医惠三网合一的医疗物联网基础架构平台解决方案.doc

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1、医惠三网合一的医疗物联网基础架构平台解决方案医惠三网合一的医疗物联网基础架构平台解决方案2015年3月目 录第一章、 方案概述31.1、 方案前言31.2、 建设目标4第二章、 整体规划42.1、 医疗物联网基础网络平台42.1.1、 概述42.1.2、 系统整体架构62.1.3、 系统优势8产品应用模式及组网模式122.1.4、 部署方案172.2、 医院业务系统182.2.1、 基于物联网技术的人员定位管理系统182.2.2、 患者生命体征动态监测系统232.2.3、 智能床位监测系统27第一章、 方案概述1.1、 方案前言目前，医疗行业竞争日趋激烈，医院之间的竞争已经从医疗人才、医疗环境

2、的竞争转移到医院管理水平和工作效率的竞争，如何提升医院服务水平和提升医护人员工作效率成为许多医院管理者面临的难题。从国际上医院信息化发展趋势来看，移动化和条码化已经成为各国医院应用的热点。移动化是指医护人员可以随时随地取得和使用数据。在美国，医护人员随身携带EDA（Enterprise Digital Assistant）和MCA(Mobile Clinical Assistant)在病区中查房，通过EDA或者MCA可以随时调阅病人的历史资料和病患数据，方便医护人员了解病情和实施检查报告；条码化是指通过条码技术识别病人、药品和标本。融合了移动计算、条码识别等技术的移动信息系统，是当前医院信息化

3、应用中最先进的解决方案。目前，全球许多国家和地区的医院都已经建立了各种移动信息系统，所有药品都进行了条码化认证，并且通过移动终端快速的进行病人识别、药物核对及诊疗过程的全程控制。医院信息化建设引入移动化和条码化，能够提高医护人员工作效率，进一步提升医院医疗水平、管理水平，为广大人民群众提供更优质的医疗服务；此外，利用移动信息技术，还可以帮助医院规范病区以及门诊输液室的医疗和护理流程、标本管理、用药安全，减少救治过程中可能出现差错的环节，从而为病人提供快捷、安全、高效的医疗救治环境。此外，医院的信息化建设在经历了以关注业务功能的基础业务系统如HIS、PACS、RIS和以关注业务流程的临床业务系统

4、之后，逐步进入到以关注医疗业务对象为主的医疗物联网应用阶段。医惠认为物联网在医疗领域应用的切入点是医疗对象的管理，包括对象属性的收集、对象状态的探测、对象状态的监控和对象活动的管理。医疗对象的管理可以看做是物联网在医疗行业应用的排头兵，对于拓展物联网在医疗行业的深入应用具有重要意义。1.2、 建设目标通过构建医疗物联网基础架构平台，开展基于物联网平台的综合应用，全面实现医疗流程闭环管理，有效提高临床效率、医疗质量和运营管理水平，从而实现医院管理标准化、精细化、精准化的目标。实现物联网的实际应用，构建医院人员资产定位系统，实现医院人员（包含患者、医疗人员、参观人员）位置定位跟踪和活动状态监控、人

5、员出口报警、人员盘点和人员紧急呼救提醒等功能，帮助医院更好的照顾管理病人。构建患者生命体征动态监测系统，实时记录每个病人的具体数据，开展患者生命体征动态监测系统的部署，采用目前最先进的RFID技术，结合无线生命体征监护仪，实时监测病人的各项生命体征：体温、脉搏等。第二章、 整体规划2.1、 医疗物联网基础网络平台2.1.1、 概述数字化医院的建设，可以使医院的服务能力不断增强，服务质量明显的提高，社会和经济效益显著提升。然而，目前医院数字化建设虽然取得了初步的成果，但是距离全方位数字化管理还有一定的距离。许多医院非常重视信息化建设，但其功能往往仅停留在某一单元或局部的使用上，并没有完全把信息化

6、建设的成果广泛应用于医院管理，也没有让医疗过程中所涉及到的病人和医务人员更多地感到益处。总之，没有很好地体现医院信息化建设的整体功能和价值。解决这一难题，建立医疗物联网是一个较好的办法。医疗物联网有三个基本要素：一是“物，就是对象，指医生、病人、器械等；二是“网”，就是流程；三是“联”，就是信息交互。医疗物联网在医院医疗过程中的广泛应用，势必改变医院许多原有的管理模式，让医疗服务过程中的三方（病人、医务人员、医院管理者）都能切切实实地感受到实惠和好处。展望下一步的医疗卫生体制改革，如何深化补偿机制改革，破除“以药养医”机制，推进医药分开、管办分开，建立现代医院管理制度，规范诊疗行为，调动医务人

