卫生装备质量控制物联网化管理研究

苏秋玲，洪范宗，罗奕中，郑溪水，董少良

解放军第180医院 器材科，福建 泉州 362000

0 前言

物联网（Internet of Things，IOT）[1-2]是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。物联网技术在医疗领域的应用潜力巨大，能够帮助医院实现对人的智能化医疗和对物的智能化管理工作[3]。

卫生装备质量控制是提高医疗质量水平的必然要求，也是提高医疗设备的使用价值、节省医疗成本的前提条件[4]。本文研究卫生装备质量控制的物联网化管理方案，将智能识别、网络化导入质控作业流程中，从而实现对卫生装备质量的智能化管理与监控，为建立现代化的卫生装备质量控制管理体系奠定基础，也为提高卫生装备质量水平降低医疗风险提供参考解决方案。

1 物联网化实现要点

1.1 物联网应用结构

物联网应用中，首先赋予物品一个标识码，并将其存储在电子标签中贴在物品上；再将标识码对应的设备信息及属性存储于信息服务器中，物体使用、流通过程中被识别并记录，就会通过ONS（对象名解析服务）解析获得物品信息服务器的通用资源标志符[5]（Universal Resource Identifier，URI）；最后通过网络从信息服务器中获得标识码对应信息及属性，从而实现物品的自动识别与追踪管理。具体应用结构框图，见图1。

图1 物联网应用结构框图

1.2 卫生装备质量控制物联网化管理要点

根据物联网应用结构特点及卫生装备质量控制应用要求，要基于物联网技术构建一个实时监控和预警反馈有机结合的卫生装备质量控制管理模式，应把握好以下几点：

（1）全面感知。通过各种信息传感设备实现信息的动态采集是物联网应用的基础，也是首要任务。卫生装备质量控制物联网化管理中，应能通过读写器获取各信息传感设备采集到的质量参数、位置参数、环境参数等，并能与它们进行沟通与互动。

（2）可靠互联。物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础之上的延伸和扩展[6]，其延伸和扩展促使物品与物品之间的信息交换与通信。卫生装备物联网化管理应对各卫生装备进行联网，再利用这种连接收集和存储的分散的信息和数据, 进行交互和多方共享，从而改进卫生装备质量控制业务流程，更好地对医疗设备状况实时监控，从全局角度分析并实时解决问题。

（3）深入智能。卫生装备物联网化管理应有专门的应用程序，对收集到的数据进行深入分析，从中获取卫生装备质量控制更加新颖、系统且全面的信息。同时，采用先进的算法和数据处理技术处理复杂的数据分析、汇总和计算，以便整合和分析跨科室、跨部门的卫生装备数据和信息。从而，为解决质量控制管理待定问题提供更好的决策参考。

2 技术应用框架及其实现研究

2.1 应用框架

目前，物联网应用还存在多系统集成难、技术标准不确定、安全地址寻址不完善等问题。依据卫生装备质量控制物联网化管理要求及物联网应用实现特点，设计应用框架由感知层、网络层和应用层3大部分组成，见图2。

图2 卫生装备质量控制物联网化管理框架

2.1.1 感知层

由智能RFID电子标签承担信息采集任务，获取并暂存卫生装备质量状况数据。RFID标签较条形码而言，信息存储容量更大，可读写、重复使用，因此标签成本更低。通过应用物联网技术在每台设备上安装RFID射频标签，结合RFID系统，对设备的基本信息及每次巡检、维修后检定、周期质控等记录进行存储。

2.1.2 网络层

网络层实现网络连接管理和数据管理，将信息传递到应用层[7]。随着物联网的不断发展，各种不同无线通信技术与网络结构融合越来越好，如无线传感网络、RFID网络、移动车载网络、手机网络、3G通信网络、WiMAX通信网络及有线宽带等，为卫生装备质量控制物联网化管理中网络层的实现奠定了良好的基础。网络层实现将感知层获取到的卫生装备信息借助无线通信或有线通信的方式传送到医院信息管理中心。

