建設智慧醫(yī)院就是利用物聯網技術，實現患者、醫(yī)護、藥品、器械、醫(yī)療設備、醫(yī)療場所等資產系統之間的有效互動，按照一定的標準和管理規(guī)范進行有序的管理，在控制下進行運作，保障醫(yī)院的基本醫(yī)療安全、提高醫(yī)院的醫(yī)療質量、醫(yī)療水平和工作效率。建設智慧醫(yī)院的目的就是以患者高效就醫(yī)為中心，方便患者就醫(yī)，簡化就醫(yī)流程，降低就醫(yī)成本，實現患者就醫(yī)智慧化;智慧醫(yī)院以全崗、全程、全面應用信息技術為基礎，以管理信息化、作業(yè)網絡化、醫(yī)療數字化、智慧人文化為目標和手段，達到醫(yī)院現有信息系統軟硬件、醫(yī)療設備、管理制度、醫(yī)院文化及其他資源的數字化整合，構建技術精湛、服務優(yōu)質、運營高效的現代化醫(yī)院管理與服務新模式。

　　智慧醫(yī)院建設不等于一二個項目或應用，而是一項長期實施工程。實現途徑可以采用2種方式：方式1由點到面，即根據醫(yī)院信息化建設需求，按子系統方式逐個實施，最后統一數據集成融合，形成報表，生產展示頁面供醫(yī)院管理人員、醫(yī)護人員、上級主管部門、患者等對象使用。這種方式一定要做好標準規(guī)劃，尤其是數據接口和格式，防止將來系統重復建設和信息孤島的形成。方式2從頂層入手，做好架構設計，按標準化架構逐個實施業(yè)務模塊。方式2的實施周期較長，費用較高，不太適合醫(yī)院的信息化發(fā)展現狀。本院采用了方式1，在實施過程中醫(yī)院主管領導、信息處同事全程參與集成商工作小組，參與業(yè)務規(guī)劃和實施。本文主要介紹我院在探索智慧醫(yī)院建設中所做的工作，以及工作中遇到的問題和解決辦法，希望對同行智慧醫(yī)院建設有所貢獻。

　　2.醫(yī)院物聯網工作原理

　　醫(yī)院物聯網首先要解決的對象感知。感知對象包含患者、醫(yī)生、護士、護工、醫(yī)療器械、醫(yī)療藥品、醫(yī)療設備、醫(yī)療場所、醫(yī)療垃圾等。通過給醫(yī)院資產佩戴對應的標簽產品，實現資產與設備的關聯，資產關聯后，標簽將感知的數據通過閱讀器、手持終端、無線有線網絡等傳送到后臺信息系統，后臺信息系統對標簽感知數據進行分析處理，對需要報警的數據進行報警，同時通過網頁模式將數據展現給醫(yī)院主管領導、醫(yī)生護士、患者、安保人員，以方便了解權限范圍內的資產狀態(tài)，為決策制定提供數據支撐。例如，通過給急診患者佩戴標簽，可可視化的感知患者從到達醫(yī)院急診科到救治結束整個過程的狀態(tài)，比如患者幾點幾分幾秒到達急診科，幾點幾分幾秒初診結束，幾點幾分幾秒抽血化驗結束，幾點幾分幾秒常規(guī)檢查結束、幾點幾分幾秒診斷結束。通過大量分析這樣的過程數據，可以找出影響醫(yī)院急診處理效率的瓶頸所在，醫(yī)院急診處理的平均時間，醫(yī)院工作效率如何，哪些地方還可以改進。