7、员积极性是迫切需要解决的问题。在十二五规划明确提出破除“以药养医”的体制后，医院要想可持续发展，就必须达到收支平衡。降低医院药价的同时，医院必须提高运营管理水平，全面推进精细化管理。物联网技术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，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、共享等，实现物资管理可视化、医疗信息数字化、医疗过程数字化、医疗流程科学化、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。2.1.2、 系统整体架构系统自下而上将分为感知互动层、网络传输层、应用服务层三个部分

8、，其作用分别为：l 感知互动层：通过条形码、二维码、RFID等技术对患者、医护人员、设备、器械、药品等进行标识、分类，通过多种传感器及医疗设备获取体征、环境等参数，利用读卡器、PDA、计算机采集、处理以上各感知设备的数据。通过路由器、中继器、基站、网关等实现感知数据的局部传输、汇集、融合和协同处理。同时数据采集及控制层接收所采集数据，分析处理后发出的调度指令，做出联动响应，从而实现声光报警、门禁控制等动作。l 网络传输层：是采集控制层与应用层的数据链路，通过有线链路、无线链路、公众网络等多种传输手段建立数据传输网络，完成地址解析、路由服务、网络维护、事务调度等任务，安全可靠的实现感知数据的上传

9、和联动指令的下达。l 应用服务层：做为系统面向使用的主要构成部分，应用层对医院各场景、环节、部门的数据进行汇集、分析、重构、处理，结合医院具体应用的目标、任务和性质对数据进行综合利用。实现物联网各节点和医院各设备的相互感知，充分建立人与物、物与物之间的感知联动关系，利用物联网技术对具体业务进行构建、重组及优化。应用层还需为上级部门或管理机构如医管中心、医保中心等提供数据支持和信息来源。根据提供的数据和信息，相关部门将会更有效、准确的进行信息统计发布、趋势评估、决策制定、应急预案等工作。同时，应用层与其他医疗机构及行业进行数据开放与共享，进行统一数据处理和挖掘，实现更深和更高层次的业务拓展和应用

10、，向建立统一、高效的区域医疗化和城市级公共应用平台延伸。根据各模块在系统中的位置、功能不同，应用层由如下部分组成：n 基础服务：做为应用层的基础部分，为应用层所有的公众应用或专有应用提供数据支持服务，涵盖身份鉴权、认证服务、数据处理、数据存储、数据备份、应用安全、数据适配、中间件等服务。n 支撑应用：对数据采集及控制层获得的数据进行处理、分类与解析，利用基础服务提供针对整个系统的配置、日志、权限分配等功能，并采取统一的接口供其他应用系统调用。主要包括：用户管理、报表服务、系统配置、日志服务等。同时，提供更高层次应用服务的基础应用，如标签管理、定位管理等。n 集中应用：根据不同的应用，在系统各层

11、的支撑基础上，对数据进行综合集中利用，完成完整、一致、友好的系统应用，提供门诊、住院、医技、物资、病案、财务、决策管理等服务。为特色应用提供数据导入和导出，为上级管理部门如医管局或更高层次、更广范围的应用提供数据接口和支撑。n 特色应用：结合集中应用，在系统其他各层基础之上可以将不同的流程、结构、约束相整合，根据实际需要，形成具有特色和针对性的应用服务，如：患者健康管理、医疗安全管理、临床路径管理、无边界医院服务。n 控制与显示终端：作为系统的输入输出部分，使用分布屏显示、语音叫号、管理计算机、查询一体机等交互方式共同为医务人员和患者进行服务，从而打造一个便捷高效的医疗环境。同时，可在医管中心

12、等处实现公共卫生事件的监测、预警、发布等服务。上述不同层次的系统可分别位于不同的地理位置，其中数据采集及控制层和网络传输层分布于应用现场，应用层、控制与显示终端可位于中心机房或应用现场。2.1.3、 系统优势基于物联网AP的医疗物联网解决方案是一种全新的医疗行业解决方案。传统的RFID传感网解决了信息采集和对象状态感知的问题，但物联网应用最终的数据展现还是要归到LAN或者WAN上面的应用。物联网AP能够同时提供WI-FI无线网和RFID传感网的应用，所以它不仅能够实时监控和记录医疗对象的位置和状态信息，确保数据完全地反应了患者最新的信息，同时支持将信息通过集成的WLAN功能进行传递，完善物联网

