由 dawei
本文从物联网在医疗行业中的应用现状着手，分析了现有的面向医疗行业物联网的概念，并从狭义和广义角度对其进行剖析。借鉴物联网的现有体系架构，针对面向医疗行业物联网的特点，分析了医疗物联网体系架构设计时应考虑的领域业务范畴和体系架构模型标准，并对面向医疗行业物联网的关键技术进行归纳，分析其在医疗领域应用的场合，最后指出未来智慧医疗的发展方向。
1、物联网在医疗行业中的应用现状
智慧医疗的发展分为七个层次：一是业务管理系统，包括医院收费和药品管理系统;二是电子病历系统，包括病人信息、影像信息;三是临床应用系统，包括计算机医生医嘱录入系统（CPOE）等;四是慢性疾病管理系统;五是区域医疗信息交换系统;六是临床支持决策系统;七是公共健康卫生系统。
总体来说，中国的医疗处在第一、二阶段向第三阶段发展的阶段，还没有建立真正意义上的CPOE，主要是缺乏有效数据，数据标准不统一，加上供应商欠缺临床背景，在从标准转向实际应用方面也缺乏标准指引。我国要想从第二阶段进入到第五阶段，涉及到许多行业标准和数据交换标准的形成，这也是未来需要改善的方面。
在远程智慧医疗方面，国内发展比较快，比较先进的医院在移动信息化应用方面其实已经走到了前面。比如，可实现病历信息、病人信息、病情信息等的实时记录、传输与处理利用，使得在医院内部和医院之间通过联网，实时地、有效地共享相关信息，这一点对于实现远程医疗、专家会诊、医院转诊等可以起到很好的支撑作用，这主要源于政策层面的推进和技术层的支持。但目前欠缺的是长期运作模式，缺乏规模化、集群化的产业发展，此外还面临成本高昂、安全性及隐私问题等，这也是刺激未来智慧医疗发展的原因。
鉴于目前智慧医疗的应用现状，物联网技术的发展和成熟，使得物联网技术在医疗卫生领域的应用拥有巨大潜力，能够帮助医院实现对医疗对象（如病人、医生、护士、设备、物资、药品等）的智能化感知和处置，支持医院内部医疗信息、设备信息、药品信息、人员信息、管理信息的数字化采集、处理、存储、传输、决策等，实现医疗对象管理可视化、医疗信息数字化、医疗流程闭环化、医疗决策科学化、服务沟通人性化，能够满足医疗健康信息、医疗设备与用品、公共卫生安全的智能化管理与监控等方面的需求，从而解决医疗平台支撑薄弱、医疗服务水平整体较低、医疗安全生产隐患等问题。医疗服务应用模式主要有身份确认、人员定位及监控、就诊卡双向数据通信、移动医疗监护、生命体征采集。医药管理应用模式主要有药品供应链管理、药品防伪、服药状况监控、生物制剂管理。医疗器械管理应用模式主要有手术器械管理、消毒包的管理、医疗垃圾处理、高价、放射性、锐利器械的追溯。
2、面向医疗行业物联网的相关概念解析
随着信息领域及相关学科的发展，相关领域的科研工作者分别从不同的方面对面向医疗行业物联网进行了较为深入的研究，但是对于面向医疗行业物联网的概念还没有给出一个精确的定义。
2.1、相关概念
目前针对物联网在医疗领域的应用主要有这几个关键词：医疗物联网、物联网医学、健康物联网、智慧医疗、医疗健康物联网。相关的英文为medical internet of things、health internet of things。
从这几个概念看可将其分为狭义和广义两类，狭义上的医疗物联网指对医疗服务机构（如医院、社区卫生院，乡镇卫生院）内部的医疗、设备、药品、人员、管理信息的数字化采集、处理、存储、传输、决策等，实现医疗对象管理可视化、医疗信息数字化、医疗流程闭环化、医疗决策科学化、服务沟通人性化的新型应用管理模式。
笔者认为，广义上的医疗物联网（健康物联网、医疗健康物联网）不仅能实现对卫生行业信息化主体的医疗服务机构内部的管理模式的新的应用，同时还针对监管机构、公共卫生服务机构（如疾控中心、妇幼保健站等）、制造机构（如药品、医疗器械、保健品和制造厂商）、商业机构（药械健的流通业，包括批发商和零售商）及医保机构（社会保险机构、新农合保险机构及商业医疗保险公司），使其满足医疗健康信息、医疗设备与用品、公共卫生安全的智能化管理与监控等方面的需求，并实现医疗服务应用模式（身份确认、人员定位及监控、就诊卡双向数据通信、移动医疗监护、生命体征采集）、医药管理应用模式（药品供应链管理、药品防伪、服药状况监控、生物制剂管理）、医疗器械管理应用模式（手术器械管理、消毒包的管理、医疗垃圾处理、高价、放射性、锐利器械的追溯）及医保机构应用模式（保险机构的报销管理、纠纷管理等）立体化的医疗卫生行业全覆盖的数字化、智能化、高清化、无线化的物联网应用模式。
