自動采集血壓、心率、睡眠、運動等個人健康數據。然后對采集的數據進行管理，包括分類、整合、清洗和存儲，同時支撐數據的導入和導出，便于下一步的數據分析。智能化的數據分析幫助用戶了解自己的健康狀況，發現潛在的健康問題和疾病風險，并提供相應的建議和預防措施。

2.3? ?服務需求

要與其他醫療系統和健康應用程序互聯互通，以實現數據共享和協作，便于用戶獲得在線咨詢、預約掛號、遠程診療等醫療服務，還需要提供健康教育和咨詢服務，幫助用戶獲取健康信息，提高健康素養。

2.4? ?安全需求

要具備高度的安全性和保密性，確保用戶的個人隱私和健康數據不被泄露。系統需要采用多種安全措施，如用戶身份驗證、數據加密、安全備份等，保障用戶數據的安全性和可靠性。

3? ? ?基于物聯網的居民健康信息管理系統功能模塊

基于物聯網的健康信息管理系統使用各種傳感器和應用程序監測、采集、傳輸及處理用戶的健康數據，并為用戶提供健康管理和疾病預防服務，主要功能模塊包括健康監測、數據傳輸、數據處理與分析、健康管理模塊（見圖1）［5］。

健康監測模塊：通過移動設備上的傳感器監測指標，包括心率、步數、睡眠、血氧等，實時監測和采集人體生理和健康信息。

數據傳輸模塊：通過無線通信技術（藍牙、Wi-Fi、5G等）將健康數據傳輸到云端服務器進行處理和分析。

數據處理與分析模塊：通過數據挖掘、機器學習等人工智能技術，對采集的健康數據進行分析和處理，預測疾病風險并制訂個性化健康計劃。

健康管理模塊：為用戶提供健康管理和疾病預防服務，包括健康建議、個性化健康計劃和用藥指導、在線咨詢和問診服務。

4? ? ?基于物聯網的健康信息管理系統總體架構方案

總體架構通過統一頂層設計、網絡規劃，實現縱向應用與物聯終端解耦，數據從源頭統一標準，具備任意一層獨立彈性擴容的能力。支持物聯終端設備彈性插拔式的介入，業務應用彈性擴展，并提供物聯網安全和網絡連接可靠性，實現數字信息的泛在互聯、高效通信。具體包括系統應用層、數字平臺層、網絡回傳層、邊緣網關層和終端傳感層（見圖2）［6-7］。

系統應用層：是用戶和系統交互的界面，包括移動應用程序和其他用戶界面。對用戶來說，可以通過操作界面實現健康信息的采集、處理和管理，如注冊賬號、填寫健康問卷、上傳生理數據、查看個人健康報告等；對醫護人員來說，可以管理數據、風險評估、開展遠程診療、提供健康教育和咨詢等服務。

數字平臺層：是健康信息管理系統的“神經中樞”，可以實現系統網絡管理、安全管理、物聯管理三大基本功能。實現數據流量從終端到應用的按需流動，并提供開放和標準化的數據與接口。屏蔽健康信息管理系統終端的接入、協議、設備的復雜性；實現一網到底管理、運維、安全管控；開放接口，讓數據服務器方便對接獲取網絡采集的醫療設備數據。

網絡回傳層：回傳網絡是健康信息系統的“神經網絡”，主要保障物聯網數據高效、可靠、安全的傳輸。基于5G移動網絡平臺，同時可采取VXLAN技術實現一網多業務承載，對不同的業務劃分不同的虛擬子網，從而保障業務隔離安全可靠。

邊緣網關層：邊緣網關和感知接入層是健康信息管理系統的“神經末梢”，在整個系統中，感知接入層是決定系統易用性的關鍵一層，向下連接各種醫療傳感設備進行智能交互，向上連接通信技術（Communication Technology，CT）網絡（支持IT應用數據通信網絡）。

終端傳感層：系統終端層是健康信息管理網絡的“末端傳感”，負責將各終端采集到的信息轉換為數字信息。從應用場景上主要分為智慧管理類的后勤物聯終端、智慧醫療類醫療設備終端、智慧服務類的穿戴式終端和傳感器。