13、解决方案中的数据传输部分功能。这些解决方案有助于消除医疗差错、节省医疗保健专业人员的时间，降低数据录入成本，最根本的是改善了患者的医疗质量，有效提高医疗的服务水平和品牌效应。因此，物联网解决方案在病房视频监控、人员与重要设备定位、移动和无线计算的推广应用都具有极其重要的意义，2.1.3.1、 扩展性和开放性作为全球首款物联网AP，物联网AP本身是一款标准的高性能802.11N Wi-Fi无线“瘦”AP，可以和AC配合工作，该模式可以同时提供2.4GHz和5GHz的802.11N 300Mbps的WI-Fi无线信号和RFID射频信号的覆盖。物联网AP设计了一个可以支持第三方RFID阅读器模块的应

14、用扩展插槽。当插入RFID阅读器模块时,物联网AP通过中间件技术,可以直接将RFID阅读器的指令转换成标准的以太网数据格式,完成应用程序对电子标签信息的收集和指令控制。物联网AP配合物联网控制器使用时，可以自动优化和调整RF频道，配置和固件集中下发，多样灵活的用户安全和管理的策略，可对RFID阅读器和标签进行统一管理和状态监控。2.1.3.2、 高稳定性物联网AP为物联网应用提供高速率的Wi-Fi连接和稳定的传输。在高密度,多信号冲突的环境下部署,也能提供最优化的性能。物联网AP可以同时提供两路300M速率的无线接入（2.4GHz 802.11g/n和 5GHz 802.11a/n），另外它还

15、可以兼容已有的802.11b、 802.11g和802.11a设备。2.1.3.3、 高安全性医院是个人流量密集的地方，安全性尤其重要。物联网AP外壳背侧具有紧固装置件，美观的吸顶式设计可方便地安置在较高墙体侧或吊顶天花板上。物联网控制器具有的定位和状态监控/告警特性,可实时提供设备在线状态的监控，可提供网管员最直观的从配置界面里设备位置图中,找到此AP的精确位置,第一时间去现场查找AP被盗的第一手信息。支持目前各种用户认证的方式（802.1x、WEB认证、MAC、SSID、VPN等），网络管理者可以根据需求方便的选择不同认证方式向用户提供安全的无线接入,比如 802.1x 接入认证、PSK

16、认证、MAC 接入认证以及常用的portal 认证等，并有效阻止非授权人员访问网络。提供无线用户数据隔离功能，防止恶意用户通过网络访问其它用户的电脑。配合物联网AP物联网控制器,可提供丰富和全面的安全特性集合(包括WPA、WPA2、非法AP检测以及支持802.1x with RADIUS, Web Portal, MAC过滤等)保护无线网的安全。2.1.3.4、 基于统一IP应用的广泛融合物联网AP将企业有线网络/无线网络/互联网和RFID(传感器)网络有效的进行融合,提供高可靠的网络传输和连接。通过物联网AP内置的RFID技术和先进的中间件技术，协助应用系统平台完成对物理实体的信息采集，为医

17、院设施最终实现智能的物与人、物与物的控制和信息交互，提供高标准，符合标准协议和规范的网络基础平台。2.1.3.5、 无线AP方案与物联网AP方案对比（1）基于无线AP的网络结构传统模式的不足： 网络节点过多，增加了医院系统结构的复杂性； 设备众多，延长系统实施周期 系统维护和排错工作量和工作难度较高； 需要登录多个设备进行系统实时监控和管理配置； 无法建立数据和系统的冗余机制，系统存在单点故障隐患（2）基于物联网AP的网络结构 企业级物联网AP，WIFI和RFID同时接收和发送信息简化系统结构，提高了系统的安全和可靠性 节约用户投资成本，降低运营及维护成本 统一的系统监控和管理平台，一个界面实

18、现无线AP和RFID阅读器配置、监控、管理 应急的冗余方案,当AC损坏时，AP可以由“瘦”转“胖”，提高了网络的可靠性 完整的体系结构，多种RFID标签的支持 成熟的产品应用，多家医院正式投入使用 最新的物联网解决方案，方便未来相关应用拓展（3）“胖”AP方案优势缺点n 小型无线网络部署n 面对众多的无线接入点时，缺乏集中的配置管理手段n 安装简便n 缺乏智能的RF管理，难以进行RF设置n 部署灵活n WLAN容量收到可用信道资源限制n 成本低n 不支持快速漫游n 产品之间兼容性强n 无法统一部署全局的安全和接入策略n 缺乏统一的加密和安全控制策略（4）无线控制器+“瘦”AP方案优势缺点n 大