2.2、面向医疗行业物联网特点
医疗卫生行业是指向公众提供医疗服务和公共卫生服务及相关产品的产业。该产业所涉及的业务广、流程复杂，组成元素种类繁杂、分布广泛。物联网应具有全面感知，可靠传输，智能处理等功能，因而，面向医疗卫生领域的物联网系统不仅需要涉及到感知和参数采集设备等前端传感器设备，也需要物联网应用网关和通信网络接入，同时还涉及医疗信息化基础设施建设以及外部医疗服务资源的整合。
面向医疗行业物联网有着怎样的架构
3、医疗物联网体系架构研究
3.1、物联网体系架构研究现状
（1）ITU-T在2002年建议中描述的USN高层架构作为基础，自下而上分为底层传感器网络、泛在传感器网络接入网络、泛在传感器网络基础骨干网络、泛在传感器网络中间件、泛在传感器网络应用平台5个层次。
USN分层框架的一个最大特点是依托下一代网络（NGN）架构，各种传感器网络在最靠近用户的地方组成无所不在的网络环境，用户在此环境中使用各种服务。
（2）web of things体系结构它定义了一种面向应用的物联网， 把万维网服务嵌入到系统中，可以采用简单的万维网服务形式使用物联网。这是一个以用户为中心的物联网体系结构， 试图把互联网中成功的、 面向信息获取的万维网应用结构移植到物联网上，用于简化物联网的信息发布和获取［5］。
（3）自主体系结构是为了适应于异构的物联网无线通信环境而设计的体系结构。该自主体系结构采用自主通信技术。自主通信是以自主件（ self ware）为核心的通信， 自主件在端到端层次以及中间结点，执行网络控制面已知的或者新出现的任务， 自主件可以确保通信系统的可进化特性［5］。
3.2、医疗行业物联网体系架构构建的几点思考
体系架构概念：目前人们对于“系统架构”这一概念有多种看法，没有完全一致的定义。在参考文献［6］中采用的系统架构的定义是：一个系统中最重要最基本的设计，包括系统的设计风格及架构中各元素或子系统的划分和组织、各元素或子系统的功能及其之间的相互关系和作用、系统和外部环境相互关系和作用。
由于物联网在医疗领域的应用规模大、感知节点密度高、业务流程复杂，无论是医院内部或是医疗行业间，面向医疗行业的物联网在全面感知、可靠传输、智能处理等方面都具有很大的异构性，为了实现全民的健康医疗，需要实现异构信息之间的互联、互通与互操作，未来的体系架构应能融合现有的医疗信息系统，并采用统一规范的标准进行数据交换、存储，并实现资源共享，即体系架构的框架应具有兼容性、开放性、层次性及可扩展性等特点。笔者认为物联网体系架构的研究总体上应遵循软件工程的开发思想，分析面向医疗领域物联网应用的场合和特点;然后制定医疗物联网体系架构的通用原则和总体需求，即需求分析阶段;再进一步详细分析和设计，定义通用框架和功能结构模型;并对医疗领域的相关业务流程进行描述。功能结构模型应按照分层思想对每层功能集进行适当拆分，定义功能集之间的访问接口点，接口的定义，接口参数的设计，相应的物理实现等。有如下几个细节的问题需要考虑。
3.2.1、面向医疗行业物联网体系应用场合（定位）问题
医疗卫生行业包括医疗服务体系、公共卫生服务体系、药品供应保障体系和医疗保障体系，由于体系架构是对行业内部的信息的全面整合，并针对我国已进入老龄化社会的现状，所以在构建物联网体系架构模型时不能只是局限于业务流程相对复杂的医疗服务体系，而应将这四大体系都纳入其中。实现医改中对全人全程健康管理，实现医疗对象、医疗流程的全过程标准化管理;实现“小病在社区，大病在医院”，居家养老的应用场合。同时，该体系架构的定位重点部署在医院和社区家庭两类环境区域，并通过多种基础通信网络（如3G/LTE、WiFi、因特网，等）与卫生行政监管机构及第三方服务机构的信息系统互连互通，支持智慧医院和医疗健康管理服务，并支持第三方服务及行政卫生监管。
在医疗服务体系中，医疗信息化的技术手段主要服务在门诊、住院、检验三个方面，引入物联网可实现对医疗对象、医疗过程的全方位管理，可实现对门诊流程再造，住院流程再造，检验流程再造。