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物联网如何创造智慧医院的无限可能?深度解析其应用与设计

发布时间:2024-04-20 来源:医健筑 浏览量: 字号:【加大】【减小】 手机上观看

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作为近年来的前沿技术,物联网凭借其高效、准确、灵活和智能等特性,在新型智慧医院中得到了广泛应用,并成为智慧医院评价体系的关键指标。2020年4月20日,国家发改委明确将物联网技术列为“新基建”的重点领域之一,突显了其在信息基础设施建设中的重要性。因此,如何在智慧医院中合理设计与应用物联网系统,响应国家政策,并构建完善的智慧服务信息系统,已成为当前智慧医院建设的核心议题。具体来说,如何充分发挥物联网技术在智慧医疗、智慧护理、智慧患者服务、智慧管理、智慧后勤保障等方面的优势,使其成为提升患者就医体验、实现全生命周期健康管理的有力工具,是当前研究的重点方向。


一、医院物联网

技术简介


1.1 物联网的起源与发展


物联网(Internet of Things, IoT)的概念最早由英国科学家Ashton教授提出,它描绘了一个由众多智能设备和设施组成的网络,这些设备能够通过各种有线或无线通讯技术实现互联互通。这些设备包括但不限于传感器、移动终端、工业控制系统、智能设施以及视频监控系统等。物联网技术使得这些设备和设施能够实时在线监测、定位追溯、报警联动、调度指挥等,从而提供高效、节能、安全、环保的综合解决方案。

1.2 医院物联网技术的应用


随着物联网技术的不断成熟,其在医院领域的应用也愈发广泛。医院物联网主要是指通过技术手段,将与医学服务活动相关的各类人员和设备进行信息的交互、传输、分析和共享。


智慧医院中物联网技术的主要应用场景
使用维度主要应用场景业务板块
智慧医疗移动查房、移动心电采集等医疗服务
智慧护理移动护理、患者体征无线监测、患者体温监控、移动心电遥测、无线输液泵、无线镇痛泵医疗服务
智慧患者无线输液监控、围术期管理、无线护士呼叫、精神病人防走失、老年患者防走失、婴儿防盗、远程视频监护、院内导航等医疗服务
智慧管理医疗资产管理、手卫生依从、医疗废弃物管理、无线冷链管理、手术服装管理、手术器械追踪、内窥镜消毒管理等医疗管理
智慧后勤智能照明、设备能效管理、运营分析、成本分析等后勤管理
智慧保障安防对讲、可视化巡更、应急智慧等安保管理

这一技术的应用,使得医院能够实时感知医学服务对象的状态,采集并分析各类医学数据,从而实现对医学服务活动的动态监控、连续跟踪管理以及精准的医疗健康决策。在医院环境中,物联网的应用场景丰富多样,涵盖了患者监护、医疗设备管理、药品管理、后勤保障等多个方面。这些应用不仅提高了医院的工作效率,也极大地提升了患者的就医体验。

二、医院物联网

系统应用频谱


在智慧医院的建设中,物联网技术通过运用多种通讯技术,如RFID、ZigBee、Wi-Fi、Bluetooth、LoRa、WMTS等,实现了广泛的应用。这些不同的通讯技术具有各自独特的应用频谱,而这些应用频谱直接影响了物联网系统的架构形式以及应用终端的接入方式。因此,深入了解物联网系统的应用频谱对于理解医院物联网系统的整体架构和设计方案具有至关重要的技术支撑作用。

微信图片_20240420152657.png图源:智能建筑电气杂志

通过对表2的细致分析,我们可以清晰地看到不同应用场景下所选择的通讯技术及其对应的工作频谱。这些技术选择不仅确保了医院物联网系统的稳定性和高效性,还充分考虑了医疗环境的特殊性和复杂性。例如,在需要高精度定位和快速数据传输的场景中,可能会选择使用RFID和ZigBee技术;而在需要大范围覆盖和高速数据传输的场景中,Wi-Fi和WMTS技术则可能更为适用。

了解这些信息后,医院在规划和建设物联网系统时,就可以根据自身的实际需求和场景特点,选择最合适的通讯技术和应用频谱,从而构建出既符合医疗业务需求又具有高度灵活性和可扩展性的智慧医院物联网系统。