19、中型无线网络部署n 过于依赖无线控制器工作n 灵活的组网方式n WLAN流量必须经过无线控制器集中转发，容易造成网络瓶颈n 集中的控制和管理n 不同厂商设备之间兼容性差n AP“零”配置n 高成本的冗余方案n 智能的RF管理n 不支持物联网应用，升级至物联网投入成本高，网络结构复杂n 强大的漫游功能支持n 建网成本高n 负载均衡n 无线终端定位n 统一的认证和计费策略n 统一的接入安全控制策略n Qos支持，适合WIFI语音及关键应用n N+1无线控制器冗余n 统一的IDS部署（5）物联网控制器+物联网AP方案优势缺点n 大中型园区和分布式园区高速网络部署n 一次性建网成本比较高n 灵活的组网

20、方式n AP“零”配置n “胖”“瘦”AP互转n 智能的RF管理n 智能集中或者分布式转发n 集中的控制和管理n 强大的漫游功能支持n 负载均衡n 无线终端定位，快速定位故障点和入侵检测n 统一的接入和安全策略控制n 优化WIFI语音通讯部署n 低成本的应急冗余方案n N+1无线控制器冗余n 统一的IDS部署n 设备间兼容性增强n 集成RFID模块，支持物联网应用n 业务按需扩展，可以实现无线网至物联网的平滑升级产品应用模式及组网模式2.1.3.6、 产品应用模式物联网技术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，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

21、化采集、处理、存储、传输、共享等，实现物资管理可视化、医疗信息数字化、医疗过程数字化、医疗流程科学化、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。医疗物联网未来在医院领域的应用模式主要有以下几个方面：（1）医疗服务应用模式身份确认医院将信息印制在RFID医疗卡上，由病人随身携带。当该病人入院诊治时，医院只需用二维条码扫描器扫描医疗卡上的标签信息，就可以完成病人的入院登记和病历获取，因此为急救病人节省了许多宝贵的时间。由于RFID技术提供了一个可靠、高效、省钱的信息储存和检验方法，因此医院对急诊病人的抢救不会延误，更不会发生伤员错认而导致医疗

22、事故。人员定位及监控在医院，人员定位包括对医护人员和患者的定位和追踪，将腕式RFID标签佩戴于工作人员和病人手腕上，就可以对他们的位置进行持续的定位与追踪，同时也可以和门禁控制的功能相结合，确保只有经过许可的人员才能进入医院关键区域，如限制未经许可人员进入药房、儿科和其它高危区域等。腕式标签还具有防拆卸功能，预防病人佩戴的标签被非法拆卸或破坏。病人出现紧急情况时，可通过标签上的紧急按钮进行呼叫。随着新型医疗模式的出现，与物联网技术相关的无线定位系统在医疗机构的应用将具备更加广泛的应用前景。医疗物联网应用于医院追踪资产、设备和病人，及时了解和掌握关键工作人员、资产和医疗设备的实时位置信息，这能帮

23、助医疗保健机构降低成本、改善工作流程和提高病人护理服务质量。就诊卡双向数据通信将RFID智能标签置于“医疗保健卡”的卡片上，标签可以记载救诊病人自身完整的救诊记录。对每个医护人员将佩戴带有RFID卡片，一方面，该卡片可以用来识别医护人员的身份，防止未经许可的医护、工作人员和病人进出医院。监视、追踪未经许可进入高危区域的人员。另一方面，该卡片同时集成RFID阅读器的功能，通过内置天线可以与病人的就诊卡进行无线通信，任何医生或者其他医护人员都能够即时读取、存储关键的病历信息。这样，可促使个人无论在哪里都能够得到良好的照顾与精确的诊断。移动医疗监护智能化无线医疗监护服务是以无线局域网技术和RFID技

24、术为底层，通过采用智能型手持数据终端为移动中的一线医护人员提供“移”触即发的随身数据应用。医护人员查房或者移动的状态下，可通过智能型手持数据终端，透过Wi-Fi无线网络实时联机，与医院信息系统数据中心的数据交互。医护人员随时随地在手持数据终端上获取全面医疗数据的信息服务系统，根据历史记录和临床检查结果，对比患者病情的变化情况，当机立断地会诊和制定治疗方案。生命体征采集物联网另一个十分重要的医疗应用领域就是生命体征采集与健康监测。医疗物联网利用嵌入式传感器和特殊软件使医生可以实时了解到他负责的病人的血糖、血压情况。通过无线传感器网络，医生可以随时了解被监护病人的病情，进行及时处理，还可以应用无线

