針對(duì)醫(yī)院信息化發(fā)展趨勢(shì)，提出了一種智慧醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)解決方案，采用WLAN網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸，引入物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用部署的規(guī)范化和標(biāo)準(zhǔn)化，避免醫(yī)院信息化建設(shè)過程中基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)和信息孤島。文章首先介紹了智慧醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用整體架構(gòu)，闡述了RFID標(biāo)簽、WiFi標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)對(duì)象，實(shí)施流程和安全體制;其次闡述了物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)的實(shí)現(xiàn)框圖，討論了關(guān)鍵模塊實(shí)現(xiàn)和數(shù)據(jù)流程;再次給出了基于物聯(lián)網(wǎng)中間件平臺(tái)的醫(yī)院典型應(yīng)用系統(tǒng)，闡述了各子系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)方式和功能;最后給出系統(tǒng)的部署方式。系統(tǒng)已試點(diǎn)應(yīng)用成功，進(jìn)一步優(yōu)化完善后，可規(guī)模推廣使用。

　　1. 引言

　　物聯(lián)網(wǎng)通過傳感技術(shù)，把現(xiàn)實(shí)世界的人與人、人與物、物與物進(jìn)行關(guān)聯(lián)，通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行信號(hào)傳輸，通過平臺(tái)軟件對(duì)這些關(guān)聯(lián)信號(hào)進(jìn)行處理、控制、挖掘、分析，最后得出我們所需要的信息。將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)院行業(yè)，可方便解決醫(yī)院資產(chǎn)的可視化管理，例如資產(chǎn)在哪里、當(dāng)前狀態(tài)如何、當(dāng)前情形如何、使用過程如何等問題。通過醫(yī)院資產(chǎn)可視化管理系統(tǒng)，優(yōu)化醫(yī)院工作流程、縮減日常運(yùn)營成本、提升醫(yī)院工作效率和提高醫(yī)護(hù)安全。

　　醫(yī)院資產(chǎn)包含患者、醫(yī)生、護(hù)士、護(hù)工、醫(yī)療器械、醫(yī)療藥品、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療場(chǎng)所、醫(yī)療垃圾等。通過給醫(yī)院資產(chǎn)佩戴對(duì)應(yīng)的標(biāo)簽產(chǎn)品，實(shí)現(xiàn)后臺(tái)可視化管理資產(chǎn)的狀態(tài)，分析資產(chǎn)的使用效率和工作效率。標(biāo)簽分為RFID標(biāo)簽、WiFi標(biāo)簽、RFID+WiFi標(biāo)簽、WiFi+傳感器和RFID+WiFi+傳感器等種類。掃描RFID標(biāo)簽，查看與資產(chǎn)有關(guān)的基本信息，與HIS系統(tǒng)對(duì)接，提高業(yè)務(wù)工作效率。傳感器檢測(cè)環(huán)境溫濕度、患者生命體特征、緊急呼叫按鍵，將數(shù)據(jù)通過WiFi網(wǎng)絡(luò)回傳到后臺(tái)管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)?？筛鶕?jù)需要實(shí)現(xiàn)反向控制。

　　隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院的不斷推進(jìn)和深入，基于RFID、WiFi、條碼等傳感技術(shù)的資產(chǎn)管理和簡單應(yīng)用已經(jīng)開始實(shí)施。各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立建設(shè)逐漸構(gòu)成應(yīng)用信息孤島，將來為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)融合、需要對(duì)這些物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)、流程、報(bào)表整合集成。由于物聯(lián)網(wǎng)子系統(tǒng)開發(fā)平臺(tái)不同，軟件版本不同、接口規(guī)范不同，廠商不同，整合集成將是非常復(fù)雜麻煩的任務(wù)。各子系統(tǒng)的建設(shè)也會(huì)引起基礎(chǔ)設(shè)施重復(fù)建設(shè)，造成資源浪費(fèi)。這可是醫(yī)院信息處領(lǐng)導(dǎo)同事不愿意看到的結(jié)果。為了解決這個(gè)問題，需要醫(yī)院信息化主管領(lǐng)導(dǎo)從長遠(yuǎn)考慮，搭建醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用信息化平臺(tái)，做到統(tǒng)一規(guī)劃，分階段實(shí)施。