　　醫(yī)院物聯網應用的感知設備主要包含條碼、二維碼、RFID標簽等。在醫(yī)院傳統的信息化建設過程中條碼和二維碼是作為醫(yī)院資產標識的主要手段。在物聯網應用時代，RFID將作為醫(yī)院資產標識簽的主要手段。RFID標簽產品主要工作在125K、13.56M、915M和 2.4G等頻段上，標簽應用對象不同，標簽工作頻段也不太一樣。隨著醫(yī)院WLAN無線網絡覆蓋的逐漸普及，移動醫(yī)護應用的不斷推廣，建設WLAN無線網絡已經成為了醫(yī)院首選。在這種網絡基礎之下，開展基于WLAN網絡的物聯網應用數據傳輸將節(jié)約醫(yī)院基礎建設投資，實現一網多用。經過先期技術評估，我院選擇了13.56M的RFID無線標簽和2.4G的WLAN標簽作為智慧醫(yī)院建設的標簽產品。根據管控資產類別不同，選定的物聯網標簽分為RFID標簽、WiFi標簽、RFID+WiFi標簽、WiFi+傳感器和RFID+WiFi+傳感器等種類。掃描RFID標簽，查看與資產有關的基本信息，與HIS系統對接，提高業(yè)務工作效率。傳感器檢測環(huán)境溫濕度、患者生命體特征、緊急呼叫按鍵，將數據通過WiFi網絡回傳到后臺管理系統，實現遠程監(jiān)測，可根據需要實現反向控制。

　　3. 醫(yī)院物聯網總體架構

　　物聯網背景下的智慧醫(yī)院總體架構如下圖所示，可分為數據感知、數據傳輸和應用服務等層次，其中數據感知包含資產對象、電子標簽和閱讀器等產品，有些還包含傳感器網絡。為了保障感知數據的安全和維護，通常在數據感知和數據傳輸之間架設接入網關。

　　數據感知：體現了物聯網應用的技術特點。不同于互聯網應用，物聯網應用需要標簽與資產對象關聯，通過數據采集終端獲取資產對象的信息數據，比如人員位置、行徑軌跡、設備維修記錄、業(yè)務處理流程、環(huán)境溫濕度、患者生命特征數據等。醫(yī)院物聯網資產涉及醫(yī)生、護士、護工、重點關注患者、嬰幼兒、醫(yī)療器械、醫(yī)療設備、醫(yī)療垃圾、車輛、藥品存放室、疫苗存放場所、血液存放場所等，屬于廣義概念。標簽將監(jiān)測的數據接入網絡實現數據中轉。對于無源標簽，需要通過固定閱讀器/手持終端進行掃描，讀取數據;對于有源標簽，標簽定期主動發(fā)射信號，信號內包含傳感器檢測數據。

　　圖1 醫(yī)院物聯網總體架構

　　網絡傳輸：負責感知層數據傳輸。采用醫(yī)院有線無線網絡，也可以采用運營商的無線網絡。為了保證感知層數據安全，同時方便維護和管理，通常在感知層和網絡傳輸層之間架設接入網關。在本院我們采用WLAN網絡。在需要管理的區(qū)域部署WiFi無線路由器。無線路由器接收標簽閱讀器、手持終端、有源標簽發(fā)送的數據，根據協議要求將數據轉發(fā)給物聯網業(yè)務支撐平臺。無線路由器要求配置支持數據、語音、視頻、定位等多種業(yè)務數據并發(fā)，至少配置2個SSID，且引入WAPI認證機制。只有擁有本系統合法數字證書的標簽、閱讀器、手持終端等產品才允許接入網絡，傳輸數據，以保證醫(yī)院WiFi覆蓋的安全可靠。

　　應用服務層：根據醫(yī)院業(yè)務流程需要定制開發(fā)的應用服務，支持模塊化實現，比如特殊患者定位管理、嬰兒安全管理、重點患者緊急呼叫管理、危重患者防摔管理、醫(yī)護人員緊急呼叫管理、環(huán)境溫濕度監(jiān)測、重點患者生命體特征監(jiān)測、醫(yī)療物資/設備全生命周期管理、醫(yī)療垃圾管理等。同時為了便于醫(yī)院信息化平臺的集成，應用服務層對外提供WEB SERVICE接口，方便實現與醫(yī)院現有HIS、PACS、CVIS等系統對接，實現數據共享。

　　4.智慧醫(yī)院建設原則

　　物聯網時代下的智慧醫(yī)院建設核心就是基于透徹的感知和度量，實現全面互聯互通的醫(yī)院信息化系統，通過醫(yī)院信息化網絡實現感知數據的互通，業(yè)務平臺對感知數據作進一步處理，使患者隨時掌握自己的健康狀況，救治狀況;醫(yī)生可及時的了解患者的歷史記錄、期間癥狀，提高診斷的準確性;主管領導可了解和分析醫(yī)院資源配置是否合理，業(yè)務流程是否高效，最終提高醫(yī)院的工作效率和服務水平。因此智慧醫(yī)院的建設需要遵循以下原則：