25、传感器网络长时间地收集人的生理数据，这些数据在研制新药品的过程中是非常有用的。运动状态侦测应用物联网的在医疗领域的一个重要应用是运动状态监测，例如通过心电监护仪器等设备，连续24小时智能检测病人的坐、走、跑、趟等运动状态，记录人体心电数据和运动数据，并且能够显示、存储、打印心电图和运动状态，能够对佩戴者位置进行GPS定位监测，实时位置结果以电子地图方式显示在网页上，还能进行摔倒识别，异常事件报警等。由于无线网络信号的发散性，系统软硬件设计与抗干扰性存在的局限性,运动状态心电信号的侦测过程中会产生运动伪迹干扰,严重影响计算机分析和医生诊断。我们通过在硬件部分增加定位器同步采集信号,在软件分析部分

26、利用自适应滤波处理技术消除运动伪迹噪声,得到基线稳定的信号。实现了精确侦测定位，扩大了受监护患者的活动范围,为患者提供了舒适可靠的监护服务。（2）医药管理应用模式药品是特殊商品，如果给病人用错药，用假药、劣药或者过期药品，将给人民的身体健康及生命带来威胁。医疗物联网技术应用于医药管理，可以对药品行跟踪和检查。药品供应链管理物联网技术可以通过对流通过程中单个药品唯一的身份进行标识及追踪，从而达到对药品信息及时、准确的采集与共享，为有效地解决我国医药流通中存在的安全、成本和管理等问题提供新的思路。药品防伪使用假药，轻者会贻误治疗，重者会危及生命安全。根据RFID防伪的基本原理，在药品防伪中应用RF

27、ID技术，不但稳妥科学，而且能够大幅度提高用药工作的效率。RFID的标签作业与单一药瓶包装产线的流程成功整合，将符合EPC(ElectronicProductCode)标准的标签贴于OxyContin药品的包装瓶上。所有的药品就都可以拥有完整的药谱纪录。药品流向追踪及防伪等就可以得到保障。服药状况监控采用医疗物联网技术可以监测和记录药品取出和返回医药柜的频率，帮助老人获知其是否已经服药，或服药次数是否过于频繁。此外，为了提醒慢性病患者与独居老年人按时吃药，使用者从医院拿回来的药先配上专属的RFID标签，智慧型药柜会记录各种药品的用法与用量，还有必须服用的时间。当要吃药时，药柜就会发出语音的通知

28、，同时药柜上的荧幕也会播出要服用的药品照片及名称。 同时，因为受照护者的手腕上戴有RFID身份辨识标签，所以，一旦拿错药，药柜会感应并且发出警示。生物制剂管理生物制剂中蛋白质的不稳定性，使得其易受环境的温度变化影响，导致制剂变质，通过先进的RFID技术，物流管理和生产流程管理中，将温度变化记录在“带温度传感器的RFID标签”上，对制剂品质进行细致地、实时地管理，可以简单轻松地解决生物制剂管理中的变质问题。（3）医疗器械管理应用模式手术器械管理基于RFID技术的器械包管理及追溯系统最大限度地控制和减少了器械包的安全隐患，明确了各个环节的工作人员的责任并对相关信息进行记录，便于在有相关感染事故出现

29、后进行追溯。医疗物联网可以追踪物品的去向，通过工人扫描标签并选择相应的病人，显示了哪位医务人员拿走了哪些物品，以及哪些病人用到这些物品，从而减少组织物品的丢失或浪费。消毒包的管理医疗物联网可以通过采用先进的条码和RFID技术，对每个消毒包配带一个条码或RFID标签，负责采集和存储手术包流程的属性信息，内容包括手术器械种类和编号、数量、包装人员编号、包装日期、消毒日期、手术包类型等。系统通过这些信息对器械包的回收、清洗、分类包装、消毒、发放等环节进行记录，并对消毒包的存放、使用实行监控，最大限度控制和消除了消毒包的安全隐患，也明确了各个环节工作人员的责任并对相关信息进行记录，便于相关感染事故出现

30、后进行追溯。医疗垃圾处理随着信息系统的普及化与信息化水平的提高，医院和专业废物处理公司的信息处理能力已大幅提高，推广医疗废物的电子标签化管理、电子联单、电子监控和在线监测等信息管理技术，实现传统人工处理向现代智能管理的新跨越已具备良好的技术基础。以可视化医疗废物运输管理和实时定位为基础，以高速、高效的信息网络平台和EDI等为骨干技术的医疗废物RFID监控系统，将为环保部门实现医疗废物处理过程的全程监管提供基础的信息支持和保障。高价、放射性、锐利器械的追溯医疗物联网实时定位系统（RTLS）使用无线遥感技术为用户提供无线服务,主要应用于已经具备无线连接性的网络区域内的医疗资产进行实时定位跟踪。大多