　　本文提出一種醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用信息化平臺(tái)實(shí)現(xiàn)方案，引入醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)實(shí)現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)的統(tǒng)一部署和管理。平臺(tái)對(duì)外提供標(biāo)準(zhǔn)接口，方便與上層應(yīng)用軟件數(shù)據(jù)融合，方便與醫(yī)院現(xiàn)有信息化系統(tǒng)的數(shù)據(jù)融合?；谶@個(gè)平臺(tái)架構(gòu)，當(dāng)需要擴(kuò)展新的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用時(shí)，只需根據(jù)新應(yīng)用業(yè)務(wù)流程開發(fā)上層應(yīng)用軟件即可，有關(guān)標(biāo)簽的分配、關(guān)聯(lián)、事件設(shè)置、預(yù)警設(shè)置、地圖設(shè)置、權(quán)限設(shè)置等工作在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)上進(jìn)行點(diǎn)擊操作即可。這種實(shí)施架構(gòu)實(shí)現(xiàn)了醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的數(shù)據(jù)融合共享，消除了各子系統(tǒng)之間的信息孤島問題，方便信息處同事平臺(tái)維護(hù)和管理。

　　2. 系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)架構(gòu)

　　圖1給出了醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)圖，分為對(duì)象、數(shù)據(jù)采集、網(wǎng)絡(luò)傳輸和軟件應(yīng)用四部分，其中應(yīng)用軟件包含物聯(lián)網(wǎng)中間件軟件和功能應(yīng)用軟件2個(gè)部分。

　　圖1 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)體系架構(gòu)

　　應(yīng)用對(duì)象：包括醫(yī)生、護(hù)士、護(hù)工、重點(diǎn)關(guān)注患者、嬰幼兒、醫(yī)療器械、醫(yī)療設(shè)備、醫(yī)療垃圾、車輛、藥品存放室、疫苗存放場(chǎng)所、血液存放場(chǎng)所等存在管理需求的資產(chǎn)。

　　數(shù)據(jù)采集層：體現(xiàn)了物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的技術(shù)特點(diǎn)。不同于互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用，物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需要標(biāo)簽與應(yīng)用對(duì)象關(guān)聯(lián)，通過數(shù)據(jù)采集終端獲取應(yīng)用對(duì)象的信息數(shù)據(jù)，比如人員位置、行徑軌跡、設(shè)備維修記錄、醫(yī)療垃圾處理流程、環(huán)境溫濕度、患者生命特征數(shù)據(jù)等。對(duì)于無源標(biāo)簽，需要通過固定閱讀器/手持終端進(jìn)行掃描，讀取數(shù)據(jù);對(duì)于有源標(biāo)簽，標(biāo)簽定期主動(dòng)發(fā)射信號(hào)，信號(hào)內(nèi)包含傳感器檢測(cè)數(shù)據(jù)。

　　網(wǎng)絡(luò)傳輸層：實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。在醫(yī)院行業(yè)采用WLAN網(wǎng)絡(luò)。在需要管理的區(qū)域部署WiFi無線路由器。無線路由器接收標(biāo)簽閱讀器、手持終端、有源標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，根據(jù)協(xié)議要求將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)。無線路由器要求配置支持?jǐn)?shù)據(jù)、語音、視頻、定位等多種業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)并發(fā)，至少配置2個(gè)SSID，且引入WAPI認(rèn)證機(jī)制。只有擁有本系統(tǒng)合法數(shù)字證書的標(biāo)簽、閱讀器、手持終端等產(chǎn)品才允許接入網(wǎng)絡(luò)，傳輸數(shù)據(jù)，以保證醫(yī)院WiFi覆蓋的安全可靠。

