物联网技术在智慧医院中的应用探讨 --宜联IOT中继宝盒助力智慧医院建设

一、物联网技术在智慧医院中的应用介绍

物联网(Internet of Things，简称“IoT”) 技术是 当前世界新一轮科技和经济发展的战略制高点之一。

物联网是由传感技术感知物体，按照固定的协议实现任何时候物与物之间、人和物之间、人与人之间的互联互通，实现智能化识别、定位、跟踪及管理的网络，是信息技术和传感控制技术两者融合的产物。简单来说，物联网就是可以让人们所关注的事物在任何地方、任何时候都能被监控，其具有全面感知、可靠传递以及智能处理3 个特点。

物联网的核心是智能化，其在医院中的应用主要是实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作，例如：实现婴儿防盗、无线输液管理、移动门诊输液管理等功能；用于医疗资产管理、资产定位，提升医疗器械调度效率。

物联网技术在医院中的具体应用

物联网技术是未来智慧医疗的核心，其实质是通过将传感器技术、RFID 技术（无线射频识别）、 无线通信技术、数据处理技术、网络技术、视频检 测识别技术、GPS 技术等综合应用于整个医疗管理 体系中进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、追踪、监控和管理的一种网络技术，从而建立起实时、准确、高效的医疗控制和管理系统。

目前物联网在医院中主要应用于人员管理智能化、医疗过程智能化、供应链管理智能化、医疗废弃物管理智能化以及健康管理智能化这5 个方面。

具体应用包括 ：医疗资产管理、设备监控、资产定位、节能管理、即时环境监测、智能物流传输、高效停车管理、用血安全管理、医药供应管理、医疗废物管理、智慧医院建设（人脸识别系统、移动医护工作站、婴儿防盗、患者防走失、患者体温监测、无线输液管理、移动门诊输液管理）、现代安防管理、无线冷链管理、急诊绿色通道管理以及院内导航等等。

融合而开放的医疗无线物联网技术架构将满足现有和未来的医疗物联网技术需求和应用需求。

• 设备监控

包括对照明、空调、给排水、供配电、供氧、电梯等多种设备的监控。

采用物联网技术，一方面可以通过设备的传感器和控制器实时掌握系统中建筑设备的运行情况和工作模式；另一方面，还可以通过监控系统中的控制程序，实现系统的自动优化运行，在系统中的某个设备发生故障时，及时上传报警信息。

管理人员配备各种数据终端（如计算机及手机等），当发生异常情况时，报警信号会及时反馈到终端。

• 节能管理

节能是衡量智能建筑的一项重要指标，物联网技术为智能建筑的节能降耗提供了技术支撑。

利用物联网技术，通过分布在建筑中的计量仪表对各种能耗数据进行分类采集，然后进行统计和分析，使管理者能够掌握建筑的能耗状况，并通过数据挖掘等方法建立用能模型，实现对建筑用能的科学预测和优化。

• 即时环境监测

环境质量直接影响着医患人员的身心健康。

采用物联网技术，通过分布在建筑中的光照、温度、湿度、噪声等各类环境监测传感器，实时传输建筑室内的环境参数信息，使管理人员及时掌握建筑室内的环境质量状况。同时，通过联动空调系统对环境质量进行调节。

• 智能物流传输

物流传输系统是指借助信息技术、光电技术、机械传动装备等一系列技术和设施在设定的区域内运输物品的传输系统。

医院常用的物流传输系统包括：医用气动物流传输系统、轨道式物流传输系统和AGV 自动导引车传输系统等等。

气动物流传输是基于物联网控制技术并以空气为动力的运载方式，它是一种融合了计算机控制技术、现代通讯技术、光电机电一体化技术、空气动力技术的传输系统。传输瓶在管道里的高速可达68m/s，低速为 2.53m/s ； 一般用于传输 5kg 以下的小型物品。

轨道式物流传输系统的载物小车内有无线射频智能控制器，实时与控制中心通讯，其横向行走速度一般为1m/s，纵向行走速度为 0.6m/s。其特点是： 传输效率高（用于传输大输液、检验标本、耗材等）， 出现单点故障会导致传输系统受阻。

AGV 自动导引车传输系统又名物流机器人系统。自动导引运输车在计算机和无线网络控制下， 经激光、传感器等引导，沿程序设定的路径运行，完成物品搬运工作，最大行驶速度为 1m/s，可传输重达 300kg 的物品。其特点是： 运载量大（可运输药品、医疗器械、 餐饮、被服、垃圾等），速度一般；安装灵活，无须 对楼宇进行改造，适合新建和改建医院。

• 高效停车管理

车牌识别停车管理系统：当车辆通过停车场入口时，车牌识别系统自动对车辆进行抓拍识别，车辆的车牌号、颜色以及入场时间等信息都被系统所记录，该系统在医院内的应用较为广泛。其特点是：驾驶员不轻松，路面交通顺畅。

