基于物联网的数字化医疗云平台的研究

廖媛媛

摘要：随着计算机技术和互联网技术的快速发展，物联网和云计算在医疗领域应用的不断成熟，建立基于物联网的数字化医疗云平台能将物联网技术和云计算技术相结合，实现以患者为中心的数字化医疗体系。以降低医疗成本，减少医疗事故，提高医疗机构业务效率为目的，利用传感器、RFID和嵌入式系统等物联网的关键技术，并借助云平台实现医疗物资、医疗信息、药品和远程急救等在线服务、监控和跟踪功能，从而促进医疗领域向数字化、智能化、精确化方向的可持续发展。

关键词：物联网；数字化医疗；云平台；RFID技术；传感器

中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：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

當代社会信息技术高速发展，市场需求不断变化，计算机应用模式也在不断创新。物联网的广泛应用，给IT产业和信息化发展带来了新的机遇。从医疗保健方面来看，未来的医疗服务平台应该是一个集成了各种健康传感器和智能移动终端应用的健康物联网。基于物联网的数字化医疗云平台利用物联网的传感器技术、GPS技术以及RFID技术对医疗信息进行采集、交换和处理，让医疗设备和资源变得智能化、网络化，提高就诊效率，缓解医疗资源紧缺的压力，同时促进医疗过程的规范，提高医疗的质量和安全性，消除潜在隐患。并通过云计算技术，将医疗信息进行整合，规范，有助于医疗信息的充分共享和资源配置。

2 物联网及其特点

2.1 物联网

物联网就是利用射频识别、条码、传感器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，将人和物与互联网进行连接，可随时随地进行信息交互和通信，从而实现智能识别、定位、跟踪、监控和管理的网络系统[1]。在医疗领域，利用物联网的传感器技术、GPS技术和RFID技术，通过无线和有线网络将数据信息传输到移动终端、嵌入式计算设备和数字化医疗云平台进行交换和处理，为医疗服务带来便捷和效率。

2.2 物联网的特点

物联网具有三大特征：一是全面感知的特征。物联网可以采用射频识别、二维码、无线传感器等感知、捕获物体的信息。二是可靠传递的特征。物联网利用互联网技术将物体的信息实时准确地传递给用户。三是智能处理的特征。物联网使用云计算、数据挖掘以及模糊识别等人工智能技术对海量数据信息进行分析、处理，对物体实施智能化的控制。基于物联网的数字化医疗云平台能采集和传递病人状态、医疗参数和药品配送等多种信息，随着传感器在智能电子设备中的普遍应用，未来的疾病监控和预测系统将更加完善、便捷。

2.3 物联网的关键技术

物联网是一种聚合性复杂系统，其体系架构包括3个层面，分别是感知层、网络层和应用层。感知层主要涉及传感器、RFID、硬件技术、电源和能量存储等技术；网络层主要涉及网络通信、信息处理等技术；应用层则涉及搜索引擎技术、软件和算法技术、数据和信号处理等技术。在物联网的应用开发过程中，每个层面的技术会相互交错、相辅相成，为构建数字化智能医疗云平台提供技术保障。

2.3.1 传感器技术

传感器是收集信息的主要设备，也是各种信息处理系统获取信息的重要途径。在医疗卫生方面，众多检测仪器都采用传感器，利用传感器技术收集患者的相关信息进行检测，以便确诊病情。随着微加工技术和纳米技术的进步，以及传感器与计算机技术的紧密结合，传感器的功能将更全面，更智能化。

2.3.2 RFID技术

射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）是一种非接触性的自动识别技术。用来为各种物品建立唯一的身份识别，是物联网的重要技术之一。一套完整的RFID系统有电子标签、阅读器、中间件和应用系统组成。根据功能可分为EAS系统、便携式数据采集系统，物流控制系统和定位系统。

EAS系统是一种设置在物品出入口的RFID技术，以控制物品的合法出入。在医疗机构中，常用于控制医疗器械和设备的使用，防止物品丢失或浪费，避免因为遗失造成财产损失，为医疗物资的管理提供安全保障。

便携式数据采集系统依靠数据采集器采集RFID标签上的数据，再通过无线电波数据传输方式实时向主计算机系统传输数据。通过RFID标签识别病人和管理电子病历，为查询病人信息、既往病史和病历、快速就诊、入院登记等流程节约了时间，提高了效率。

物流控制系统可管理和查询药品、血液、医疗垃圾信息，对药品生产、加工、运输、存储和销售等环节都能全程监控，出现问题还可以追溯全过程。血液的采集、使用，医疗垃圾的运送全过程都能进行追踪、监控。

定位系统适用于医院医护人员和患者的定位追踪。防止未授权人员非法进入医院部分科室和病房。同时能应对病人出现的紧急情况。

2.3.3 嵌入式系统技术

嵌入式系统技术融合了先进的计算机软硬件技术、传感器技术、集成电路技术和电子应用技术，并与各个行业的具体应用相结合。在医疗服务行业中，嵌入式系统为医疗仪器设备设计、生产和使用提供先进的技术支持，所以在医疗仪器中的应用普及率极高。

