基于物联网的智慧医疗信息化的关键技术研究

摘要：医疗卫生事业不断发展，医院必须加快改革步伐，提高医疗质量和工作效率。而随着信息化技术不断推广和应用，医院日常工作所产生的海量信息必须被合理地储存和加工。然而目前许多医院传统信息技术体系的缺陷日益突出，已不能适应新时期的医院发展要求，导致我国医疗事业的发展和服务质量受到了严重的阻碍。利用物联网技术发展智能卫生事业，可以利用其自身的优点，建立更加完善的智能医疗系统，提高医院的内部治理能力和医疗质量。下文阐述了物联网技术，介绍了智慧医疗体系，总结了基于物联网的智慧医疗信息化的关键技术。

关键词：物联网；智慧医疗；信息化

谢卫蓉（1983.12-），本科，工程师（中级职称），研究方向：医疗信息化。

一、引言

在目前物联网技术不断发展的背景下，将物联网技术引入到医院的信息化中，以产业标准的制定为指导，对以互联网为基础的医学全流程进行了研究。从医学自身存在的问题出发，探讨新型智能医学信息化体系，将有利于提升医院的經营效能，提升医疗卫生的管理质量。通过物联网技术，实现了对医院各种业务的优化，能够提高医院的经营管理，推进智慧医院建设。

二、物联网主要技术概述

（一）RFID 技术应用原理

为了通过射频信号进行特殊数据的识别和读取，中央控制系统会根据一定的逻辑来判断，这是一种基于无接触的无线自动识别技术。RFID技术已越来越多地被用于医学领域，具有广阔的发展空间。目前，在医学上已有广泛的运用，如病人定位，药物确认等，其中RFID电子标记已得到了广泛的使用。RFID技术在一定程度上促进了医学领域的服务。

（二）云计算

这项技术源于谷歌于2006年提出的一个概念，美国NIST组织把它作为一个新的支付使用量的模式。在实践中，云计算技术表现出了强大的灵活性和应用价值，它可以为用户配置网络、服务器等计算资源，使其仅依靠网络环境就能完成海量数据的处理和应用。而使用者只需要付出很少的管理费用，从而使其获得更多的应用。目前，智能医学体系的构建大多采用了云计算技术，对医院的数据进行了大量的数据分析。在智能医疗云计算平台中，目前已被广泛采用的技术包括运算和存储、管理方面的内容，并对智慧医疗的发展起到了很好的支撑作用。

三、智慧医疗

（一）概念

全面实施信息化建设，全面规划、设计、整合全院所有的信息资源，开展各类物联网系统的建设。通过各种物联网技术，为病人提供先进的个性化服务。同时，要提高医院的管理、服务和技术，提高医疗质量，提高医院综合效益，建设现代化的智慧医疗系统。将其与现有的医疗机构相融合，建立适合当前的发展模式，进行以此为基础的医疗业务，对患者进行全程的全面的管理，提高了临床应用的有效性，提高了医疗质量和服务水平，以达到医院精细化、规范化管理的现实要求[1]。

（二）智慧医疗体系特点

一是要保证互联互通。在智能医学系统的构建过程中，利用物联网技术和云计算技术，可以将各种电子病历和其他数据、设备进行集成，形成一个统一的系统，并对病人的就医情况进行连续地跟踪。病人可以自行挑选医师，也可以转到其他的医疗机构。被指定的医师可以在任何时候看到病人的病情、医疗措施、医疗保险等。

二是服务性。智能医疗系统在保证数据收集的精确度的基础上，充分考虑了系统的兼容性和扩展性，保证了各大医院的信息和资源的充分共享，从而打破了传统医疗中的“信息孤岛”现象。

三是预防性。在物联网的基础上，利用边缘计算、云计算、大数据等技术，对大量的数据信息进行全方位的综合、全面分析，从而有效地诊断出病人的重大疾病。智慧医院系统也能及时控制已存在公共健康问题的发展动向。