　　應(yīng)用層：包含醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件軟件和根據(jù)業(yè)務(wù)流程開發(fā)的功能應(yīng)用軟件。中間件軟件負(fù)責(zé)醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的基礎(chǔ)管理，包含標(biāo)簽管理、人員管理、部門管理、權(quán)限管理、地圖管理、事件管理、安全管理、定位管理、報(bào)表管理等。功能應(yīng)用軟件包含特殊患者定位管理、嬰兒安全管理、重點(diǎn)患者緊急呼叫管理、危重患者防摔管理、醫(yī)護(hù)人員緊急呼叫管理、環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)、重點(diǎn)患者生命體特征監(jiān)測(cè)、醫(yī)療物資/設(shè)備全生命周期管理、醫(yī)療垃圾管理等。

　　公共技術(shù)：貫穿系統(tǒng)整個(gè)架構(gòu)體系，包含系統(tǒng)標(biāo)識(shí)、管理和數(shù)據(jù)安全。不同層采用不同的安全措施。針對(duì)應(yīng)用對(duì)象，每個(gè)標(biāo)簽、任務(wù)、動(dòng)作、事件都有自己的標(biāo)識(shí)。標(biāo)識(shí)按對(duì)象進(jìn)行分級(jí)管理。

　　系統(tǒng)工作流程為：

　　(1) 標(biāo)簽通過閱讀器、主動(dòng)向無線路由器發(fā)送數(shù)據(jù)包。數(shù)據(jù)包包含傳感器監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)。有關(guān)標(biāo)簽數(shù)據(jù)發(fā)送的格式、頻率事先通過物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)進(jìn)行配置。

　　(2) 無線路由器工作在瘦AP模式下，根據(jù)認(rèn)證機(jī)制對(duì)具有權(quán)限的標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。根據(jù)約定的協(xié)議，無線路由器將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)給醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)。

　　(3) 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行拆包、分析，根據(jù)預(yù)先配置的權(quán)限存入數(shù)據(jù)庫。中間件平臺(tái)中的定位管理模塊需要接收來3個(gè)以上無線路由器基站轉(zhuǎn)發(fā)來的標(biāo)簽數(shù)據(jù)包，根據(jù)數(shù)據(jù)包中信號(hào)強(qiáng)度通過調(diào)用定位算法，計(jì)算出該標(biāo)簽所處位置，并在地圖上顯示。為了提高定位精度，系統(tǒng)采用RSSI+地圖匹配的定位算法，定位精度可達(dá)1-3米。

　　(4) 應(yīng)用軟件調(diào)用業(yè)務(wù)流程與中間件平臺(tái)通信交互數(shù)據(jù)，將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示在軟件界面上。支持二維地圖顯示和三維地圖顯示。當(dāng)發(fā)生事件預(yù)警時(shí)，應(yīng)用軟件界面提示，支持界面紅色標(biāo)注和聲音提示。應(yīng)用軟件支持按權(quán)限進(jìn)行查看管理。

　　3. 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)結(jié)構(gòu)

　　醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)是系統(tǒng)核心所在，其實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集、傳輸、顯示、預(yù)警、管理于一體，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化和標(biāo)準(zhǔn)化。向下與硬件傳感器，向上與應(yīng)用層軟件，平行與醫(yī)院現(xiàn)有信息化系統(tǒng)接口。醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件在醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中起到中介作用，屏蔽前端硬件的復(fù)雜性，把采集的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后發(fā)送到后端IT系統(tǒng)。下一步，針對(duì)醫(yī)院行業(yè)的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用大數(shù)據(jù)挖掘和分析將從本平臺(tái)導(dǎo)出數(shù)據(jù)。

　　物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件系統(tǒng)運(yùn)行在Windows Server服務(wù)器上。為了便于集中管理和遠(yuǎn)程控制，系統(tǒng)基于BS架構(gòu)開發(fā)，支持遠(yuǎn)程web訪問。圖2給出系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)框圖，分為數(shù)據(jù)庫、定位網(wǎng)關(guān)、基礎(chǔ)服務(wù)、數(shù)據(jù)管理、數(shù)據(jù)應(yīng)用統(tǒng)、集成接口等6個(gè)模塊。

