物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后的信息产业技术,随着物联网技术的广泛应用以及医疗公共卫生对于民生的重要性,使得物联网技术与医院的结合更加紧密。
1 物联网基础知识
1.1 物联网
物联网(The Internet of Things)是指通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备,按约定的协议,把任何物品与互联网连接,从而完成智能化识别、定位、跟踪、监控和管理等功能的一种网络。
物联网技术体系结构如图1所示。感知层位于3个层次的下层,属于物物网络,包括智能嵌入式设备、音频、视频数据等,主要用于采集物理世界中发生的物理事件和数据,可以说感知层是让物体“说话”的先决条件。分为数据采集与执行、短距离无线通信两个部分。数据采集与执行是运用智能传感器技术、RFID以及其他信息采集技术,对物品进行基础信息采集,同时接收上层网络送来的控制信息,完成相应执行动作。短距离无线通信能完成小范围内的多个物品的信息集中与互通功能。
网络层位于3个层次的中层,属于泛在接入网络,主要借助于已有的广域网通信系统,如PSTN、2G/3G移动网络、WIMAX网等,把信息快速、可靠、安全地传送到各地,使物品能够进行远距离、大范围的通信。
应用层位于3个层次的上层,属于互联网络,用于物联网的信息存储和计算决策,相当于物联网的控制层、决策层。实现物与物之间、人与物之间的识别与感知,发挥智能作用。物联网的应用涉及智能交通、智能医疗、智能家居、智能物流、智能电力等,完成物品与人的最终交互。
1.2 RFID
RFID(Radio Frequency Identification),即射频识别,俗称电子标签,是一种利用射频信号自动识别目标对象,并获取相关信息的技术,是物联网中应用最广泛的技术。RFID利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向传输数据,以达到目标识别和数据交换的目的。
基本的RFID由3部分组成:标签、阅读器、天线。
标签也称应答器,由耦合元件及芯片组成,标签含有内置天线,用于和射频天线间进行通信。
阅读器也称读写器,是对RFID标签进行读/写操作的设备,主要包括射频模块和数字信号处理单元两部分。
天线在标签和读取器问传递射频信号,是RFID标签和读写器之间实现射频信号空间传播和建立无线通讯连接的设备。
2 物联网在医院的应用
大型医院每天服务患者、消耗的医疗器械、物品成千上万。不同患者的医疗服务流程各异,且需多个诊疗部门协同作业。在医疗服务过程中,医护人员、医疗器械等流动错综复杂,对现有的医疗管理系统提出了挑战。现代化医疗以物联网为基础,完成对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作,实现医院的智能化。
医院后台管理系统:是对病人、药品信息等进行存储的数据库,又是对医院管理人员进行信息管理的系统。
感知接入网络:主要通过构建具有感知和计算能力的网络,将阅读器识别的信息传送给医院后台管理系统。
阅读器:也称读写器,用于对RFID标签进行读写操作的设备。
RFID标签:也称应答器,由病人所携带,药品、病历等所粘贴的用于标识身份的芯片。
实体:携带RFID标签的实体,包括佩戴腕带的病人,粘贴RFID标签的病床、药品等。
目前物联网在医院的应用包括以下几个方面:
(1)移动查房机。对于住院的病人,传统情况下,医生是携带着患者病历和医嘱进行查房,容易产生混乱或丢失。而利用移动查房机,医生只需扫描病人所在病床的RFID标签,即可将病人的病历信息完整地显示在机器屏幕上,不仅可以随时调出病人信息,为病人进行解惑答疑,还可以保护病人的隐私。