3 基于物联网的数字化医疗云平台功能

数字化的医疗物联网主要在于“物”和“网”，其中的“物”包括医生、护士、病人、医疗器械和医疗设备等医疗对象；“网”则是基于标准的医疗流程；“联”即为互通，指信息交互[2]。在医疗数字化时代，不再单纯的将应用软件进行连接，更重要的是将病人、医护人员、移动设备、医疗设备、保健设备以及各种各样的传感器进行互联。基于物联网的数字化医疗云平台才能够实现医院对人的智能化医疗和对物的智能化管理。

3.1 物资管理

医疗物资管理主要包括手术器械管理、医疗设备管理、消毒包管理以及医疗垃圾信息管理。采用先进的条码技术和RFID技术，为器械包、医疗设备、消毒包配一个RFID标签，基于RFID技术可实时跟踪器械包的使用、定位医疗设备、监控消毒包的发放和使用流程。通过RFID的感应追踪，为医疗物资的安全管理提供保障，为医疗事故的界定提供依据，对于出现的感染事故可以进行事后追溯，追究涉事工作人员的责任。同样，可以借助RFID技术建立可追踪的医疗垃圾处理系统，避免医疗垃圾的违规处理。

3.2 药品管理

由于药品的特殊性，为保证药品的合法来源与合理用药，通过物联网技术，将销售的药品贴上RFID标签，对药品供应链进行实时监控，出现问题亦能追溯源头。在医疗供应链中，为防止假药流入市场，可将药品信息采用云存储的方式进行存儲，方便患者或医院利用云平台与数据库中的信息进行比对，有效地识别假冒伪劣药品。

3.3 医疗信息管理

医疗信息管理包括血液信息管理和病人信息管理。采用RFID应用系统，能对病人身份进行确认，利用RFID医疗卡能查看病人的详细资料，帮助病人快速登记和获取病历，为就诊服务节省了时间。血液信息在医疗系统中也可以使用RFID技术提供唯一标识，受到RFID系统的全程监控和跟踪，从血液的采集、调动到使用记录都清晰明确，保证血液信息的正确性、完整性。

搭建基于物联网的数字化医疗云平台可实现信息共享互联，在不同的信息提供者和使用者之间实现医疗信息交换和共享，并可以快速提供给被授权的医务人员和相关人员使用，方便患者就诊，给医疗机构、医生和患者之间带来便利。

3.4 医疗健康管理

医疗健康管理主要包括医疗急救、人员定位及监控、就诊卡、婴儿防盗、远程监护和个人保健服务。医疗急救通过基于物联网的数字化医疗云平台，借助RFID技术，可高效地进行信息传送、存储和检验并快速精确定位，为病患争取治疗时间。采用腕式RFID标签可以持续定位和追踪病患、医护等工作人员，有效应对紧急情况。云平台的使用，让持有RFID标签医疗就诊卡的患者能随时查询自身的医疗就诊记录，同时方便医生或医护人员随时读取相关数据，使病人得到良好照顾和精确诊断。在婴儿防盗上使用RFID技术建立唯一的身份识别号，产科病房出入口放置RFID阅读器，以防止婴儿被盗。利用物联网技术和云计算技术构建的数字化医疗平台帮助医生远程会诊病患和持续监护患者，对重病患者能做到及时安排入院，及时预防疾病，更好地为病人服务。医疗物联网还能通过传感器智能采集个人生理和运动信息，通过云平台进行评估分析、监控个人健康状态，给予健康提示、报警以及紧急救援等服务。

3.5 远程急救

构建远程急救医疗物联网云平台，以实现新的院前急救模式。该平台能突破时空、地域的限制，实现信息的实时共享、多场合同时监控，有效地支撑整个网内的急救运作过程，保证优势医疗资源持续地为急救网络提供技术支持。

4 结束语

基于物联网的数字化医疗云平台利用物联网和云计算相互结合的优势和特点，为现代化的数字医疗建设提供了便利和效率，为医疗机构带来了优质的服务。将医院、医疗健康管理服务机构和个人通过移动互联网、物联网应用和Web应用连接起来，形成全连接的数字化医疗云服务平台，为用户随时随地提供各种数字化医疗与健康服务信息。未来，物联网将在医疗卫生和保健领域得到更加广泛的应用。

参考文献：

[1] 陈赜， 钟小磊， 龚义建， 等. 物联网技术导论与实践[M]. 北京： 人民邮电出版社， 2017.

[2] 陈金雄， 王海林. 迈向智能医疗重构数字化医院理论体系[M]. 北京： 电子工业出版社， 2014.

[3] 王智彪， 冉鹏， 陈巧. 物联网技术在医疗服务领域的应用与发展现状[J]. 物联网学报， 2018（9）.

[4] 庄菲. 物联网技术在智慧医疗领域的应用[J]. 电脑编程技巧与维护， 2018（3）.

【通联编辑：谢媛媛】