　　(1) 數(shù)據(jù)庫

　　采用Windows SQL 2008標(biāo)準(zhǔn)版，保存系統(tǒng)數(shù)據(jù)參數(shù)，包含標(biāo)簽上傳數(shù)據(jù)、定位網(wǎng)關(guān)解算數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)管理模塊設(shè)置數(shù)據(jù)。

　　(2) 定位網(wǎng)關(guān)

　　接收WiFi標(biāo)簽轉(zhuǎn)發(fā)的定位信號(hào)，調(diào)用定位算法。根據(jù)地圖的參考坐標(biāo)解算標(biāo)簽位置。

　　(3) 基礎(chǔ)服務(wù)

　　實(shí)現(xiàn)對(duì)地圖、報(bào)表、工作流引擎調(diào)用處理。

　　(4) 數(shù)據(jù)管理

　　包含標(biāo)簽管理、人員管理、事件管理、地圖管理、定位管理、安全管理、統(tǒng)計(jì)報(bào)表管理等模塊功能。

　　標(biāo)簽管理主要標(biāo)簽錄入和刪除。系統(tǒng)只監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)庫中處于使能狀態(tài)的標(biāo)簽。

　　人員管理完成人員名單錄入和刪除，將人員與標(biāo)簽關(guān)聯(lián)，同時(shí)對(duì)人員活動(dòng)分區(qū)、活動(dòng)時(shí)間范圍進(jìn)行約束。

　　事件管理設(shè)置報(bào)警事件。每個(gè)報(bào)警事件的設(shè)置要求具體到人員名稱、區(qū)域名稱、時(shí)間范圍和優(yōu)先級(jí)。

　　地圖管理導(dǎo)入地圖和刪除地圖，對(duì)地圖進(jìn)行分區(qū)和標(biāo)注。

　　安全管理設(shè)置系統(tǒng)管理員登錄賬號(hào)。

　　統(tǒng)計(jì)報(bào)表對(duì)資產(chǎn)關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)按時(shí)間段、日、周、部門、資產(chǎn)名稱等關(guān)鍵字形成報(bào)表。

　　圖2 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)結(jié)構(gòu)圖

　　(5) 數(shù)據(jù)應(yīng)用

　　包含資產(chǎn)檢索、報(bào)警事件查詢、統(tǒng)計(jì)報(bào)表、系統(tǒng)管理等模塊。屬于web應(yīng)用界面，方便管理員對(duì)中間件平臺(tái)進(jìn)行日常維護(hù)管理。

　　根據(jù)資產(chǎn)名稱、時(shí)間范圍查詢數(shù)據(jù)庫，獲得資產(chǎn)在指定時(shí)間范圍內(nèi)的行徑路線，以可視化方式向用戶展示，并在地圖上繪制行徑路線。

　　以列表方式記錄標(biāo)簽報(bào)警事件。一個(gè)報(bào)警事件要求包含資產(chǎn)信息、標(biāo)簽信息、觸發(fā)時(shí)間、觸發(fā)地點(diǎn)、當(dāng)前處理狀態(tài)等數(shù)據(jù)。支持按資產(chǎn)名、按標(biāo)簽ID、按地點(diǎn)、按時(shí)間段等字段進(jìn)行查詢。

　　(6)集成接口

　　設(shè)計(jì)了API和EVENT 兩種接口模式，其中EVENT屬于高優(yōu)先級(jí)事件接口。

　　API以lib庫的方式提供，集成到第3方軟件中。調(diào)用API即可訪問物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件系統(tǒng)中資源。Lib庫封裝包含數(shù)據(jù)管理模塊中所有對(duì)象API函數(shù)。

　　EVENT主動(dòng)向第3方軟件平臺(tái)發(fā)送消息包以實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，支持基于標(biāo)準(zhǔn)的HTTP Post、Web Service和Mail三種模式。

