一、物聯網技術在智慧醫院中的應用介紹

物聯網(Internet of Things，簡稱“IoT”) 技術是 當前世界新一輪科技和經濟發展的戰略制高點之一。

物聯網是由傳感技術感知物體，按照固定的協議實現任何時候物與物之間、人和物之間、人與人之間的互聯互通，實現智能化識別、定位、跟蹤及管理的網絡，是信息技術和傳感控制技術兩者融合的產物。簡單來說，物聯網就是可以讓人們所關注的事物在任何地方、任何時候都能被監控，其具有全面感知、可靠傳遞以及智能處理3 個特點。

物聯網的核心是智能化，其在醫院中的應用主要是實現對人的智能化醫療和對物的智能化管理工作，例如：實現嬰兒防盜、無線輸液管理、移動門診輸液管理等功能；用于醫療資產管理、資產定位，提升醫療器械調度效率。

物聯網技術在醫院中的具體應用

物聯網技術是未來智慧醫療的核心，其實質是通過將傳感器技術、RFID 技術（無線射頻識別）、 無線通信技術、數據處理技術、網絡技術、視頻檢 測識別技術、GPS 技術等綜合應用于整個醫療管理 體系中進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、追蹤、監控和管理的一種網絡技術，從而建立起實時、準確、高效的醫療控制和管理系統。

目前物聯網在醫院中主要應用于人員管理智能化、醫療過程智能化、供應鏈管理智能化、醫療廢棄物管理智能化以及健康管理智能化這5 個方面。

具體應用包括 ：醫療資產管理、設備監控、資產定位、節能管理、即時環境監測、智能物流傳輸、高效停車管理、用血安全管理、醫藥供應管理、醫療廢物管理、智慧醫院建設（人臉識別系統、移動醫護工作站、嬰兒防盜、患者防走失、患者體溫監測、無線輸液管理、移動門診輸液管理）、現代安防管理、無線冷鏈管理、急診綠色通道管理以及院內導航等等。

融合而開放的醫療無線物聯網技術架構將滿足現有和未來的醫療物聯網技術需求和應用需求。

• 設備監控

包括對照明、空調、給排水、供配電、供氧、電梯等多種設備的監控。

采用物聯網技術，一方面可以通過設備的傳感器和控制器實時掌握系統中建筑設備的運行情況和工作模式；另一方面，還可以通過監控系統中的控制程序，實現系統的自動優化運行，在系統中的某個設備發生故障時，及時上傳報警信息。

管理人員配備各種數據終端（如計算機及手機等），當發生異常情況時，報警信號會及時反饋到終端。

• 節能管理

節能是衡量智能建筑的一項重要指標，物聯網技術為智能建筑的節能降耗提供了技術支撐。

利用物聯網技術，通過分布在建筑中的計量儀表對各種能耗數據進行分類采集，然后進行統計和分析，使管理者能夠掌握建筑的能耗狀況，并通過數據挖掘等方法建立用能模型，實現對建筑用能的科學預測和優化。

• 即時環境監測

環境質量直接影響著醫患人員的身心健康。

采用物聯網技術，通過分布在建筑中的光照、溫度、濕度、噪聲等各類環境監測傳感器，實時傳輸建筑室內的環境參數信息，使管理人員及時掌握建筑室內的環境質量狀況。同時，通過聯動空調系統對環境質量進行調節。

• 智能物流傳輸

物流傳輸系統是指借助信息技術、光電技術、機械傳動裝備等一系列技術和設施在設定的區域內運輸物品的傳輸系統。

醫院常用的物流傳輸系統包括：醫用氣動物流傳輸系統、軌道式物流傳輸系統和AGV 自動導引車傳輸系統等等。

氣動物流傳輸是基于物聯網控制技術并以空氣為動力的運載方式，它是一種融合了計算機控制技術、現代通訊技術、光電機電一體化技術、空氣動力技術的傳輸系統。傳輸瓶在管道里的高速可達68m/s，低速為 2.53m/s ； 一般用于傳輸 5kg 以下的小型物品。