三、医院物联网

系统架构


构建医院物联网系统架构的核心目标在于实现不同通讯标准和工作频谱的设备与设施之间的互联互通,进而搭建一个统一的物联网运营平台,推动智慧医院中“人与物”的全面物联化、互联化和智能化。在选择系统架构时,需要权衡多种因素,包括成本、安全性、可维护性等。

3.1 基于专用物联网网络的解决方案


这种方案通过构建一套超宽频室内信号分布系统,能够同时支持多种智慧医院物联网应用的工作频谱和通讯协议,实现多网合一。其最大优势在于简化了网络架构,避免了不同应用系统的重复建设,从而降低了整体运营成本和维护成本。同时,专用物联网网络也能确保数据的安全性。然而,该方案的前期投入相对较高,且布线工程量较大。

3.2 基于互联网无线AP+物联网基站的解决方案

此方案利用医院现有的无线内、外网以及物联网基站,构建基于无线网络的智慧医疗物联网系统。其优点在于布线方式简单、系统接入灵活且建设成本低。然而,由于物联网应用涉及的后勤管理区域可能无法被院区内、外网的Wi-Fi完全覆盖,因此需要在无Wi-Fi区域增设独立的物联网基站。此外,要求无线AP具备多个IoT扩展槽以支持多种物联网应用。该方案虽然减少了布线成本,但可能降低物联网数据的安全性,同时大量的物联网基站可能增加系统故障率和管理维护成本。

在实际设计过程中,应根据医院的具体需求和场景特点,有针对性地选择合适的系统架构。例如,对于资金充足且对数据安全性要求较高的医院,可以选择基于专用物联网网络的解决方案;而对于希望快速部署且预算有限的医院,基于互联网无线AP+物联网基站的解决方案可能更为合适。
微信图片_20240420152702.png智能建筑电气杂志


3.3 基于物联网摄像机的可视化物联网解决方案

随着技术的进步,物联网摄像机作为一种集视频监控与物联网功能于一体的设备,正在成为智慧医院建设的新选择。这种方案通过对传统视频监控系统进行升级,将部分摄像机替换为物联网摄像机,并结合微基站、定位器等设备,实现全园区无死角、无盲区的物联网覆盖。

该方案的核心优势在于实现了物联网系统的全程可视化,这不仅提高了管理的直观性和效率,还有助于及时发现和解决问题。此外,由于物联网系统相对独立,其数据安全性也得到了有效保障。然而,这种方案对摄像机的选择具有一定的约束性,需要采用专门的物联网摄像机。同时,在物联网摄像机无法覆盖的区域,还需要增设微基站,例如在病房内等区域。微信图片_20240420152706.png

智能建筑电气杂志

在选择医院物联网系统架构时,需要综合考虑多种因素。基于专用物联网网络的解决方案虽然前期投入较高,但安全性和稳定性有保障;基于互联网无线AP+物联网基站的解决方案成本较低,部署灵活,但可能牺牲一定的数据安全性;而基于物联网摄像机的可视化物联网解决方案则实现了全程可视化,管理效率高,但对设备选择和部署位置有一定要求。

四、物联网智慧

医院应用场景


在智慧医院的建设中,院内应用场景的智能化是提升医疗服务质量和效率的核心要素。以下是针对智慧医院不同应用场景的详细阐述:

场景一:智慧院前急救


智慧院前急救通过“5G+医疗物联感知网”模式,显著增强了急救管理的效率与准确性。在急救车辆中部署先进的物联网设备,可以实时监控患者的生命体征,并将数据传输给医院急救中心,使医生能够在到达医院前便获取患者的详细病情,提前做好救治准备。这种模式不仅提高了急救的成功率,也极大地缩短了救治时间。

场景二:智慧门诊


智慧门诊通过整合医院智慧大脑与互联网技术,实现了医疗资源的优化配置和患者的便捷就医。诊前服务中,患者可以通过支付宝、微信、APP等多种渠道预约医疗资源,减少了现场排队等候的时间。诊中服务则通过物联网技术,实现了患者体温检测、健康码识别等功能,确保了就医过程的安全有序。诊后服务则提供了医患互动、满意度调查、随访管理等多项服务,满足了患者的多元化需求。