31、数RTLS实时定位系统都是在300MHz-433.92MHz的频段上工作,不过将来有可能会使用2.45GHz的波段,基于RTLS的有源RFID系统的制造商WiFi、Bluetooth以及Zigbee等都已采用这个波段。2.1.3.7、 组网模式（1）全院式组网模式全院部署物联网AP，可实现有线网、无线网、物联网“三网合一”，一次性完成物联网基础网络平台的建设工作，此方式可维护性高，基础架构简约，可降低运营及维护成本，缩短系统实施周期，同时，一体化的设计保证了系统高稳定性高可靠性运行。（2）扩充式组网模式基于不同医院信息化建设基础的差异性，对现阶段下只要实现无线局域网覆盖的医院，我们可以采用不带

32、任何RFID阅读器的物联网AP。此时，物联网AP的功能相当于普通无线AP，可以提供满足医院基于无线网络的各种应用，用户在升级时无须改动配置，可以完全利用旧网的设备，唯一的工作是添加RFID阅读器扩展卡。使用户从容灵活应对医疗物联网应用的扩展，协助医院实现从移动应用向医疗物联网应用的平稳升级，有效控制用户项目建设成本。（3）混合模式不同科室对业务系统具有不同需求，我们可采用不同的模式，如门诊输液系统、移动资产定位系统、生命体征监测系统、人员定位系统等都需要有物联网的依托才能实现，而有些科室，只需要应用到无线网，我们可以采用无线AP+物联网AP的模式，在暂时不需要物联网应用的科室，部署不带RFID

33、阅读器的物联网AP，未来需要物联网应用时增加扩展卡即可，在降低成本的同时，安装简便、部署灵活。2.1.4、 部署方案2.1.4.1、 单个园区物联网AP部署单个医院园区的网络系统由三个部分组成：物联网控制器、物联网AP和汇聚接入层。用户可以通过台式电脑、医生用MCA或者护士用EDA，经过AP无线接入点接入网络系统，通过相应的无线认证系统的安全认证和授权，才能够访问网络资源。物联网控制器部署在数据中心，AP连接于院内新老病房楼各大楼楼层病区的各个接入交换机上，全部AP均将使用以太网POE供电，尽量不使用本地供电，简化设备在供电安装上的困难。物联网控制器统一对整个院区的AP进行集中的管理。这些管理

34、包括集中的自动RF调整、AP零配置、RFID阅读器统一管理、无线控制器集中配置、集中的用户管理、集中的用户策略管理等。2.1.4.2、 分布式园区物联网AP部署分布式园区物联网AP部署的架构与单个园区物联网AP部署架构基本相同，在地域上主要由医院本部和分院组成。分布式园区组网的难点在于总部和分支之间通常只有有限带宽互相连接，而这些有限的带宽通常只用于保障日常数据通讯的正常使用，而传统的无线控制器和“瘦”AP的解决方案里面，“瘦”AP搜集到的数据流必须先通过网络汇总到核心然后在由核心向下转发，这无疑对网络造成了不必要的负担，原来仅仅设计为满足业务需要的园区之间的连接将由于带宽不够而不堪重负。因此

35、，用户必须采用带宽更高的主干线路，或者采用多台无线控制器分布于各分支机构协助等方案来解决分布式园区之间部署网络的问题，最终的结果就是用户必须为此而付出沉重的租用宽带的费用或者购买设备的费用。物联网控制器可以定义“瘦”AP的转发策略，当“瘦”AP发现园区终端之间的本地交换数据流时，将智能地不再转发到核心控制器而直接转发到本地交换机进行交换。因此解决了传统的无线控制器方案里面的所有数据流量都必须经过控制器统一下发的问题。用户也不必因为组建无线网络而增加额外的投资。2.2、 医院业务系统2.2.1、 基于物联网技术的人员定位管理系统2.2.1.1、 概述医惠人员定位管理系统是WIFI技术和RFID技

36、术在医疗行业的典型应用。系统实现了RFID技术、无线网络技术、PDA等移动设备与医院数据和应用的完美结合;实现了对病人、医护人员等各类医疗对象的实时追踪和数据整合，精确的Room Level级和Bed Level级定位位置服务和多样化的业务提醒组合方式，更加切合医院实际应用场景；从而达到减轻医护人员的工作强度、提高医护人员工作效率、有效防范因操作失误引发的医疗事故、有效改善医院资源管理水平，优化了医疗作业流程，真正将医疗管理模式推向无线化、移动化、智能化。医惠人员定位管理平台可以实现医院人员（包含患者、医疗人员、参观人员）位置定位跟踪和活动状态监控、人员流通路径跟踪查询、人员出口报警、人员盘点