5? ? ?終端采樣設備接入關鍵技術

居民健康信息采集主要由社區衛生服務機構完成，在感知終端與通信網絡接入之間仍然存在瓶頸問題亟待解決。一方面，在數據采集過程中，不同設備采用不同的通信與連接方式，如體征監控設備多采用RS232、RJ45；智能穿戴設備使用藍牙、Wi-Fi；輔助醫療類多使用射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術等。不同的接入網關導致網絡復雜、使用復雜、維護復雜等一系列問題。另一方面，物聯網終端采集設備生態多樣，多數終端設備從無線協議上只滿足基本的聯網功能，不具備高階的通信特性。因此，物聯網終端信息采集設備網絡信號易受干擾，甚至中斷。另外，為了滿足更多業務需求（如健康科普視頻播放），需要考慮大流量的并發訪問。

考慮以上問題，將一網多頻、無線融合接入技術與分布式零漫游技術引入終端數據采集設備網絡接入。采用基于Wi-Fi 6/ Wi-Fi 7AP與物聯網（Internet of Things，loT）多頻融合技術實現ALL-in-One的無線站點；對于一些不具備聯網能力但存在RS232調試接口的設備，利用Wi-Fi 6/ Wi-Fi 7CPE將 RS232轉Wi-Fi 6/ Wi-Fi 7，從而實現有線設備“剪辮子”統一的無線接入網關，具備協同多個頻段之間工作的能力，保障每個傳感器都能可靠穩定通信。此外，可以利用分布式Wi-Fi通過基站（DAP）與分布式光電射頻單元（ORU）和分布式天線單元組網的技術，實現零漫游、大帶寬和超融合的無線網絡，保障醫療業務穩定進行［8］。

6? ? ?結束語

建立居民健康信息管理系統，可以使社區醫療服務機構輕松具備完善的健康管理評估與服務的能力，同人工開展相關工作相比，節省大量的人力成本、時間成本和經濟成本，同時可以讓社區居民有被重視的感覺。網絡帶來的貼心服務不僅能提高居民的歸屬感和幸福感，激發其主動參與的積極性，更能確保健康管理服務的效果最大化。但是，建設完善的社區醫療服務任重道遠，需要相關管理部門與醫療機構共同努力，提高廣大居民的健康服務水平。

主要參考文獻

［1］努蘭別克·哈森別克，苑壯，崔婧涵，等.中國健康信息管理系統的現狀與挑戰［J］.人口與健康，2021（2）：29-32.

［2］肖碧波，黃銳奇，魏曉濱，等.基于醫療物聯網的移動健康信息系統研究［J］.中國醫療器械信息，2021（18）：175-177.

［3］任斌，蔣昆，婁苗苗，等.一體化醫療物聯網的建設框架與關鍵內容探討［J］.中國醫療器械雜志，2022（6）：686-690，700.

［4］周梅，楊愛瓊.新冠肺炎疫情下醫院職工健康管理信息系統的構建［J］.中國現代醫藥雜志，2021（9）：91-92.

［5］李琳，謝莉萍，鄒麗媛，等.新冠肺炎疫情下的醫院職工健康管理信息系統建設探討［J］.中國數字醫學，2020（6）：47-49.

［6］柏杰，白亞哲，陳玲，等.軍隊人員健康管理信息系統構建［J］.解放軍醫院管理雜志，2019（7）：641-644.

［7］王宏宇，劉春秀.健康管理信息化服務平臺構建與應用［J］.中國數字醫學，2014（6）：110-112.

［8］周波，鄭樹軍.基于物聯網的醫療健康服務信息系統設計與實現［J］.科技資訊，2022（10）：16-18.

［收稿日期］2023-04-26

［基金項目］2022年遼寧省科學事業公益研究基金（軟科學研究計劃）項目“科技助力醫療惠民——基于云計算的醫聯體慢性病信息管理模式研究”（2022JH4/10100061）；2021年度遼寧省社會科學規劃基金項目“遼寧省人口老齡化對數字經濟發展的影響與對策研究”（L21BRK001）。

［作者簡介］姚琳（1978— ），女，吉林松原人，碩士，講師，主要研究方向：醫療信息化；姜涌（1980— ），男，山東煙臺人，碩士，副教授，主要研究方向：醫療信息化（通信作者）。