基于WLAN网络的智慧医院物联网解决方案

针对医院信息化的发展趋势,提出了一种智慧医院采用物联网解决方案WLAN网络实现数据传输,引入物联网应用中间件平台,实现物联网应用部署的标准化和标准化,避免基础设施重复建设和医院信息建设过程中的信息岛。本文首先介绍了智能医院物联网应用的整体架构RFID标签、WiFi标签的相关对象、实施过程和安全系统;其次,阐述了物联网中间件平台的实现框图,讨论了关键模块的实现和数据流程;基于物联网中间件平台的典型医院应用系统,阐述了各子系统的实现和功能;最后,给出了系统的部署。该系统试点应用成功,经过进一步优化和改进,可以大规模推广。

1. 引言

物联网通过传感技术,将现实世界中的人、人、物、物联系起来,通过网络传输信号,通过平台软件处理、控制、挖掘和分析这些相关信号,最终得到我们需要的信息。将物联网技术应用于医院行业,可以方便地解决资产在哪里、当前状态、当前情况、使用过程等医院资产的可视化管理问题。优化医院工作流程,降低日常运营成本,提高医院工作效率,运营成本,提高医院工作效率,提高医疗安全。

医院资产包括病人、医生、护士、护士、医疗器械、医疗药品、医疗设备、医疗场所、医疗垃圾等。通过在医院资产上佩戴相应的标签产品,实现资产视化管理,分析资产的使用效率和工作效率。标签分为RFID标签、WiFi标签、RFID+WiFi标签、WiFi+传感器和RFID+WiFi+传感器等类型。扫描RFID标签,查看与资产相关的基本信息HIS系统对接,提高业务效率。传感器检测环境温湿度、患者生命特征、紧急呼叫按钮,通过WiFi网络返回后台管理系统,实现远程监控。反向控制可根据需要实现。

基于物联网技术在医院的不断推进和深化,RFID、WiFi、资产管理和简单术的资产管理和简单应用已经开始实施。各子系统的独立建设逐渐构成了应用信息孤岛。未来,为了实现数据集成,需要整合这些物联网子系统的数据、流程和报表。由于不同的物联网子系统开发平台、不同的软件版本、不同的接口规范和不同的制造商,整合和集成将是一项非常复杂和麻烦的任务。各子系统的建设也会导致基础设施的重复建设和资源的浪费。这是医院信息处领导同事不愿意看到的结果。为了解决这问题,医院信息化主管领导需要从长远考虑,搭建医院物联网应用信息平台,实现统一规划,分阶段实施。

本文提出了医院物联网应用信息平台实现方案,引入医院物联网应用中间件平台,实现物联网数据的统一部署和管理。平台提供标准接口,方便与上层应用软件数据融合,方便与医院现有信息系统数据融合。基于该平台架构,当需要扩展新的物联网应用时,只需根据新的应用业务流程开发上层应用软件,点击物联网应用中间件平台上的标签分配、关联、事件设置、预警设置、地图设置、权限设置等。该实施架构实现了医院物联网应用的数据集成和共享,消除了各子系统之间的信息岛问题,促进了信息办公室同事平台的维护和管理。

2. 系统实现架构

图1显示了医院物联网应用系统的框架构图,分为四个部分:对象、数据采集、网络传输和软件应用,包括物联网中间软件和功能应用软件。

医院物联网应用中间件平台结构图

图2 医院物联网应用中间件平台结构图

(5) 数据应用

包括资产检索、报警查询、统计报表、系统管理等模块。web应用界面方便管理员日常维护和管理中间件平台。

根据资产名称和时间范围查询数据库,获取指定时间范围内资产的行径路线,可视化显示给用户,并在地图上绘制行径路线。

以列表的形式记录标签报警事件。报警事件包括资产信息、标签信息、触发时间、触发地点、当前处理状态等数据。支持资产名称和标签ID、按地点、时间段等字段查询。

(6)集成接口

设计了API和EVENT 两种接口模式,其中EVENT属于高优先事件接口。

API以lib提供库的方式,集成到第三方软件中。API访问物联网应用中间件系统中的资源。Lib数据管理模块中的所有对象都包含库包API函数。

EVENT主动向第三方软件平台发送信息包,实现联动,支持基于标准的信息包HTTP Post、Web Service和Mail三种模式。

考虑到未来大容量运行,分布式部署。将图2所示的系统分为三个子系统。这三个子系统是独立设计,各子系统采用标准接口通信。选择数据库,无需开发,直接安装;定位网关按子系统模式设计开发;根据一个子系统模式设计开发基本服务模块、数据管理模块、数据应用模块和集成接口模块。该架构最大的优点是方便系统将来灵活部署。三个子系统可以安装在三个服务器或三个服务器上系统安装在一台服务器上运行。这主要取决于系统需要管辖的标签数量和规模。

4. 系统功能

医院物联网应用中间件平台上构建了医院资产可视化管理方案WiFi提供以下功能应用:

(1)特殊患者的安全管理

给特殊病人(VIP佩戴标签产品的患者、精神病患者、传染病患者、老年人、婴儿)RFID标签实时定位人员位置,记录人员活动轨迹。当传染病、婴儿、精神病等重点监护病人离开病房/进入非授权病房时,系统会自动报警。当监测到的生命特征数据超过警告时,系统会自动报警。当老人摔倒时,具有加速监测能力的标签触发摔倒事件,系统自动报警。报警事件触发后,系统显示资产名称、报警类别、报警时间和当前位置,并联动视频监控系统调用当前图片。