四是普及性。当前，人们普遍存在着看病难、看病贵等问题，这一问题的根源在于医疗资源的不平衡。病人对基层医疗机构的信心不足，倾向于去一线城市大医院就诊，以获取高质量的医疗资源。而随着时间的推移，国内一线城市的高质量的医疗资源也越来越紧缺。建立智慧医院系统，实现了区域间的医学信息资源的有效集成。使乡村医院的医师能在第一时间得到来自大城市专家的意见，进行适当的转诊，并进行定期的医疗教育，让他们能够得到更多医疗资源，建立更加科学有序的分级诊疗机制。

五是激励创新。在智慧医疗系统的构建中，采用先进的物联网技术，不仅可以减轻医护人员的负担，还可以为医院的创新和科研带来更多的便利，从而促进医院的整体实力提升。

六是可靠性。在建设智慧医院系统的基础上，利用物联网技术，获取大量的数据和信息，再加上大数据的区块链技术，不仅可以让医师们找到自己想要的资料，保证诊断的科学性和合理性，而且还能保护病人的隐私。

四、基于物联网的智慧医疗信息化的关键技术

（一）数据智能分析技术

该技术就是利用人工智能对各种信息进行分析，将各种信息进行整合，从而得到更多的医学信息。首先，可以肯定的是，该技术并非完全可以单独完成，而是通过数据采集、融合、分析等环节来完成。在采集数据时，要充分发掘已有的数据库，利用已存储的资料获取相应的信息，并将同类的信息进行整合，以方便检索和使用。因此，从多个角度对医学资料进行综合，高效地进行分析，可以得到综合而精确的结果。

（二）医疗设备互联互通信息融合技术

在当前的技术发展阶段，要保证患者的医疗信息、医院的电子病历、医疗记录等信息的集成，就必须能够在现有的技术应用中，为特定群体的医疗保健服务。在此项技术的研究中，应从多元信息感知、数据链路等信息技术手段入手，保证技术的科学应用，并建立起医疗和卫生信息收集一体化的模式。想要达到这一效果，就要在技术开发的时候，将所有的仪器都连接起来，从而达到全面的信息集成。此外，目前智能系统的建设，需要将其医疗服务系统与各种医疗仪器中智能识别、感知等技术结合起来[2]。针对医疗卫生装置，它的存取模块也能完成多种医学终端装置的功能，并能综合地处理各类仪器的数据探测。比如，可以通过蓝牙、无线网络连接多种医学仪器，实现数据和信息的录入。其次，在终端装置的设计上，也需要与网络传送协定高度兼容，使用TCP等主动式的通信协定，通过无线网络来实现对资料的即时监测，以保证资料传输的可靠性。

（三）数据驱动的跨区域业务流程集成技术

目前，跨区域的医疗协同，往往会遇到一些工作上的障碍。而且，因为医疗、医保和公共卫生管理政策的不同影响，需要在不同的地区进行业务合作，确保能够满足不同区域的不同的过程管理要求。目前，随着跨境环境的发展，医疗与健康的信息数据越来越多。同时，在对数据信息进行管理的时候，所使用的管理系统也存在着差异。所以，在实际发展中，它的数据量很大，信息组织也比较分散。在目前的发展趋势下，需要以电子病历和健康档案信息的共享，以及跨域机构中的流程管理技术为基础进行研究，建立能够较好地满足系统运行要求的技术方案。

（四）个性化的服务技术

从这个技术的名称来看，它的目的就是为了给患者提供适合患者自身情况的、有效的医疗服务。要让个体化的医疗服务更精确地为患者制定医疗方案和健康方案，必须有一个强有力的人工智能技术。而且，还需要更多的信息技术。可以说，这种服务非常具有实际的医疗价值，可以从某种程度上解决诸如个性化预约之类的服务问题。其中，以患者数据中心分析技术、患者行为自动识别技术、家庭病历分析技术等技术为代表，可以有效地提高问诊的工作效率，提高问诊的准确性。