场景三:智慧病房


智慧病房作为普通病房的升级版,通过可穿戴设备等物联网技术,实现了对患者生命体征的实时监控和智能分析。这种连续性的监控能够及时发现患者可能出现的重大风险,为医生提供宝贵的抢救时间。此外,智慧病房还包括跌倒检测、输液监控、医疗废弃物管理等功能,为患者提供了更加安全、舒适的住院环境。

场景四:智慧设备管理


智慧设备管理通过物联网技术,实现了对医疗设备运行日志、运行记录等数据的结构化、标准化获取。这些数据可以用于设备的成本效益分析、精细化管理、预防性维护等多个方面。通过大数据挖掘分析,还可以建立设备故障预警模型,有效降低医疗设备故障率和维护成本,为医院节省大量费用。

综上所述,智慧医院的建设不仅提高了医疗服务的质量和效率,也极大地改善了患者的就医体验。通过物联网技术的应用,医院管理更加精细化、智能化,为患者提供了更加优质、便捷的医疗服务。

五、医院物联网系统

设计应注意的问题


随着医疗技术的不断进步和信息化建设的深入,医院物联网系统逐渐成为提升医疗服务质量、管理效率和患者体验的关键所在。在设计医院物联网系统时,除了确保系统的基础功能如安全性、可靠性、稳定性外,还需特别关注以下几个方面的问题:

5.1与医院信息化系统的融合


医院物联网系统并非孤立存在,而是医院整体信息化架构的一部分。因此,物联网系统必须能够与医院现有的信息系统如HIS(医院信息系统)、LIS(实验室信息系统)、PACS(医学影像存档与通信系统)等进行无缝对接。这要求物联网系统在设计之初就需考虑数据交互的标准化、接口的兼容性以及信息安全等方面的问题。

5.2 分期建设的考虑


医院物联网系统的建设往往不能一蹴而就,需要根据医院的实际情况进行分期实施。这涉及到资金、技术、业务需求等多方面的考量。因此,在设计系统时,需要预留足够的扩展空间,确保系统在后续升级或扩展时能够平滑过渡,不影响现有功能的正常使用。

5.3 系统的开放性与可扩展性


随着医疗技术的不断进步,医院物联网系统的应用场景和功能需求也在不断变化。这就要求系统在设计时必须具备高度的开放性和可扩展性,能够灵活地适应新的技术和应用需求。这包括硬件设备的兼容性、软件系统的可升级性以及系统架构的可扩展性等方面。

5.4 应用终端设备的选择


医院物联网系统的终端设备种类繁多,包括各类传感器、执行器、移动设备等。在选择这些设备时,需要考虑其性能、稳定性、安全性以及成本等因素。同时,还需确保这些设备能够与系统软件进行良好的兼容和配合,以实现系统的整体优化和高效运行。

六、物联网技术

推动智慧医疗革新


随着物联网技术的深入智慧医院体系,它为智慧医疗领域注入了前所未有的活力与可能性。物联网技术的实时监测、远程医疗、医疗设备互联、大数据分析以及智能医疗设备的创新应用,为医疗领域带来了全新的发展机遇,预示着医疗服务正朝着更加智能、高效和人性化的方向迈进。

物联网技术的普及使得医疗领域得以实现对患者和医疗资源的精准化管理。通过搭建物联网系统集成平台,医院能够实现医疗过程透明化、医疗流程科学化、医疗信息数字化。这不仅极大地提升了医护工作效率,也显著增强了患者的服务体验。例如,通过实时监测患者的生命体征,医生能够更快速地作出诊断并采取相应的治疗措施;而通过远程医疗技术,患者无需亲自到医院就能接受专家的诊疗建议,大大节省了时间和成本。

此外,物联网技术还助力医院实现了对“物”的智能化管理。传统的医院管理模式中,医疗设备的维护、药品的库存管理、人员的工作安排等都依赖于大量的人工操作,不仅效率低下,而且容易出错。而现在,通过物联网技术,医院能够实现对这些资源的数字化采集、存储、传输、处理和共享,使得管理变得更加高效和精准。这不仅减少了医院的管理成本,也提高了医院的服务质量。

展望未来,随着物联网技术的不断进步和创新,我们有理由相信,它将为智慧医疗带来更多前所未有的突破和发展。从实现更高效的医疗服务,到提升患者的就医体验,再到优化医院的管理机制,物联网技术都将发挥着不可替代的作用。医疗领域在物联网技术的推动下,正迎来一个全新的发展时代。


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