　　考慮到將來大容量運(yùn)行，分布式部署。將圖2所示系統(tǒng)分成3個(gè)子系統(tǒng)。這3個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立設(shè)計(jì)開發(fā)，各子系統(tǒng)間利用標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行通信。數(shù)據(jù)庫選擇，無需開發(fā)，直接安裝即可;定位網(wǎng)關(guān)按子系統(tǒng)模式設(shè)計(jì)開發(fā);基礎(chǔ)服務(wù)模塊、數(shù)據(jù)管理模塊、數(shù)據(jù)應(yīng)用模塊和集成接口模塊按1個(gè)子系統(tǒng)模式設(shè)計(jì)開發(fā)。這種架構(gòu)最大優(yōu)勢(shì)是便于系統(tǒng)將來靈活部署。可以將3個(gè)子系統(tǒng)安裝到3臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行，也可以將3個(gè)系統(tǒng)安裝到1臺(tái)服務(wù)器上運(yùn)行。這主要取決于系統(tǒng)需要管轄的標(biāo)簽數(shù)量規(guī)模。

　　4. 系統(tǒng)功能

　　醫(yī)院資產(chǎn)可視化管理方案構(gòu)建在醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)之上，圍繞WiFi定位技術(shù)，提供以下功能應(yīng)用：

　　(1)特殊病人安全管理

　　給特殊病人(VIP患者、精神病患者、傳染病患者、老人、嬰幼兒)佩戴標(biāo)簽產(chǎn)品，通過RFID標(biāo)簽實(shí)時(shí)定位人員位置，記錄人員活動(dòng)軌跡。當(dāng)傳染病患者、嬰幼兒、精神病等重點(diǎn)監(jiān)護(hù)患者離開本病區(qū)/進(jìn)入非授權(quán)病區(qū)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提示。當(dāng)監(jiān)測(cè)到的生命體特征數(shù)據(jù)超警戒時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提示。當(dāng)老人摔倒時(shí)，具備加速度監(jiān)測(cè)能力的標(biāo)簽觸發(fā)摔倒事件，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。報(bào)警事件觸發(fā)后，系統(tǒng)顯示資產(chǎn)名稱、報(bào)警類別、報(bào)警時(shí)間、當(dāng)前位置，同時(shí)聯(lián)動(dòng)視頻監(jiān)控系統(tǒng)，調(diào)用當(dāng)前畫面。

　　VIP患者佩戴具備呼叫功能的RFID標(biāo)簽，患者在醫(yī)院任何位置遇到緊急情況時(shí)，可按下標(biāo)簽上的按鈕實(shí)現(xiàn)移動(dòng)呼叫，而不像以前只能在床邊呼叫。系統(tǒng)收到呼叫報(bào)警后，鎖定患者呼叫區(qū)域，聯(lián)動(dòng)視頻圖像，查看現(xiàn)場(chǎng)情況。

　　護(hù)士掃描患者RFID腕帶識(shí)別患者身份，查詢患者基本信息。

　　(2)醫(yī)護(hù)人員安全管理管理

　　給醫(yī)護(hù)人員、護(hù)工佩戴具備呼叫功能的標(biāo)簽產(chǎn)品，在醫(yī)院任何位置遇到突發(fā)事件時(shí)，醫(yī)護(hù)人員輕觸標(biāo)簽上的按鈕便可實(shí)現(xiàn)呼叫求助，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警，鎖定醫(yī)護(hù)人員呼叫區(qū)域，聯(lián)動(dòng)視頻圖像，查看現(xiàn)場(chǎng)情況。當(dāng)發(fā)生急救事件時(shí)，護(hù)士也可通過平臺(tái)查找醫(yī)生當(dāng)前位置，快速找到醫(yī)生。

　　(3)醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)