（五）隐私保护技术与信息安全技术

医疗隐私历来是患者最为关心的问题。然而，在实际的医学实践中，由于学术研究或科学创新等诸多因素，许多医院或其他医疗机构都需要大量收集、整理数据，并发表于各类医学杂志、学术论文。数据中有可能包含患者的个人隐私信息。但在我国，对个人隐私的保护仍局限于伦理与法律的约束。因此，在智慧医疗时代，人们应该运用更多的智能化的方法来更好地保护个人的隐私。在个人隐私权的保护上，主要有两个途径[3]。1、将干扰性处理用于原始的个人隐私数据。在不改变原始数据的分布特性及语义的基础上，采用匿名的方法或将原有的数据组合起来。在此基础上，对患者的个人隐私进行了全面地保护。2、控制访问信息的权利。利用技术手段对有权限浏览患者信息的人群进行限制，以保障患者的隐私。

（六）数据处理技术

由于我国人口众多，加之近几年老龄化的加剧，需要处理的医疗数据数量非常庞大。而智慧医疗，则是将这些信息集中起来，按照不同的类型，进行处理。医疗数据中有许多无用的数据[4]。而智慧医疗，则是能够在最短的时间内，将那些无用的信息剔除出去，把有用的数据进行保存和使用。此外，在剔除了许多无用的数据之后，该技术还可以为学术研究做出贡献，它可以在必要的时候将其提取出来。

（七）海量数据处理技术

当前健康服务中存在着海量的数据和信息资源。所以，在系统建设的时候，必须要有大量的数据处理技术。通过这种方法，可以在实际的系统中，快速、方便地对某些元数据进行各种程度的分析和处理，同时也是一种面向上层应用的基础技术。

（八）多并发高性能技术

在当前的技术研究领域，利用数据挖掘和分析技术，可以很好地解决传统的信息技术和数据的处理方法[5]。这样才能保证数据的科学性，为员工提供更精确的数据。

（九）跨區域下的索引

在以往的研究开发中，许多系统的工作原理都有缺陷，使用者的操作也不太合理。因此，要提高系统的科学性，就必须采用索引技术来实现信息的有效配置。

（十）多模态信息融合

这种技术的信息融合，在当前的系统中是基于多层次、多方位的信息处理。该技术能够很好地针对不同的规范和标准的信息数据，进行有针对性的处理和调节。

（十一）异构区下的整合技术

在不同的区域中，要实现更好的信息处理协同性，就必须充分运用整合技术来增强系统的功能，并保证各平台的协同性。在未来的医疗产业发展过程中，能够最大限度地保证医疗事业的健康发展，并为用户提供更好的服务。

五、基于物联网技术的智慧医疗系统设计

（一）基础层

基础层是指智慧医疗系统中的人和物品。

（二）感知层

感知层是指通过无线连接、无线射频识别和传感器网络等技术来获取基础层的数据[6]。有效地利用感知层，可以使医院管理人员有效、直观、科学、统一地管理医疗系统的内部医疗资源。

（三）网络层

网络层是指通过4G和5G网络、 WLAN、自组织网络和宽频网络来实时传送感知层的信息。

（四）应用层

应用层指的是对家庭健康系统、区域卫生平台和智慧医疗系统等方面的实际应用。例如，通过家庭健康系统进行针对性、高效性的健康信息管理，可以使亚健康人群无需到医院就可以获得快速、便捷的医疗服务。通过建立区域卫生平台，可以使各级医院系统达到分级治疗。智慧医疗系统可以对医护人员和患者的病情进行高效地定位和记录，从而提高医疗服务的质量和管理水平。

（五）用户层

用户层指的是例如医疗机构、协同会议中心，社会企业、银行、公交服务，家庭和个体等与智慧医疗系统相关的对象。用户层的标准是指具有互动性、控制性和感知性的服务，并可以利用相应的云计算和物联网等技术来获得相应的业务，以达到互动的目的。

