物联网在医院的应用

介绍了物联网相关知识，提出了一种构建基本智能医院的简单模型，以及结合物联网在医院各方面的应用，阐述了智能医院给人们日常生活带来的益处。

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。
(2)婴儿防盗系统。将RFID腕带系在新生儿的手腕上，该腕带记录了包括新生儿的出生年月，父母信息等，护士只需通过扫描腕带上的条形码，即可获取新生儿的一系列信息；并且在新生儿被抱出病房时，实现自动报警，防止婴儿偷盗行为的发生。
(3)取药自动化。通常药剂师东奔西走，查找各种药品，不但费时费力，还有可能出现失误，而自动化的取药设备使得现在的药房：医生开具处方，利用网络传输到药房，经过药单扫描，自动分药装备按照处方把药品挑选出来，再通过传送系统投放到药篮里，工作人员省去了找药品环节，也节约了患者排队等药时间，配备完所有药以后，工作人员通过扫描处方上的RFID标签，即可通知对应患者来取药。
这种设备存在的缺陷，对于瓶装药品不能进行挑选投放，以免碰撞导致破损。所以对于瓶装药瓶，应有单独的智能储药柜进行存放，工作人员可以通过电脑扫描后的指示信息找到药品所在位置，完成药品配备。
(4)血液样本化验。传统情况下，对血液样本需要人工分解，化验样本出来后再由人工输入电脑保存，不仅费时还容易出错。而引入了物联网，所有的样本在采集时，就贴好了病人的专属的RFID标签，样本送到化验室，从开盖化验到数据录入甚至复检全部由机器完成，检验结果直接显示在主治医生的电脑上，减少了污染和差错率。
(5)智能药瓶。患者往往由于忙碌或者其他原因忘记吃药，当在药瓶上装入压力传感器后，每当病人进行瓶盖的扭动，便将向下的压力转换为信号传送给医生，医生即可根据此信号进行病人用药监控。如果病人没有按时吃药，那么医生收不到信号就可以提醒病人按时用药。
物联网在医院的应用前景广泛，例如电子病历，一个病人的病例应该被所有医院共享，才能真正实现One Hospital"一个医院"的理念。通过电子病历，医生可以方便地调出病人的健康信息，根据病人的就医历史，解决健康问题。不仅能为自己的诊断做出参考，而且更加快速、精确，避免误诊。另外一个是输液自动化，去医院的患者大部分都要进行输液，尤其是住院病人需要看护，就不得不让家人腾出时间照顾，随时监控药量的剩余。而在瓶体安装压力传感器后，当液面低于某个水平时，压力变小便会产生信号传送给护士站，提醒护士换药。这样既可让病人安心休息，也减少了看护的麻烦，还可以让护士准确地知道哪个病床需要换药，以及药品信息。虽然电子病历及输液自动化还末实现，但是相信随着技术的进一步发展，物联网在医院的应用一定会越来越广泛。