軌道式物流傳輸系統的載物小車內有無線射頻智能控制器，實時與控制中心通訊，其橫向行走速度一般為1m/s，縱向行走速度為 0.6m/s。其特點是： 傳輸效率高（用于傳輸大輸液、檢驗標本、耗材等）， 出現單點故障會導致傳輸系統受阻。

AGV 自動導引車傳輸系統又名物流機器人系統。自動導引運輸車在計算機和無線網絡控制下， 經激光、傳感器等引導，沿程序設定的路徑運行，完成物品搬運工作，最大行駛速度為 1m/s，可傳輸重達 300kg 的物品。其特點是： 運載量大（可運輸藥品、醫療器械、 餐飲、被服、垃圾等），速度一般；安裝靈活，無須 對樓宇進行改造，適合新建和改建醫院。

• 高效停車管理

車牌識別停車管理系統：當車輛通過停車場入口時，車牌識別系統自動對車輛進行抓拍識別，車輛的車牌號、顏色以及入場時間等信息都被系統所記錄，該系統在醫院內的應用較為廣泛。其特點是：駕駛員不輕松，路面交通順暢。

全自動停車系統：駕駛員只須將汽車停放在指定的車庫，然后下車出庫，智能停車系統的搬運設備把汽車送入停車位。取車時，用戶只要在電子終端上輸入車牌號, 搬運設備即把汽車送回車庫。全自動停車系統根據運輸方式不同分為軌道運輸和機器人運輸，軌道運輸設備在土建完成后即可進場施工安裝，而機器人運輸系統對地面的平整度和清潔度以及內部環境要求較高，需要專業化處理。

全自動停車系統的特點是：駕駛員輕松，路面交通易擁堵。

• 智慧病房

智慧病房是以院內物聯網為基礎的輔助診療及智能護理一體化解決方案，利用物聯網技術，讓患者與醫務人員、智能醫療設備緊密聯結，通過對臨床數據（體溫、呼吸、心率、血糖、血壓、血氧等）的采集、篩選、整合，形成醫療大數據，為臨床診療、護理提供智能輔助決策，從而更好地保障醫療安全，為患者提供有品質的醫療服務。

智慧病區基于計算機和通信技術的發展，應用軟件開發、數據庫、物聯網、信息集成等技術，打破傳統住院診療模式限制，以優化患者住院就醫流程及病區管理流程為切入點，以實現“以患者為中心”的人性化住院診療服務模式為核心， 以方便醫患、確保醫療質量安全為目的，實現患者診療、護理等醫療業務及病區管理的數字化、集成化和智能化。

智慧病區作為智慧醫院的重要細分領域，其主要理念是全球醫療機構中逐漸流行的以病患為中心的“床旁服務觀念”，通過對病房醫療信息系統加以整合，配合物聯網的通信技術，讓醫護人員不用隨 時在病患身邊就能提供實時服務。不但可以減少醫 護人員的負擔，更重要的是，病區醫療信息系統還 能進一步與智能醫院其他系統如電子病歷相結合， 進而提升醫患關系與醫療服務質量。

移動醫護工作站：為醫護人員的診療工作提供高效的工具，輔助醫護人員診斷治療。醫護人員可通過移動工作站在患者床邊進行查房，也可使用移動設備上的電子病歷系統快速檢索患者病情，分析患者健康檔案，評價藥品療效，預測疾病風險。

輸液管理 ：以藍牙物聯網為基礎的全閉環輸液管理系統幫助護士實時遠程監控患者輸液情況，及時提醒剩余液量、輸液滴速異常情況，實現從醫囑下達、配液到執行的全流程閉環輸液管理，有效保障輸液安全。

輸液動態監控系統以醫院信息系統（HIS）為支 撐平臺，以輸液監控器為硬件平臺，以無線局域網 為網絡平臺， 充分利用 HIS 的數據資源。醫護人員 利用 PDA 手持設備通過病區的無線網絡完成在床旁 的輸液信息采集，在無線輸液監控系統中生成與床 位相對應的監控信息窗口，通過輸液監控基站傳輸患 者輸液的進度信息，并通過輸液監控系統通信服務器 同步顯示在護士站的輸液監控系統監控屏上，幫助醫 護人員及時、準確、高效地完成患者輸液監管任務。