全自动停车系统：驾驶员只须将汽车停放在指定的车库，然后下车出库，智能停车系统的搬运设备把汽车送入停车位。取车时，用户只要在电子终端上输入车牌号, 搬运设备即把汽车送回车库。全自动停车系统根据运输方式不同分为轨道运输和机器人运输，轨道运输设备在土建完成后即可进场施工安装，而机器人运输系统对地面的平整度和清洁度以及内部环境要求较高，需要专业化处理。

全自动停车系统的特点是：驾驶员轻松，路面交通易拥堵。

• 智慧病房

智慧病房是以院内物联网为基础的辅助诊疗及智能护理一体化解决方案，利用物联网技术，让患者与医务人员、智能医疗设备紧密联结，通过对临床数据（体温、呼吸、心率、血糖、血压、血氧等）的采集、筛选、整合，形成医疗大数据，为临床诊疗、护理提供智能辅助决策，从而更好地保障医疗安全，为患者提供有品质的医疗服务。

智慧病区基于计算机和通信技术的发展，应用软件开发、数据库、物联网、信息集成等技术，打破传统住院诊疗模式限制，以优化患者住院就医流程及病区管理流程为切入点，以实现“以患者为中心”的人性化住院诊疗服务模式为核心， 以方便医患、确保医疗质量安全为目的，实现患者诊疗、护理等医疗业务及病区管理的数字化、集成化和智能化。

智慧病区作为智慧医院的重要细分领域，其主要理念是全球医疗机构中逐渐流行的以病患为中心的“床旁服务观念”，通过对病房医疗信息系统加以整合，配合物联网的通信技术，让医护人员不用随 时在病患身边就能提供实时服务。不但可以减少医 护人员的负担，更重要的是，病区医疗信息系统还 能进一步与智能医院其他系统如电子病历相结合， 进而提升医患关系与医疗服务质量。

移动医护工作站：为医护人员的诊疗工作提供高效的工具，辅助医护人员诊断治疗。医护人员可通过移动工作站在患者床边进行查房，也可使用移动设备上的电子病历系统快速检索患者病情，分析患者健康档案，评价药品疗效，预测疾病风险。

输液管理 ：以蓝牙物联网为基础的全闭环输液管理系统帮助护士实时远程监控患者输液情况，及时提醒剩余液量、输液滴速异常情况，实现从医嘱下达、配液到执行的全流程闭环输液管理，有效保障输液安全。

输液动态监控系统以医院信息系统（HIS）为支 撑平台，以输液监控器为硬件平台，以无线局域网 为网络平台， 充分利用 HIS 的数据资源。医护人员 利用 PDA 手持设备通过病区的无线网络完成在床旁 的输液信息采集，在无线输液监控系统中生成与床 位相对应的监控信息窗口，通过输液监控基站传输患 者输液的进度信息，并通过输液监控系统通信服务器 同步显示在护士站的输液监控系统监控屏上，帮助医 护人员及时、准确、高效地完成患者输液监管任务。

该系统采用自动扣重原理，应用现代物联网技术，具有系统集成、高精度、稳定可靠、组网灵活、多项预警、统一分配和管理等优势。护士在监控室内对整个病区所有病房的详细输液信息了如指掌，从而能够为患者提供及时有效的护理，这也为医院的智能化、网络化、规范化的管理提供了极大的保障。

当前的很多呼叫设备往往不能准确反映客观真实的输液情况，患者呼叫时医护人员不能确定患者的具体需求，造成护理人员来回奔波。输液监控管理系统的应用消除了在患者输液过程中的护理盲区。多种信息提示、输液结束预警、输液呼叫等功能可以明确护理人员的工作性质，使护理人员及时做好护理前的准备工作，实现信息统一分配和管理，有效地拉近了医护人员和患者之间的距离，使掌握情况更准确、情况处理更及时、护理服务更到位。

护士随时能对输液速度、剩余时间等进行监控，一旦出现异常，系统及时报警，特别是当输液时间剩余到一分钟以内时，电脑终端会发出红色报警信号，提醒护士及时处理，同时监测仪发出声音报警，提醒患者和家属须要换液。输液监测网络系统采用低功率无线接收发送技术，功耗非常小，抗干扰能力好，稳定可靠。

婴儿防盗：婴儿佩戴对人体无害的RFID 电子 标签，信号接收装置能随时接收到婴儿电子标签所 发出的无线射频信号，并据此信号判断标签所处的状态，从而对婴儿所在位置进行实时监控和追踪。系统可以对企图盗窃婴儿的行为及时进行报警提示，并结合门控有效防止盗窃婴儿事件的发生。