37、和人员紧急呼救提醒管理等多种应用，物联网产生的感知信息丰富医疗信息数据的同时也为医护人员的日常工作带来极大的便利。2.2.1.2、 总体设计医惠人员定位跟踪属于RTLS实时定位系统（Real Time Location System）的范畴，定位跟踪系统包括标签的识别、识别后对象信息的传输以及定位对象管理应用系统三个方面，分为感知层、网络层、应用层三部分。感知层需要配备有人员电子标签，网络层需要部署物联网WIFI及RFID网络，应用层需要安装人员定位系统应用软件，也可以与其它软件做接口实现信息共享。为了实时掌握人员的最新位置、分布状况及流通轨迹，为每个对象配置电子标签，在每个对象存储空间及流通

38、路径上方的中心顶上安装位置唤醒定位器，每个位置唤醒定位器对应着各自的房间号或相应的流通路径名称。一旦带有电子标签的人员进入某一房间或区域，立即被房间或区域内的位置唤醒定位器识别。网络层物联网AP设备读取位置唤醒定位器位置和人员电子标签信息，经过中间件服务器数据分析处理将人员位置信息推送给业务系统；应用层业务系统通过位置信息进行业务分析应用处理，从而实现位置信息的跟踪和定位管理。2.2.1.3、 系统优势1、系统采用目前国内外最先进的物联网技术并结合移动终端作为硬件基础平台，完美的将WLAN+RFID+LAN整合在一体，提高了信息与软件系统的交互率。2、系统采用的中间件平台，实现了对医院所有感知

39、数据的采集监视及分析处理，实现传感信息在医院其它信息系统的分享和交互。3、相对条形码，系统采用的RFID标签具有良好的非接触性，防止电磁干扰、断电、设备故障等威胁，不易受干扰；标签上的信息能够进行重复的写入和擦除，应用方便。4、系统能够同时跟踪多个目标，并对定位目标进行准确区分。5、人员地理位置分布情况以图表的形式展示，更加直观，节省查找人员的时间。6、系统可以实现定位人员的自动清点和活动轨迹查询,可以根据医院需要进行特殊区域对特殊人群的智能报警和越界提醒。7、大范围覆盖，每个物联网AP覆盖范围可达30米以上的覆盖半径，同样的区域可以用更少的数量的设备，节省用户成本，便于实施。8、系统RFID

40、标签电量进行自动检测：当某个标签电池电量过低时，医惠物联网监控系统能主动报警提示更换电池，无需定期进行逐个检查，标签电池可以更换。2.2.1.4、 系统功能序号功能模块功能描述1实时位置监控定位平面图实时显示区域内所有监控人员最新位置，监控人员可以动态掌握人员实时分布情况，鼠标移至设备及人员图标上，右键点击医护人员图标可查看医生工号、姓名等基本信息；右键点击病患图标可查看病人病历号、姓名、年龄、性别等基本信息；2定位查找通过扫描或者输入医生工号、病人病历号等信息可快速定位要查找的医护人员或者病人的最新所在位置；3轨迹回放记录所有医护人员及病患经过定位区域的进入时间、离开时间、停留时间等信息，可

41、以对人员运动路线进行跟踪回放，掌握详细活动路线和轨迹；4人员清点同样的系统也可以按照人员类别快速统计，快速人员最新位置、最新活动状态基本信息，为护士交班提供支持；5紧急呼叫病患标签和医护人员标签都有呼叫按钮，当发生紧急情况时，可以按下呼叫按钮，监控中心可以第一时间收到报警信息并获取报警人员所在位置和报警人员的基本信息；备注：医护人员也可以通过PDA实时获取呼叫提醒信息；6出口报警在出口位置安装出口监视器，当定位人员非经授权进入和离开报警区域行为，出口监视器将自动检测并发出声光报警；7区域超时报警在某些区域设定允许特定人员停留的时间，如果有人员在该区域滞留时间超过定位时间，将产生报警9定位对象维

