医院物联网平台建设指南：提高工作效率与数据共享的全面解决方案

为医院搭建物联网平台，提高工作效率。通过统一、高度集成的物联网平台，可以基于同一平台呈现、使用和管理各种应用功能。同时，可以建立满足医院各科室具体需求的应用功能，使各应用功能能够有效发挥作用。提高医院工作效率，实现与医院原有各种信息系统的数据共享和互联。通过建立医疗物联网平台，解决了原有医院无线网络无序建设带来的相互干扰、重复布线等问题，达到了医院一网覆盖的效果。

介绍

医院有很多医疗无线内网数据应用、物联网移动应用、外网/公网App应用。如果无线网络建设不按顺序进行，系统之间将不可避免地发生相互干扰（图1）。比如无线WiFi外网产品多种多样，有三大运营商的产品、外网App、医院自建项目等。这些无线外部网络相互干扰，严重干扰内部无线网络的使用。另一个无序建设的问题是，每个移动应用系统都在天花板上重复拉线，不仅浪费资源，而且每个系统都有自己的无线基站安装在天花板上。因此，天花板上的基站等有源设备的故障率会比较高，增加了医院的管理维护成本。另外，病房内的天花板是开放式的环境，各类维修人员都可以上去。医院内网交换机端口暴露在公共区域，容易被篡改和窃听，严重威胁医院内网数据的安全。如果天花板经常被打开，无论是电线施工还是维护都会扰乱日常医疗服务的正常运行，增加医院感染的机会。

图1 传统无线方案

系统设计与实现

设计目标：医疗物联网平台的建设主要解决三个核心问题：一是为体温监测、输液监测、冷链管理、无线镇痛泵等各种物联网应用提供统一的物联网基站，具有不同的功能。通讯频率。 、不同的协议，导致每个应用需要提供不同的物联网基站。统一物联网基站可以减少物联网基站的采购数量，降低采购成本和管理成本。二是同时为各类医疗物联网应用提供统一的数据引擎服务，获取物联网传感器上传的实时数据，通过HL7等标准通信协议解决各类医疗物联网应用系统与医院HIS之间的数据交互和 RESTFUL API。各类医疗应用系统整合数据，保证物联网传感器的实时传感数据能够基于工作流程集成与临床信息系统交互协作，从而以数字化形式辅助完成各项业务。三是主动监测物联网基站、智能传感器、定位天线、导航天线等工作状态，分析物联网系统运行健康指标，为医院进一步优化物联网提供数据支撑。

物联网平台的结构设计

结构设计 综合管理平台采用三层结构设计，即物联网基站、数据引擎和运维平台。其中，物联网基站采用网络化管理，支持基于Web的技术。所有集成信息都可以在网络环境下使用浏览器进行浏览。数据引擎是运行在服务器上的软件模块，对应物联网基站、智能传感器、智能终端实现的各种数据发送和接收功能。

兼容性医疗物联网系统综合管理平台设计支持400-6000MHz频段。未来可连接医院所有物联网智能终端和应用系统，并兼容其他物联网应用系统。其他物联网应用系统不需要也构建网络。

可扩展性 医院拥有多种信息系统，有些是较旧的遗留系统，有些是应用新技术的系统。每个系统可以提供不同的接口，因此集成平台应该能够支持多种通信协议和消息协议。 。通信协议包括COM、WebService、CORBA、数据库表或视图、存储过程、FTP、TCP/IP等；消息协议包括HL7，以及一些定制的固定格式文本，例如定制的XML。同时，集成平台可开放网络接口标准，实现与第三方系统的数据自动传输，并可提供二次开发接口，按照医院要求实现数据交互，保证数据传输安全。

统一医疗物联网建设采取统一规划、分布式实施的策略。其流程如下： 在数据层面，系统可以与医院原有的HIS、LIS、PACS等各种信息化系统实现数据共享和互联（图2）。

图2 系统架构图

在该平台中（图3），可以实现资源的集中化、规模化，实现各种异构基础软硬件资源的兼容和资源的动态流动。同时，可以对静态、固定的硬件资源进行调度，形成资源池。此外，还需要实现信息和业务处理，从海量数据中挖掘出有用的部分，对大规模基础软硬件资源进行监控和管理，为应用层各个子系统提供决策信息，这是业务层的主要任务。数据来源。

图3 医疗物联网平台

医疗物联网平台应用效果

通过构建超宽带室内信号分配系统，可以同时满足多种医疗无线应用，从WLAN无线数据网络到WMTS医疗专网，从医疗定位网络到医疗物联网，同时支持多种射频频率范围从UHF频段到5.8GHz，同时支持N种无线通信协议，包括802.11a/b/g/n/ac、私有RFID协议、ZigBee、BLE、WMTS和运营商3G/4G/5G协议等，接入N类无线网络应用系统，避免重复建设，简化无线网络系统架构，降低整体拥有和维护成本。

通过搭建医疗物联网平台，医院可以有序引入各类医疗无线应用。例如，医院要开展移动查房、移动医疗应用，只要在楼层弱电室增加一个支持WiFi协议的基站，病房的每个角落都可以接收到WiFi信号。信噪比高，护士打开PDA，在病房内移动使用PDA时，PDA始终与弱电房间内的同一个基站关联。由于无缝的无线信号覆盖，PDA可以轻松实现零漫游、零切换、零丢包，保证其通讯持续稳定。医生查房时，由于需要下载PACS图像，因此对带宽有要求。但只要弱电室的基站支持802.11ac，该协议通信速率就很高，而且整个环境不会有干扰。带宽足以满足医生对PACS的要求。需要。

开发物联网应用，例如体温监测系统，只需在目标楼层弱电室添加支持体温监测的基站即可。无需新的布线施工。通过医疗物联网平台，病房的每个角落都可以接收到体温采集系统的信号。如果增加输液监测系统，则在楼层弱电室还增加支持输液监测的基站。无需布线。通过医疗物联网平台，病房的每个角落都能接收到输液监控系统的信号。如果医院对内网带宽不满意，可以升级内网基站或增加内网基站。带宽可以线性扩展。两个内网基站还可作为冗余热备，进一步保证作业区域、ICU/CCU等关键区域的网络稳定性。如果医院要开展无线外网服务，还可以在楼层弱电室添加相应的基站，比如支持外网视频点播的基站，或者外网App的基站。这些外网基站完全独立于内网基站。 ，不共享任何有源组件，因此严格意义上是物理隔离的。

医院还可以将楼宇智能控制系统、安全对讲系统等接入医疗物联网平台，甚至可以要求运营商付费将3G/4G以及未来的5G网络接入医疗物联网平台。

结论

通过建立医疗物联网平台，解决了原有医院无线网络无序建设、重复布线造成资源浪费、增加管理维护难度和成本而造成的无线网络系统之间相互干扰的混乱局面，并频频扰乱正常医疗服务，达到了一院网络覆盖的效果。

【本文引用：马国鹏强爱玛丽亚雪莉。宁夏医科大学总医院信息中心[J]．中国数字医学,2020,15(8):70-71,153.]

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