　　◆ 整體規(guī)劃分步實施

　　物聯網技術應用到人員管理、資產管理、流程優(yōu)化管理等多個方面。應用需求較多，建設的系統也就多。隨著系統越建越多，相互之間的數據交互逐漸變得繁雜，管理復雜，容易形成信息孤島，而且還存在基礎設施重復建設，整個系統架構呈現出復雜的網狀網拓撲結構。

　　因此需要在建設初期做好規(guī)劃。規(guī)范好項目的總體架構、實施步驟，驗證指標等。總體架構設計必須做到靈活，模塊化實現，方便數據融合和升級擴展。

　　◆ 規(guī)范化標準化

　　規(guī)范性、標準化是一個大型系統建設的基礎，也是系統與其他系統兼容和進一步擴充的根本保證。對于智慧醫(yī)院系統來說，系統設計和數據的規(guī)范性和標準化工作極其重要，是系統開放性和數據共享的要求。在系統建設之前應有明確的統一的數據采集規(guī)范和質量標準。整個系統的規(guī)范標準的制定完全遵循國家規(guī)范標準和有關行業(yè)規(guī)范標準。在系統的總體設計上，借鑒各類系統的成功經驗，同時注重考慮同類系統的建設教訓，在技術上，要采用國際上先進的且成熟的技術，使得設計更加合理、更為先進。充分考慮醫(yī)院信息化系統的現狀和特點，在注重系統的實用性的前提下，盡可能采用先進的計算機軟、硬件環(huán)境;在軟件的開發(fā)思想上，嚴格按照軟件工程的標準和面向對象的理論來設計，保證系統的先進性。

　　◆ 技術先進行和成熟性

　　信息技術尤其是軟件技術發(fā)展迅速，新理念、新體系、新技術迭相推出，這造成了新的、先進的和成熟的技術之間的矛盾。而大規(guī)模、全局性的應用系統，其功能和性能要求具有綜合性。因此，在設計理念、技術體系、產品選用等方面要求先進性和成熟性的統一，以滿足系統在很長的生命周期內有持續(xù)的可維護性和可擴展性。

　　◆ 安全可靠

　　智慧醫(yī)院建設會涉及患者、醫(yī)生護士的個人信息，如何保證在享受醫(yī)療健康服務的同時，保證網絡數據安全至關重要，因此，系統應遵循安全性的原則。本系統在設計時將安全性問題分為以下三種情況：一是防止外部非法用戶訪問網絡;二是防止內部合法用戶的越權訪問;三是意外的數據損害。在網絡安全方面，同時考慮用戶認證、權限控制管理、通信數據加密、無線局域網防護等幾個方面。將安全作為一個整體來統籌解決，而不能夠全盤依靠有線網絡的設備、無線網絡設備去解決問題。需要多層次多措施提高系統安全等級。

　　◆ 智能化管理

　　搭建統一醫(yī)院物聯網業(yè)務支撐管理平臺，實現對病人、醫(yī)生、護士、醫(yī)療設備、醫(yī)療器械、醫(yī)療耗材、藥品等資產統一管理。結合物聯網技術，實現對整個網絡的智能動態(tài)負載變化;自動頻道管理，實時的射頻自動監(jiān)測功能，網絡具有自康復能力。

　　◆ 易維護、易管理、易擴展

　　平臺模塊設計、分布式部署。界面設計簡單明了，易于操作。一個系統的易維護性是系統的一項非常重要的指標，對于一個較大的系統，統一的規(guī)劃，結構化的設計，設備、器材、軟件盡可能統一采購，統一管理，選擇合格的供應廠家是保證系統易維護性的關鍵。

　　需要遵循相關技術標準，重視開發(fā)的延續(xù)性。醫(yī)院信息化建設將是一個互聯互通的大集成系統，各個子系統的開發(fā)必須考慮規(guī)范化數據接口。采用標準硬件、操作系統及網絡和通訊協議，并可提供開放的通訊協議，支持第三方系統集成。