該系統采用自動扣重原理，應用現代物聯網技術，具有系統集成、高精度、穩定可靠、組網靈活、多項預警、統一分配和管理等優勢。護士在監控室內對整個病區所有病房的詳細輸液信息了如指掌，從而能夠為患者提供及時有效的護理，這也為醫院的智能化、網絡化、規范化的管理提供了極大的保障。

當前的很多呼叫設備往往不能準確反映客觀真實的輸液情況，患者呼叫時醫護人員不能確定患者的具體需求，造成護理人員來回奔波。輸液監控管理系統的應用消除了在患者輸液過程中的護理盲區。多種信息提示、輸液結束預警、輸液呼叫等功能可以明確護理人員的工作性質，使護理人員及時做好護理前的準備工作，實現信息統一分配和管理，有效地拉近了醫護人員和患者之間的距離，使掌握情況更準確、情況處理更及時、護理服務更到位。

護士隨時能對輸液速度、剩余時間等進行監控，一旦出現異常，系統及時報警，特別是當輸液時間剩余到一分鐘以內時，電腦終端會發出紅色報警信號，提醒護士及時處理，同時監測儀發出聲音報警，提醒患者和家屬須要換液。輸液監測網絡系統采用低功率無線接收發送技術，功耗非常小，抗干擾能力好，穩定可靠。

嬰兒防盜：嬰兒佩戴對人體無害的RFID 電子 標簽，信號接收裝置能隨時接收到嬰兒電子標簽所 發出的無線射頻信號，并據此信號判斷標簽所處的狀態，從而對嬰兒所在位置進行實時監控和追蹤。系統可以對企圖盜竊嬰兒的行為及時進行報警提示，并結合門控有效防止盜竊嬰兒事件的發生。

• 現代安防管理

一卡通系統在醫院的應用較為廣泛，它涉及物聯網技術的3 個層面：卡、網絡、數據庫。刷卡時通過網絡連接后臺數據庫，判定刷卡人身份。

隨著信息技術的飛速發展，人臉識別系統在安防管理中逐步得到廣泛應用。人臉識別也叫面部識別，俗稱刷臉，是一種基于人的臉部特征信息進行身份識別的生物識別技術。其原理是：從視頻或者圖片中的人臉提取相關特征，與已有數據庫中的人臉特征相比較，然后計算出待測人臉的特征與數據庫中哪一類人臉（面紋編碼）最相近，進而得出被測人的身份。

微整容（割雙眼皮、隆鼻、收下巴等）對人臉識別毫無影響；“ 毀容級”整容（變臉）對人臉識別影響較大。

人臉識別在醫院中的應用可取得以下效果：

提高安保水平和效率。當不法嫌疑人來院時，人臉識別系統捕捉其面部圖像，系統報警提示，安保人員第一時間到現場進行處置。

減少“號販子”。在醫院門診區域安裝人臉識別 系統，對于“臉熟”的“號販子”，在系統自動識別 后，工作人員和警方及時進行勸阻和處理。

防止騙保行為的發生。積極推廣互聯網+ 視頻 監控，穩步推進在部分醫藥機構主要入口、收費結 算窗口等重點區域安裝視頻探頭，實現診療數據和 服務影像的實時對比、同步在線監控，更好收集和鎖定違法違規證據，提升監管效能。