VIP患者佩戴具有呼叫功能的呼叫功能RFID标签,当患者在医院的任何地方遇到紧急情况时,他们都可以按下标签上的按钮来实现移动呼叫,而不是以前只能在床上呼叫。系统收到呼叫报警后,锁定患者呼叫区域,联动视频图像,查看现场情况。

护士扫描病人RFID腕带识别患者身份,查询患者基本信息。

(2)医务人员安全管理

医务人员和护士应佩戴具有呼叫功能的标签产品。当医院任何地方发生紧急情况时,医务人员可以通过触摸标签上的按钮来寻求帮助。系统自动报警,锁定医务人员的呼叫区域,联动视频图像,查看现场情况。当发生紧急情况时,护士还可以通过平台快速找到医生的当前位置。

(3)医疗设备管理系统

医院现有资产管理系统通过物联网技术升级改进,实现医疗资产全生命周期管理。内容包括资产认购、资产分配、资产维护、资产库存、资产跟踪、统计报表等,实现资产可视化管理,避免实物资产与财务账面信息对称的问题。管理人员通过软件平台实时查看基本资产信息、当前位置、数量、维护计划等。;通过手持终端扫描资产标签,查询资产维护记录。当资产不在预定位置时,管理员可以通过输入资产名称找到资产的当前位置和处理轨迹。当资产需要维护时,系统会自动报警。

跟踪资产设备的移动状态,统计资产的使用效率。

(4)冷冻环境监测系统

具有环境参数监测的药品、血库、疫苗储存处、消毒器械储存处等冷冻冷冻环境安装RFID标签,通过系统设置环境参数门限值。标签主动发射监测数据,系统界面实时显示监测环境的数据。当存储环境参数过门限值时,系统立即报警,节省定期手动现场记录,提高工作效率。

环境实时在线监测应用,确保医疗储存环境符合要求,避免环境参数变化引起的频繁问题。

(5)医药、器械、垃圾跟踪管理

安装药品、器械、垃圾等医疗器械RFID标签、标签与医疗设备相关,系统实时记录医疗设备的行径路线、操作过程、操作时间,确保医疗设备在收发、消毒、中转、运输过程中按规定流程执行。当执行过程未按规范操作时,系统自动报警。当医疗器械超出授权范围时,系统报警。管理者可以根据报警记录跟踪整个管理过程,发现问题。

5. 部署和实施系统

5.1 部署基础设施

系统通过WLAN与有源数据相比,网络传输数据RFID和Zigbee技术,WLAN它具有高带宽、高实时性的特点,支持语音、数据和视频的传输,能有效满足移动医疗、远程探视、语音呼叫和远程医疗的业务需求。WLAN技术已逐渐进入医院,并将迅速发展。所以这个方案是基于的WLAN网络设计。已部署WLAN本系统可直接重用网络医院,避免基础设施重建。支持医院物联网应用管理平台WLAN AP工作在FAT模式和FIT模式。除了部署WLAN除设备外,系统还需要根据定位精度部署触发器。触发器精确定位0.5米,主要用于区分病床、病房和病房。图3显示了系统基础设备部署网络架构图。

基于WLAN网络智能医院物联网解决方案

图3 医院物联网应用管理系统基础设施部署框架构图

网络安全包括用户认证、权限控制管理、数据加密、物理隔离等。为了确保医院WLAN网络安全,建设WLAN网络需开启WAPI认证机制可以进一步集成。H3C的EAD实现标签用户身份认证、网络安全认证和终端高效管理的终端准入控制系统。

5.2 佩戴标签的方式

医院物联网应用标签包括两类:无源RFID标签,通过RFID阅读器向医院物联网应用中间件平台收集资产数据。WiFi标签主动将传感器数据收集到医院物联网应用中间件平台。标签相关资产不同,佩戴方式不同:

² 医护人员移动紧急呼叫标签采用胸牌挂式,方便医护人员操作。通常,医护人员可以把标签放在工作服上衣口袋里。

² 患者标签采用腕带式和胸牌式。需要监测患者生命特征的标签取决于具体情况。患者标签必须集成RFID+WiFi,便于近距离识别和远距离识别。

² 医疗设备的标签应粘贴或捆绑。建议粘贴小型设备;建议捆绑中大型设备。设备大,可选标签大,固定在设备上容易找到。

² 医疗器械的标签应粘贴或嵌入。

² 打印或粘贴医疗废物标签。提前打印并粘贴每个医疗垃圾袋RFID标签或标签。

² 将环境监测标签放置在环境监测场所,有些标签还需要使用探针来确保监测数据的准确性。

无论是无源标签还是有源标签,标签都需要在分配前与资产相关联。在物联网应用中间件系统上执行相关操作。每一个标签都需要与资产、设立所属部门、预设事件、活动范围等相关。支持医院物联网应用中间件平台HIS互通。可立即调用护士手持终端扫描患者标签的基本信息和治疗过程记录。通过输入资产名称,可以立即查询资产的当前位置、活动轨迹、监控数据等。

5.3 部署应用平台

医院物联网应用解决方案支持集中部署和分布式部署,实现病房、科室、医院三层部署管理。集中部署和分布式部署的主要区别在于定位引擎服务器的部署。集中部署采用1个定位引擎,定位引擎数据通过约定的接口转发给物联网应用中间件平台;多个定位引擎分布式部署,定位引擎服务器数据通过约定的接口转发给物联网应用中间件平台。分部署主要用于分散系统工作并发负载,提高工作实时性。

 

本文来源:rfid世界网