六、基于物联网技术的智慧医疗系统应用——以家庭健康管理系统为例

在物联网的无线互联技术支持下，智慧医疗系统能够从医学领域向个体和家庭延伸。同时，由于传感器技术的不断发展，微型、低功耗、高精度的无线传感器也越来越普遍，各种穿戴式、非接触式的健康监测设备也逐步被应用到了个人和家庭中[7]。这些先进的智能穿戴设备能够对人体的各项健康状况进行即时采集，并将其通过无线网络传输到终端，进行实时存储和分析。结合各种可佩戴式的设备，形成以个人健康为核心的智慧医疗系统。结合传感器采集到的真实数据和电子医疗记录，可以对医院内外进行全过程的健康管理。同时，对个人的身体状况进行实时监测，可以对其进行预警、诊断和治疗。

例如，将血压、血氧、肌电图等的生理参数结合在一起的智能手环和睡眠监测仪，就可以对个人的睡眠情况进行监测。当睡眠监测仪监测到睡眠呼吸暂停，并且血氧浓度小于安全范围时，它就会发出警告，记录在每个人的睡眠档案中。如果睡眠呼吸暂停出现的频率越来越高，那么就会有就医提示。并且，一旦确定了就医，就可以让被预约的医生查看自己的睡眠档案，以便更好地做出诊断。各种无接触型感应器的应用，使家庭健康监测变得可行。通过设置以跌倒监控器、家用血压计、婴儿呼吸监测仪、非接触睡眠监测仪等为主的非接触式传感器，并与可穿戴设备相配合，能够对全家人的身体状况进行即时监测。采用跌倒传感器、声音传感器以及边缘网关等方式对老年人摔倒情况进行监控。当老年人摔倒或求援时，通过视觉深度、陀螺仪、声音分析等方法探测到后，并将其传送给网关[8]。并通过该网关与老年人居住地的生活服务信息系统和就近的医院进行急救系统。借由使用可穿戴技术与非接触式传感器技术、与地区卫生保健体系的互联，使居家健康管理成为不受时空控制的、不会对使用者生活质量造成任何影响的健康监测计划，对于照顾老人、慢性病防治具有重大的作用。

七、结束语

总之，智慧医疗技术在我国的发展相对较慢，其发展的难度也比较大。有关部门应当继续改进和推广智慧医疗。这既可以从根本上缓解我国现阶段看病难、看病贵的问题，也可以为解决当前存在的医疗资源不均衡问题。物联网的发展为智慧医疗提供了技术支持。将来，人们可以利用智慧医疗，实现居家就醫，并对自己的健康状况进行有效的把控。

作者单位：谢卫蓉 上海软中信息系统咨询有限公司

参  考  文  献

[1]葛文勇，赵慧芳，游世军.新时期智慧医疗信息化建设研究[J].数字通信世界，2023（01）：154-156.

[2]彭宇.基于智慧医疗的医院网络安全管理研究[J].中国设备工程，2022（23）：28-30.

[3]李宏涛，曹茂诚.5G技术赋能医疗联合体智慧化[J].中国电信业，2022（11）：78-80.

[4]贾斐，冯天宜，云梦妍，葛妍.云计算技术在智慧医疗中的应用[J].信息通信技术与政策，2022（11）：93-96.

[5]段永利.专业化、小型化是智慧医疗的发展方向[J].科技创新与品牌，2022（10）：32-33.

[6]黄小民.智慧医疗服务模式构建研究[J].甘肃科技，2022，38（19）：66-68.

[7]陈姝.浅谈智慧医院的建设发展[J].数理医药学杂志，2022，35（10）：1427-1429.

[8]李胜旭，王颖.大数据驱动下的智慧医疗服务系统设计[J].软件工程，2022，25（10）：59-62+58.