刷臉自助交費。使用具有刷臉支付功能的自助收銀機后，收銀結算效率可提升50% 以上，大大減少患者的排隊時間。

核實進行檢查、治療的患者。在醫院管理無紙化的今天，幫助核實進行檢查和治療的患者，特別是進行大型檢查和損傷性治療的患者。

加強病房探訪和陪護管理，避免陪護卡丟失帶來的不便。

人臉識別考勤機可保障考勤的準確性。

提高手術室行為管理水平。對人員進出進行精準管理, 提高手術室的利用率， 嚴控外來人員的干擾； 智能存衣柜、智能發衣機的應用方便了醫護人員。

加強重要場所的進出管理，例如：藥庫、試劑庫、器械庫、實驗室、配電房等。

加強職工食堂就餐、購物管理。很多醫院每月給職工就餐卡充值，將其作為職工的福利，但轉讓和出借情況較多。采用智能餐盤+ 刷臉付費方式后， 可有效減少這種情況。

總之，采用人臉識別系統后，醫護人員憑“一張臉”就可在授權區域內暢通無阻，避免沒帶卡所產生的麻煩； 同時，可以預防和控制院內感染的發生，并且可以避免醫療差錯；此外，還可以防止不法分子的滋擾，為醫院的安全保駕護行。

（特別說明：本章節原文摘自深圳市新建市屬醫院籌備辦公室副主任、深圳市醫院管理者協會建筑與裝備專委會主任羅國輝老師的《物聯網技術在醫院中的應用現狀》）

二、物聯網在智慧醫院中應用問題：

智能醫療作為物聯網技術應用的一個重要領域，正逐漸改變著傳統醫療模式，并呈現出廣闊的發展前景。然而，在智能醫療領域中，使用物聯網技術也常常會面臨一些常見問題。

一)、數據隱私保護問題

在智能醫療中，物聯網技術常常需要收集大量患者的個人健康數據，如生理指標、病歷等。然而，這些個人隱私信息的泄露可能導致嚴重的后果，如個人隱私被侵犯、信息被濫用等。因此，數據隱私保護問題是智能醫療中一項重要的任務。

為解決這一問題，智能醫療中可以采取數據加密、權限控制等措施，確保個人隱私信息的安全。同時，建立完善的數據管理規范和隱私保護機制是必要的，包括制定個人信息使用規則、明確數據處理的責任等。

二)、設備兼容性問題

智能醫療中，物聯網技術需要與各種設備進行交互和數據傳輸。然而，不同設備之間的兼容性問題是智能醫療面臨的一個常見挑戰。設備之間的不兼容可能導致信息傳輸失敗、數據丟失等問題，影響醫療過程和效果。

解決設備兼容性問題的關鍵在于制定統一的通信協議和標準。通過制定通用的數據傳輸格式和接口規范，提高設備的互操作性，減少數據傳輸的錯誤和丟失。同時，推動各設備廠商開展臺作，進一步提高設備的互操作性，為智能醫療提供良好的基礎設施。

三)、系統安全問題

智能醫療中，物聯網技術將不同的設備、系統進行連接和協作，以實現醫療數據的采集、傳輸和處理。然而，系統安全問題在智能醫療中也成為一個重要的挑戰。系統的安全性不僅關系到患者隱私的保護，還可能影響到醫療數據的準確性和完整性。

為了保障智能醫療系統的安全性，可以采取多種措施。首先，加強系統的身份驗證和訪問控制，確保只有合法用戶才能進行系統操作。其次，建立完善的安全策略和防火墻來抵御網絡攻擊和惡意行為。另外，定期進行安全評估和漏洞修補，及時發現和解決系統的安全隱患。

四)、互聯互通問題

物聯網沒有形成完整的體系，呈現出碎片化狀態，不能真正實現萬物互連。有物不聯，原因醫院設備種類繁多，不同種類設備接入協議不同，不同的接口，不同的連接方式，甚至有些設備不支持接入，另外缺少規范標準，造成無法互聯互通。

五)、使用成本

物聯網產業是需要將物與物連接起來并且進行更好的控制管理。這一特點決定了其發展必將會隨著經濟發展和社會需求而催生出更多的應用。所以，在物聯網傳感技術推廣的初期，功能單一，價位高是很難避免的問題。因為，電子標簽貴，讀寫設備貴，所以，很難形成大規模的應用。而由于沒有大規模的應用，電子標簽和讀寫器的成本問題便始終沒有達到人們的預期。成本高，就沒有大規模的應用，而沒有大規模的應用，成本高的問題就更難以解決。如何突破初期的用戶在成本方面的壁壘成了打開這一片市場的首要問題。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物聯網的發展將受到限制。