• 现代安防管理

一卡通系统在医院的应用较为广泛，它涉及物联网技术的3 个层面：卡、网络、数据库。刷卡时通过网络连接后台数据库，判定刷卡人身份。

随着信息技术的飞速发展，人脸识别系统在安防管理中逐步得到广泛应用。人脸识别也叫面部识别，俗称刷脸，是一种基于人的脸部特征信息进行身份识别的生物识别技术。其原理是：从视频或者图片中的人脸提取相关特征，与已有数据库中的人脸特征相比较，然后计算出待测人脸的特征与数据库中哪一类人脸（面纹编码）最相近，进而得出被测人的身份。

微整容（割双眼皮、隆鼻、收下巴等）对人脸识别毫无影响；“ 毁容级”整容（变脸）对人脸识别影响较大。

人脸识别在医院中的应用可取得以下效果：

提高安保水平和效率。当不法嫌疑人来院时，人脸识别系统捕捉其面部图像，系统报警提示，安保人员第一时间到现场进行处置。

减少“号贩子”。在医院门诊区域安装人脸识别 系统，对于“脸熟”的“号贩子”，在系统自动识别 后，工作人员和警方及时进行劝阻和处理。

防止骗保行为的发生。积极推广互联网+ 视频 监控，稳步推进在部分医药机构主要入口、收费结 算窗口等重点区域安装视频探头，实现诊疗数据和 服务影像的实时对比、同步在线监控，更好收集和锁定违法违规证据，提升监管效能。

刷脸自助交费。使用具有刷脸支付功能的自助收银机后，收银结算效率可提升50% 以上，大大减少患者的排队时间。

核实进行检查、治疗的患者。在医院管理无纸化的今天，帮助核实进行检查和治疗的患者，特别是进行大型检查和损伤性治疗的患者。

加强病房探访和陪护管理，避免陪护卡丢失带来的不便。

人脸识别考勤机可保障考勤的准确性。

提高手术室行为管理水平。对人员进出进行精准管理, 提高手术室的利用率， 严控外来人员的干扰； 智能存衣柜、智能发衣机的应用方便了医护人员。

加强重要场所的进出管理，例如：药库、试剂库、器械库、实验室、配电房等。

加强职工食堂就餐、购物管理。很多医院每月给职工就餐卡充值，将其作为职工的福利，但转让和出借情况较多。采用智能餐盘+ 刷脸付费方式后， 可有效减少这种情况。

总之，采用人脸识别系统后，医护人员凭“一张脸”就可在授权区域内畅通无阻，避免没带卡所产生的麻烦； 同时，可以预防和控制院内感染的发生，并且可以避免医疗差错；此外，还可以防止不法分子的滋扰，为医院的安全保驾护行。

（特别说明：本章节原文摘自深圳市新建市属医院筹备办公室副主任、深圳市医院管理者协会建筑与装备专委会主任罗国辉老师的《物联网技术在医院中的应用现状》）

二、物联网在智慧医院中应用问题：

智能医疗作为物联网技术应用的一个重要领域，正逐渐改变着传统医疗模式，并呈现出广阔的发展前景。然而，在智能医疗领域中，使用物联网技术也常常会面临一些常见问题。

一)、数据隐私保护问题

在智能医疗中，物联网技术常常需要收集大量患者的个人健康数据，如生理指标、病历等。然而，这些个人隐私信息的泄露可能导致严重的后果，如个人隐私被侵犯、信息被滥用等。因此，数据隐私保护问题是智能医疗中一项重要的任务。

为解决这一问题，智能医疗中可以采取数据加密、权限控制等措施，确保个人隐私信息的安全。同时，建立完善的数据管理规范和隐私保护机制是必要的，包括制定个人信息使用规则、明确数据处理的责任等。

二)、设备兼容性问题

智能医疗中，物联网技术需要与各种设备进行交互和数据传输。然而，不同设备之间的兼容性问题是智能医疗面临的一个常见挑战。设备之间的不兼容可能导致信息传输失败、数据丢失等问题，影响医疗过程和效果。

解决设备兼容性问题的关键在于制定统一的通信协议和标准。通过制定通用的数据传输格式和接口规范，提高设备的互操作性，减少数据传输的错误和丢失。同时，推动各设备厂商开展台作，进一步提高设备的互操作性，为智能医疗提供良好的基础设施。

三)、系统安全问题

智能医疗中，物联网技术将不同的设备、系统进行连接和协作，以实现医疗数据的采集、传输和处理。然而，系统安全问题在智能医疗中也成为一个重要的挑战。系统的安全性不仅关系到患者隐私的保护，还可能影响到医疗数据的准确性和完整性。

为了保障智能医疗系统的安全性，可以采取多种措施。首先，加强系统的身份验证和访问控制，确保只有合法用户才能进行系统操作。其次，建立完善的安全策略和防火墙来抵御网络攻击和恶意行为。另外，定期进行安全评估和漏洞修补，及时发现和解决系统的安全隐患。