2.1.3 应用层

应用层接收或提取信息管理中心的数据并实现数据的智能化处理，由数据处理、应用支撑、功能模块及门户接口4部分组成，构建出卫生装备质量控制安全、服务、内容为一体的智能化业务管理流程，确保工作人员可以随时存储、查询、处理设备的质量状况数据，并根据其实际制定合理的使用计划。

2.2 实现研究

可以将物联网产业链细分为标识、感知、处理和信息传送4个环节[8]，各个环节的关键技术分别为RFID、传感器、智能芯片和无线传输网络。卫生装备质量控制物联网化管理将利用RFID系统、网络传输、监测中心构成信息回路，完成对卫生装备质量控制物联网化管理的实时数据获取、信息交换及远程控制等功能。其中，RFID标签和RFID读写器共同构成智能化RFID系统。实现框图，见图3。

图3 RFID系统实现框图

RFID标签内置温湿度环境传感器、智能芯片及GPS定位装置，提供了卫生装备使用到流通过程的质量控制方案。采用有源RFID标签，提供RFID标签定时发送信息的能量；温湿度传感器进行可靠地感知、测量，从而实现卫生装备在各个环节中工作环境的数字化采集；读写器通过射频信号对标签进行识别，接收捕获到的数据，并与信息服务系统进行通信。在卫生装备质量控制物联网化管理方案中，在设备上安装远距离有源RFID标签，并在医院一些固定通道上安装对应的RFID读写设备。当设备在医院范围内流通，并通过RFID读写设备附近时，卫生装备上的RFID则被自动识别，流通过程中的中间信息将被记录，以实施包括运送、使用、环境条件等的全线监控。

结合医院状况，网络传输可以通过现有院内网实现，包括有线局域网和WiFi无线网络。网络层包含信息科的信息服务器，存储感知层获取到的数据，并将其传递至应用层。

监测中心应用程序设置后台管理科室、职能科室、使用科室，即信息科、器材科与临床科室各自的门户接口，从而为其赋予不同的应用权限，提高应用安全；设置质量监测、预警与评估、质量干预、应急处理等功能支持卫生装备质量控制要求；提供安全管理、RFID、GIS等应用支撑确保程序顺利运行。物联网应用层的重要特征是智能，通过数据处理实现信息分析处理和控制决策等智能应用。监测中心应用实现方案，见图4。

图4 监测中心应用实现方案

3 小结

本文研究卫生装备质量控制的物联网化管理，将医院范围内流通的卫生装备纳入物联网，并作为一个主体进行实时交互。首先，结合实时定位系统能对卫生装备在医院范围内的流通进行有效的轨迹监控，并具有良好的可追溯性。其次，设备交接和质量信息可用于卫生装备质量检测及工作统计。再次，智能应用处理能帮助医院实现对卫生装备质量水平的智能化管理与监控，避免卫生装备监管不力引起的卫生装备安全隐患问题。

该卫生装备质量控制物联网化管理方案，能推动卫生装备质量控制物联网化发展，为医院实现对卫生装备质量的智能化管理与监控提供参考。同时，可以实现有力监管，避免设备巡检和维护工作的疏漏，还有利于界定与医疗设备相关的医疗事故责任等。

[1]黄志雨,嵇启春,陈登峰.物联网中的智能物流仓储系统研究[J].自动化仪表,2011,32(3):12-15.

[2]Daniel Giusto,Luigi Atzori,Giacomo Morabito,et al.The internet Of things[M].New York:Springer-Verlag New,2010.

[3]薛青.智慧医疗:物联网在医疗卫生领域的应用[J].信息化建设,2010,(5):56-58.

[4]汤黎明,吴敏,刘铁兵.医疗设备质量控制体制建立与发展途径探讨[J].中国医疗设备,2008,23(6):62-64.

[5]宁焕生,张瑜,刘芳丽,等.中国物联网信息服务系统研究[J].电子学报,2006,(S1):2514-2517.

[6]孙知信,貉冰清,罗圣美,等.一种基于等级划分的物联网安全模型[J].计算机工程,2011,37(10):1-7.

[7]史敏锐.移动通信网承载物联网业务的研究[J].电信科学,2010,26(4):12-15.

[8]李遵白,杨德林,吴贵生.新一代主导产业之物联网预测[J].科技进步与对策,2011,28(11):43-46.