　　5.智慧醫(yī)院物聯網建設應用

　　智慧醫(yī)院建設是一項長期過程，結合國內外同行案例以及本院的特點，我院與上海淡水信息技術有限公司經過長期反復溝通討論，確立了我院智慧醫(yī)院建設方案，如圖2所示。為了物聯網業(yè)務的統一管理、維護和升級，在智慧醫(yī)院項目規(guī)劃中引入醫(yī)院物聯網業(yè)務支撐平臺，實現對院區(qū)所有物聯網設備的配置、數據采集和存儲，以云方式提供應用服務。物聯網業(yè)務支撐平臺軟件主要功能包含標簽管理、人員管理、部門管理、權限管理、地圖管理、事件管理、安全管理、定位管理、報表管理等，同時集成應用開發(fā)環(huán)境、開發(fā)工具。物聯網業(yè)務支撐平臺對外提供WEB SERVICE接口服務，方便與醫(yī)院HIS、PACS、CVIS等信息化系統實現數據共享。物聯網業(yè)務支撐平臺將數據按約定格式錄入數據庫，可為將來的數據挖掘和應用打下基礎。

　　圖2 智慧醫(yī)院建設總體架構

　　在物聯網業(yè)務支撐平臺之上，目前我院規(guī)劃以下功能應用。當下一步增加新的功能應用時，只需要根據業(yè)務流程開發(fā)應用服務即可，所有的業(yè)務數據直接可從業(yè)務支撐平臺中讀取。

　　(1)特殊病人安全管理

　　醫(yī)院特殊病患泛指VIP患者、老人、傳染病患者、嬰幼兒等住院病人。人員對象類別不同，發(fā)放的標簽也不同。標簽集成條碼功能，醫(yī)生護士掃描標簽，可查看患者基本信息，就診過程記錄，藥品發(fā)放核對身份，實現移動醫(yī)護功能。標簽主動發(fā)射信號，信號發(fā)射頻率可調，業(yè)務支撐平臺按標簽ID、患者姓名、科室、病區(qū) 、權限、位置等字段將數據保存。當傳染病患者、嬰幼兒、精神病等重點監(jiān)護患者離開本病區(qū)/進入非授權病區(qū)時，系統自動報警提示。當監(jiān)測到的生命體特征數據超警戒時，系統自動報警提示。當老人摔倒時，具備加速度監(jiān)測能力的標簽觸發(fā)摔倒事件，系統自動報警。報警事件觸發(fā)后，系統顯示資產名稱、報警類別、報警時間、當前位置，同時聯動視頻監(jiān)控系統，調用當前畫面。

　　VIP患者佩戴具備呼叫功能的RFID標簽，患者在醫(yī)院任何位置遇到緊急情況時，可按下標簽上的按鈕實現移動呼叫，而不像以前只能在床邊呼叫。系統收到呼叫報警后，鎖定患者呼叫區(qū)域，聯動視頻圖像，查看現場情況。

　　對于普通門診病患，采用就醫(yī)卡方式進行管理，實現患者身份標示、診療、建檔、信息記錄和就醫(yī)結算等功能。

　　(2)醫(yī)生護士人員管理

　　給醫(yī)護人員、護工佩戴具備呼叫功能的標簽產品，在醫(yī)院任何位置遇到突發(fā)事件時，醫(yī)護人員輕觸標簽上的按鈕便可實現呼叫求助，系統自動報警，鎖定醫(yī)護人員呼叫區(qū)域，聯動視頻圖像，查看現場情況。當發(fā)生急救事件時，護士也可通過平臺查找醫(yī)生當前位置，快速找到醫(yī)生。應用到手術室，可管理每個手術間的患者、醫(yī)生、護士、助手情況。掌握患者到達手術室的時間，麻醉醫(yī)生到達手術的時間，手術醫(yī)生到達手術室的時間，手術結束時間，根據這些數據可挖掘出醫(yī)院手術工作效率，對比找到醫(yī)院手術管理中可改進的業(yè)務流程，提高手術工作效率。醫(yī)護人員可將標簽作為院內一卡通產品，不停車進入停車場，開啟門禁，考勤、消費等應用。

　　(3)資產設備管理