三、宜聯IOT中繼寶盒在智慧醫院建設中的作用與優勢：

宜聯IOT中繼寶盒是武漢宜聯科技有限公司研發的一款專業、強大、易用的含視頻接入、流媒體生成、設備建模、設備接入、設備控制、數據采集、數據轉發、設備運行監測、邊緣計算等功能部署在設備側的解決設備與業務管理系統互聯互通的 物聯網中繼、邊緣服務器設備 。是主要應用在社區、工廠、學校、園區、醫院、工地、礦山、田園、水利、道路、橋梁等項目現場，解決現場設備與業務管理系統互聯互通的軟硬件一體邊緣計算設備。產品具有低延遲、高寬帶、易使用、高可靠、高安全、多協議支持等特性。

宜聯IOT中繼寶盒通過設備建模、規范設備接入協議、規范接入接口，為物聯網設備接入提供了一套規范標準。在醫院物聯技術應用中一舉解決了醫院設備種類繁多，不同種類設備接入協議不同，不同的接口，不同的連接方式設備接入網絡困難、無法互聯互通問題。

宜聯IOT中繼寶盒部署在設備項目現場、設備邊緣，部署在用戶側，數據傳輸通過加密傳輸與業務系統互聯互通，用戶數據不需要經過第三方，相對于傳統的物聯網平臺具有更高的數據安全保障。

宜聯IOT中繼寶盒部署在設備邊緣，分布式部署，從而使業務應用具有高可靠性，某個節點出現故障影響的也只是局部應用，而且修復速度快，從而更能保障醫院業務信息系統的應用可靠和數據安全。

多協議支持、多接口接入，兼容性強：

“ 宜聯IOT中繼寶盒 ”針對種類繁多的接入設備比傳統的云端物聯網產品提供了更多接入協議和靈活的接入方式，應用領域更廣泛、兼容性更強。例如海康威視螢石云平臺、大華ICC流媒體平臺主要提供了流媒體服務平臺，阿里物聯網平臺、華為物聯網平臺、百度智能云平臺、中移ONENET主要提供了基于Mqtt、http、coap等部分協議設備接入方式，而工業設備和一些傳感器大量使用的modbus協議、串口協議接入這些平臺無法實施和提供。

更容易使用、容易接入

由于不同項目、設備現場環境復雜，設備接入網絡的方式受制于各種限制，本產品部署在設備側，設備側可以根據實際采取不同措施通過內網、WIFI、串口等直接接入“宜聯IOT中繼寶盒”，比傳統物聯網平臺要求直接接入互聯網更容易實施。

產品功能優勢 ，“宜聯IOT中繼寶盒”解決了傳統的物聯網平臺和流媒體平臺無法解決的視頻和數據計算傳輸的高寬帶、高延遲問題。

由于視頻需要很高的寬帶，視頻越清晰需要的帶寬更高更大，通常一路視頻流需要4M左右寬帶，接入超出一定數量路數視頻流后云端服務器寬帶就無法滿足，造成云端服務器的延遲、負荷過大甚至宕機。“宜聯IOT中繼寶盒”部署在設備邊緣，“宜聯IOT中繼寶盒”上直接部署了流媒體服務器和mqtt消息服務器，在架構上直接把寬帶、計算分散到了設備側，直接解決了這些應用瓶頸問題。

用戶使用成本優勢：

傳統的物聯網平臺大部分部署在云端服務器，使用用戶除了要支付這些云平臺的服務費用和管理費用，另外還需要支付寬帶的費用和租賃空間費用，還有部分云端物聯網平臺是按數據存儲、消息轉發量計費。與“宜聯IOT中繼寶盒”使用成本相比，“宜聯IOT中繼寶盒”使用成本低很多，擁有這些傳統物聯網平臺更低的使用成本優勢。

三、宜聯IOT中繼寶盒智慧醫院應用方案架構

四、宜聯IOT中繼寶盒智慧醫院應用部署

審核編輯 黃宇