42、护管理员可以添加和修改定位人员属性信息，绑定对应电子标签信息；退卡功能：解除人员与电子标签的绑定信息；查询定位人员的流通路径；呼叫解除；10基础数据维护科室管理、用户管理、楼号管理、楼层区域管理、定位设备分类管理；11权限维护系统角色权限维护：添加系统角色、为角色分配业务功能、为角色分配人员；12人员区域权限维护根据不同用户权限，配置不同楼层区域针对定位对象的系统管理权限；13自定义提醒维护为各种用户自定义监控事件设置多种组合提醒方式，包含短信提醒、文字提醒、语音提醒、图片提醒等；14系统设置功能模块管理、公用类别管理；定位器管理：添加修改位置唤醒定位器信息、每个区域可以与定位人员进行非授权进

43、入和非授权离开绑定；2.2.1.5、 系统运行环境序号类型建议配置1PC服务器当前主流配置即可，内存32G及以上；安装Microsoft .NET Framework 4和Microsoft Visual C+vc2010运行库；2物联网基础网络平台建议采用物联网AP380R搭建网络，可以实现一个网络同时支持WIFI和RFID应用2.2.1.6、 系统配置方案序号设备名称备注1物联网AC2物联网中间件控制器3POE交换机24口POE供电设备4RFID阅读器RFID信号接收发送5物联网AP6出口监视器7RFID标牌定位器用于精确定位区域位置标识8人员电子标签（腕带）腕带式有源电子标签,主要用于定

44、位和呼叫9人员电子标签（卡片）卡片式有源电子标签，主要用于定位和呼叫10中继器11人员定位系统服务器医院自备，包含操作系统以及数据库12人员定位系统软件2.2.2、 患者生命体征动态监测系统2.2.2.1、 产品概述综合医院分级护理指导原则中明确规定，护士实施的护理工作时，根据患者病情的轻重不同，需要密切观察患者的生命体征变化。当前国内外大部分医院都是要求病人在一个固定的地方不能移动,尤其是重症医学科的病人。这就要求测量时护士必须到病人的身边去测量,记录每个病人的具体数据,然后再录入到护士工作站。这种方式存在以下问题：1、体征信息采集效率低下，涉及的人工操作使得护士的工作量增加。2、传染病交叉

45、感染几率变大。3、采集过程易受其他因素影响。以体温为例，如遇病人精神异常、昏迷、呼吸困难等情况此时就无法正常采集；为了改变这种效率低,移动性差的情况,医惠科技推出了基于物联网技术的生命体征动态监测系统，采用目前最先进的RFID技术，结合无线生命体征监护仪，能实时监测病人的各项生命体征：体温、脉搏、呼吸、血压等随着生命体征动态监测系统的应用，将大大提高医院的护理服务水平。护士无需在影响病人休息的情况下就可以立即监测到病人当前生命体征，大大减少了护理人员工作量，也使他们有更多的时间来完成其他任务；同时，系统中间件平台输出的病人生命体征感知信息也可以以标准接口和服务的方式，共享给医院其它临床信息系统

46、，比如移动护理、医生查房等，让医护人员工作更加简便可靠。2.2.2.2、 总体设计系统架构图医惠生命体征动态监测系统，采用最先进的RFID技术，目前已实现体温动态自动采集和监测，即病人只要随身佩戴内置温度感应器的标签，就能够实现病人体温数值的动态采集，及实时监测病人当前的活动区域；对于其他的体征如脉搏、呼吸、血压等通过无线生命体征监护仪，实时采集病人的体征信息后通过医院WLAN动态发送给后台。在该系统实际的应用场景中分析得出，通过RFID标签监测得到的体温精确度可与耳温、腋温、口温等测量值相比拟，误差在0.3摄氏度以内。本系统有良好的数据开放接口，可将实时监测的数据显示在生命体征动态监测系统的

47、监测界面，也可以实时向HIS系统传输体温信息。从而使医生、护士及与病人相关科室之间更好地共享病人信息。2.2.2.3、 系统优势u 护士层面： 减少护士工作量：测量生命体征数据无需乏味、重复和手工工作 提高效率：可快速识别和找到病人 无重复工作量：方便对传染病人和发热病人持续体温测量u 医生层面： 提高医生工作效率：通过计算机或移动设备如PDA，笔记本电脑随时随地访问病人体征数据 实时异常报警：为体温超过正常范围的病人提供及时的治疗u 医院层面： 系统建设回报：主要表现在医院消耗品节省和人力成本节省 有效预防传染病爆发：减少护理人员和传染病人之间的接触，从而减少人与人之间的接触传染 提升医院形象和竞争力：采用完善的无线监护系统，提高市场竞争力2.2.2.4、 系统功能序号功能模块功能描述1生命体征动态监测生命体征实时监测，体