　　通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，對(duì)醫(yī)院現(xiàn)有資產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行升級(jí)改進(jìn)，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療資產(chǎn)全生命周期管理。內(nèi)容包含資產(chǎn)申購、資產(chǎn)分配、資產(chǎn)維護(hù)、資產(chǎn)盤點(diǎn)、資產(chǎn)跟蹤、統(tǒng)計(jì)報(bào)表等部分，實(shí)現(xiàn)資產(chǎn)可視化管理，避免資產(chǎn)實(shí)物與財(cái)務(wù)賬面信息對(duì)稱的問題。管理人員通過軟件平臺(tái)實(shí)時(shí)查看資產(chǎn)基本信息、當(dāng)前位置，數(shù)量、保養(yǎng)計(jì)劃等;通過手持終端掃描資產(chǎn)標(biāo)簽進(jìn)行資產(chǎn)盤點(diǎn)和查詢資產(chǎn)保養(yǎng)記錄。當(dāng)資產(chǎn)不在預(yù)定位置時(shí)，管理員通過錄入資產(chǎn)名稱，可查到資產(chǎn)當(dāng)前位置，搬運(yùn)軌跡。當(dāng)資產(chǎn)需要保養(yǎng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警提示。

　　跟蹤資產(chǎn)設(shè)備的移動(dòng)狀況，統(tǒng)計(jì)資產(chǎn)的使用效率。

　　(4)冷藏、冷凍環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)

　　給藥品、血庫、疫苗存放處、消毒器械存放處等冷藏、冷凍環(huán)境安裝具備環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)的RFID標(biāo)簽，通過系統(tǒng)設(shè)定環(huán)境參數(shù)門限值。標(biāo)簽主動(dòng)發(fā)射監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)，系統(tǒng)界面實(shí)時(shí)顯示監(jiān)測(cè)環(huán)境的數(shù)據(jù)。當(dāng)發(fā)生存放環(huán)境參數(shù)變化超門限值時(shí)，系統(tǒng)立即報(bào)警，省去了人工定時(shí)現(xiàn)場(chǎng)記錄，提高工作效率。

　　環(huán)境實(shí)時(shí)在線監(jiān)測(cè)應(yīng)用保障醫(yī)藥存放環(huán)境滿足要求，避免由于環(huán)境參數(shù)變化導(dǎo)致的問題頻發(fā)。

　　(5)醫(yī)療藥品、器械、垃圾追蹤管理

　　給藥品、器械、垃圾等醫(yī)療器材安裝RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽與醫(yī)療器材關(guān)聯(lián)，系統(tǒng)實(shí)時(shí)記錄醫(yī)療器材的行徑路線，操作過程，運(yùn)行時(shí)間、保證醫(yī)療器材在收發(fā)、消毒、中轉(zhuǎn)、運(yùn)輸?shù)冗^程按規(guī)定的流程執(zhí)行。當(dāng)執(zhí)行過程沒按規(guī)范流程操作時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。當(dāng)醫(yī)療器材超出授權(quán)工作范圍時(shí)，系統(tǒng)報(bào)警。管理人員可根據(jù)報(bào)警記錄，追蹤整個(gè)管理過程，發(fā)現(xiàn)問題所在。

　　5. 系統(tǒng)部署與實(shí)施

　　5.1 基礎(chǔ)設(shè)施部署

　　系統(tǒng)通過WLAN網(wǎng)絡(luò)傳輸數(shù)據(jù)，相比于有源RFID和Zigbee技術(shù)，WLAN具有高帶寬、高實(shí)時(shí)性的特點(diǎn)，同時(shí)支持語音、數(shù)據(jù)、視頻的傳輸，可有效滿足移動(dòng)醫(yī)護(hù)、遠(yuǎn)程探視、語音呼叫、遠(yuǎn)程醫(yī)療等業(yè)務(wù)需求，因此WLAN技術(shù)已逐漸進(jìn)入醫(yī)院，并且會(huì)快速發(fā)展起來。所以本方案基于WLAN網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)。對(duì)于已經(jīng)部署WLAN網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院，本系統(tǒng)可直接復(fù)用，避免基礎(chǔ)設(shè)施重建。醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理平臺(tái)支持WLAN AP工作在FAT模式和FIT模式。除了部署WLAN設(shè)備外，系統(tǒng)需要根據(jù)定位精度要求部署觸發(fā)器。觸發(fā)器滿足0.5米精確定位，主要用于區(qū)分病床、病房和病區(qū)。圖3給出了系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)備部署網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)圖。