四)、互联互通问题

物联网没有形成完整的体系，呈现出碎片化状态，不能真正实现万物互连。有物不联，原因医院设备种类繁多，不同种类设备接入协议不同，不同的接口，不同的连接方式，甚至有些设备不支持接入，另外缺少规范标准，造成无法互联互通。

五)、使用成本

物联网产业是需要将物与物连接起来并且进行更好的控制管理。这一特点决定了其发展必将会随着经济发展和社会需求而催生出更多的应用。所以，在物联网传感技术推广的初期，功能单一，价位高是很难避免的问题。因为，电子标签贵，读写设备贵，所以，很难形成大规模的应用。而由于没有大规模的应用，电子标签和读写器的成本问题便始终没有达到人们的预期。成本高，就没有大规模的应用，而没有大规模的应用，成本高的问题就更难以解决。如何突破初期的用户在成本方面的壁垒成了打开这一片市场的首要问题。所以在成本尚未降至能普及的前提下，物联网的发展将受到限制。

三、宜联IOT中继宝盒在智慧医院建设中的作用与优势：

宜联IOT中继宝盒是武汉宜联科技有限公司研发的一款专业、强大、易用的含视频接入、流媒体生成、设备建模、设备接入、设备控制、数据采集、数据转发、设备运行监测、边缘计算等功能部署在设备侧的解决设备与业务管理系统互联互通的 物联网中继、边缘服务器设备 。是主要应用在社区、工厂、学校、园区、医院、工地、矿山、田园、水利、道路、桥梁等项目现场，解决现场设备与业务管理系统互联互通的软硬件一体边缘计算设备。产品具有低延迟、高宽带、易使用、高可靠、高安全、多协议支持等特性。

宜联IOT中继宝盒通过设备建模、规范设备接入协议、规范接入接口，为物联网设备接入提供了一套规范标准。在医院物联技术应用中一举解决了医院设备种类繁多，不同种类设备接入协议不同，不同的接口，不同的连接方式设备接入网络困难、无法互联互通问题。

宜联IOT中继宝盒部署在设备项目现场、设备边缘，部署在用户侧，数据传输通过加密传输与业务系统互联互通，用户数据不需要经过第三方，相对于传统的物联网平台具有更高的数据安全保障。

宜联IOT中继宝盒部署在设备边缘，分布式部署，从而使业务应用具有高可靠性，某个节点出现故障影响的也只是局部应用，而且修复速度快，从而更能保障医院业务信息系统的应用可靠和数据安全。

多协议支持、多接口接入，兼容性强：

“ 宜联IOT中继宝盒 ”针对种类繁多的接入设备比传统的云端物联网产品提供了更多接入协议和灵活的接入方式，应用领域更广泛、兼容性更强。例如海康威视萤石云平台、大华ICC流媒体平台主要提供了流媒体服务平台，阿里物联网平台、华为物联网平台、百度智能云平台、中移ONENET主要提供了基于Mqtt、http、coap等部分协议设备接入方式，而工业设备和一些传感器大量使用的modbus协议、串口协议接入这些平台无法实施和提供。

更容易使用、容易接入

由于不同项目、设备现场环境复杂，设备接入网络的方式受制于各种限制，本产品部署在设备侧，设备侧可以根据实际采取不同措施通过内网、WIFI、串口等直接接入“宜联IOT中继宝盒”，比传统物联网平台要求直接接入互联网更容易实施。

产品功能优势 ，“宜联IOT中继宝盒”解决了传统的物联网平台和流媒体平台无法解决的视频和数据计算传输的高宽带、高延迟问题。

由于视频需要很高的宽带，视频越清晰需要的带宽更高更大，通常一路视频流需要4M左右宽带，接入超出一定数量路数视频流后云端服务器宽带就无法满足，造成云端服务器的延迟、负荷过大甚至宕机。“宜联IOT中继宝盒”部署在设备边缘，“宜联IOT中继宝盒”上直接部署了流媒体服务器和mqtt消息服务器，在架构上直接把宽带、计算分散到了设备侧，直接解决了这些应用瓶颈问题。

用户使用成本优势：

传统的物联网平台大部分部署在云端服务器，使用用户除了要支付这些云平台的服务费用和管理费用，另外还需要支付宽带的费用和租赁空间费用，还有部分云端物联网平台是按数据存储、消息转发量计费。与“宜联IOT中继宝盒”使用成本相比，“宜联IOT中继宝盒”使用成本低很多，拥有这些传统物联网平台更低的使用成本优势。

三、宜联IOT中继宝盒智慧医院应用方案架构

四、宜联IOT中继宝盒智慧医院应用部署

审核编辑 黄宇