　　圖3 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施部署架構(gòu)圖

　　網(wǎng)絡(luò)安全包括用戶認(rèn)證、權(quán)限控制管理、數(shù)據(jù)加密、物理隔離等幾個(gè)方面。為了保障醫(yī)院WLAN網(wǎng)絡(luò)的安全性，建設(shè)的WLAN網(wǎng)絡(luò)需開啟WAPI認(rèn)證機(jī)制。進(jìn)一步可集成H3C的EAD終端準(zhǔn)入控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了標(biāo)簽用戶身份認(rèn)證，網(wǎng)絡(luò)安全認(rèn)證和終端高效管理。

　　5.2 標(biāo)簽佩戴方式

　　醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用標(biāo)簽包含2類：無源RFID標(biāo)簽，其通過RFID閱讀器將資產(chǎn)數(shù)據(jù)采集到醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)。有源WiFi標(biāo)簽，其主動(dòng)將傳感器數(shù)據(jù)采集到醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)。標(biāo)簽關(guān)聯(lián)資產(chǎn)不同，佩戴方式不同：

　　² 醫(yī)生護(hù)士的移動(dòng)緊急呼叫標(biāo)簽，采用胸牌掛式，方便醫(yī)護(hù)人員操作。平時(shí)，醫(yī)護(hù)人員可把標(biāo)簽放在工作服上衣口袋。

　　² 患者的標(biāo)簽，采用腕帶式、胸牌式。對(duì)于需要監(jiān)測(cè)患者生命特征的標(biāo)簽視具體情況而定。患者標(biāo)簽一定集成RFID+WiFi，方便近距離識(shí)別和遠(yuǎn)距離識(shí)別。

　　² 醫(yī)療設(shè)備的標(biāo)簽，采用粘貼方式或捆綁方式。對(duì)于小型設(shè)備建議采用粘貼方式;對(duì)于中大型設(shè)備建議采用捆綁方式。設(shè)備較大，可選的標(biāo)簽也比較大，固定在設(shè)備上容易發(fā)現(xiàn)。

　　² 醫(yī)療器械的標(biāo)簽，采用粘貼方式或內(nèi)嵌方式。

　　² 醫(yī)療廢棄物的標(biāo)簽，采用打印或粘貼方式。每個(gè)醫(yī)療垃圾袋事先打印上RFID標(biāo)簽或者粘貼上標(biāo)簽。

　　² 環(huán)境監(jiān)測(cè)的標(biāo)簽，放置到監(jiān)測(cè)環(huán)境場(chǎng)所內(nèi)，有些標(biāo)簽還需要使用探針以保證監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。

　　無論無源標(biāo)簽還是有源標(biāo)簽，標(biāo)簽在分發(fā)之前需要與資產(chǎn)進(jìn)行關(guān)聯(lián)。關(guān)聯(lián)操作在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件系統(tǒng)上執(zhí)行。每個(gè)標(biāo)簽需要關(guān)聯(lián)到資產(chǎn)、設(shè)置所屬部門、預(yù)置事件、活動(dòng)范圍等操作。醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)支持與醫(yī)院HIS互通。護(hù)士手持終端掃描患者標(biāo)簽可立即調(diào)用該患者的基本信息和治療過程記錄。通過輸入資產(chǎn)名稱，可立即查詢到資產(chǎn)當(dāng)前位置、活動(dòng)軌跡、監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)等。

　　5.3 應(yīng)用平臺(tái)部署

　　醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用解決方案支持集中式部署和分布式部署，實(shí)現(xiàn)病房、科室、醫(yī)院3層部署管理方式。集中式部署和分布式部署主要差異在與定位引擎服務(wù)器的部署。集中部署采用1臺(tái)定位引擎，定位引擎數(shù)據(jù)通過實(shí)現(xiàn)約定的接口轉(zhuǎn)發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái);分布式部署采用多臺(tái)定位引擎，定位引擎服務(wù)器數(shù)據(jù)通過實(shí)現(xiàn)約定的接口分別轉(zhuǎn)發(fā)給物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)。分部署部署主要用于分散系統(tǒng)工作并發(fā)負(fù)載，提高工作實(shí)時(shí)性。

　　圖4 醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用管理系統(tǒng)平臺(tái)部署拓?fù)鋱D

　　第1層為病房級(jí)管理(樓層)：授權(quán)人員管理下屬患者、醫(yī)護(hù)人員、重要器械、環(huán)境問濕度監(jiān)測(cè)等，完成權(quán)限內(nèi)提供的功能操作。主要授權(quán)給病區(qū)護(hù)士。

　　第2層為科室級(jí)管理：授權(quán)人員管理下屬患者、醫(yī)護(hù)人員、重要器械、環(huán)境溫濕度監(jiān)測(cè)等，完成權(quán)限內(nèi)提供的功能操作。主要授權(quán)給科室主任。

　　第3層為醫(yī)院整體管理：授權(quán)人員管理本區(qū)域內(nèi)的患者、醫(yī)護(hù)人員、設(shè)備、監(jiān)控溫濕度等，完成權(quán)限內(nèi)提供的功能操作。本層管理員可管理醫(yī)院的公共區(qū)域，比如垃圾中轉(zhuǎn)站、醫(yī)院大門、門診大樓進(jìn)出口、檢驗(yàn)化驗(yàn)區(qū)等。主要授權(quán)給信息科負(fù)責(zé)人、醫(yī)院主管領(lǐng)導(dǎo)。

　　基于系統(tǒng)部署架構(gòu)，給醫(yī)護(hù)人員配置移動(dòng)終端，采用先進(jìn)的安全鏈路加密技術(shù)，實(shí)現(xiàn)在醫(yī)院任何場(chǎng)合、任何時(shí)間的移動(dòng)可視化管理，滿足動(dòng)態(tài)隨身行應(yīng)用需求。

　　6. 結(jié)論

　　物聯(lián)網(wǎng)作為一項(xiàng)新興的，前沿的技術(shù)，目前在國內(nèi)外還沒有大規(guī)模應(yīng)用的先例，主要原因是在業(yè)務(wù)發(fā)展過程中存在標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一、應(yīng)用成本較高等一些問題。但隨著技術(shù)的不斷成熟，標(biāo)準(zhǔn)化工作不斷完善，這些問題將會(huì)逐漸有效地解決。

　　本文給出了一種醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用整體解決方案，介紹了方案體系架構(gòu)和實(shí)施部署。醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)是一個(gè)長期不斷完善的過程，需要長遠(yuǎn)規(guī)劃、統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)、統(tǒng)一指揮、分階段實(shí)施。本文提出的醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)負(fù)責(zé)標(biāo)簽管理、資產(chǎn)管理、地圖管理、流程管理、系統(tǒng)管理等基礎(chǔ)功能，方便下一步應(yīng)用擴(kuò)展。當(dāng)需要增加人員定位管理應(yīng)用時(shí)，只需開發(fā)頂層應(yīng)用即可，有關(guān)標(biāo)簽的分發(fā)、關(guān)聯(lián)、權(quán)限等設(shè)置在中間件平臺(tái)操作即可;當(dāng)需要增加藥品流通管理應(yīng)用時(shí)，只需開發(fā)頂層應(yīng)用即可，有關(guān)標(biāo)簽的分發(fā)、關(guān)聯(lián)、權(quán)限等設(shè)置在中間件平臺(tái)操作即可。醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中間件平臺(tái)大大提高醫(yī)院開發(fā)部署物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的進(jìn)度，縮短項(xiàng)目周期，同時(shí)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)化的接口方便與HIS、PACS、CIS、EMR等醫(yī)院信息化系統(tǒng)互通。