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基于物联网技术的智能医疗设备管理系统研究智能医疗设备在物联网技术的支持下，正逐渐成为现代医疗领域的主要发展趋势。
基于物联网技术的智能医疗设备管理系统的研究，将有效地提升医疗设备的管理效率和服务质量，以及改善病患的就医体验。
本文将对基于物联网技术的智能医疗设备管理系统进行综述，并从系统架构、关键技术和应用场景等方面展开讨论。
一、系统架构基于物联网技术的智能医疗设备管理系统通常采用分布式架构，包括物理层、网络层、应用层和服务层等组件。
物理层主要由传感器、智能设备和数据采集设备组成，用于实时监测和采集医疗设备的运行状态和数据。
网络层包括局域网和互联网，用于连接各个设备和数据中心，实现数据的传输和共享。
应用层则负责数据处理、分析和管理，提供各种智能化的功能和服务。
服务层则是提供系统支持和维护的服务部分，确保系统的正常运行和安全性。
二、关键技术（一）传感技术传感器是基于物联网技术的智能医疗设备管理系统的核心组件之一。
传感器的作用是实时采集和监测医疗设备的各种参数信息，如温度、湿度、压力、电流等，以及设备的工作状态。
通过传感器的应用，可以实现对医疗设备的远程监控和异常预警，保障设备的正常运行。
（二）数据处理和分析技术智能医疗设备管理系统需要对大量的实时数据进行处理和分析，以获取有价值的信息并支持决策制定。
数据处理和分析技术包括数据清洗、数据挖掘、数据建模、数据可视化等，通过这些技术，可以对医疗设备的运行状况进行实时监测和分析，发现潜在问题，并及时采取措施进行处理，提高设备的运行效率和性能。
（三）云计算和大数据技术智能医疗设备管理系统需要处理大量的数据，并提供实时的数据分析和管理功能。
为了应对这些需求，云计算和大数据技术被广泛应用于智能医疗设备管理系统中。
云计算可以提供强大的计算和存储能力，支持大规模数据的处理和分析。
大数据技术则可以挖掘数据中的隐含信息，发掘患者的特征和趋势，为医疗决策提供参考。
三、应用场景（一）设备远程监控与维护基于物联网技术的智能医疗设备管理系统可以实现设备的远程监控与维护。
物联网技术在智慧医院的具体应用研究1. 引言1.1 研究背景目前，国内外智慧医院的建设已经成为医疗界的热点话题。
物联网技术作为智慧医院的重要支撑技术之一，正逐渐渗透到医疗服务的各个环节中。
它能够实现医疗设备的智能化管理、医护人员的信息共享与协作，以及患者的远程监护与健康管理。
对物联网技术在智慧医院中的具体应用进行深入研究，对于推动医疗服务的智能化和信息化进程具有重要意义。
本研究旨在探讨物联网技术在智慧医院中的具体应用以及其效果评估，以期为智慧医院的建设提供有益的参考和借鉴。
1.2 研究目的研究目的主要是探讨物联网技术在智慧医院中的具体应用情况，分析该技术对智慧医院的优势和挑战，总结物联网技术在智慧医院中的应用效果，并评估其在提高医疗服务质量、提升医疗效率和改善患者体验方面的作用。
通过对物联网技术在智慧医院中的研究和分析，旨在为智慧医院建设提供理论基础和实践指导，为医疗机构提供更加智能化、便捷化和个性化的医疗服务，同时促进医疗行业的信息化和智能化发展。
通过本研究，可以深入了解物联网技术在智慧医院中的作用机制和实际效果，为促进医疗领域的创新发展和智能化转型提供参考依据和决策支持。
1.3 研究意义智慧医院是将物联网技术与医疗行业相结合的产物，具有重要的现实意义和深远的发展前景。
物联网技术在智慧医院中的应用可以提高医疗卫生服务的质量和效率，为患者提供更加便捷和个性化的医疗健康管理服务。
智慧医院可以实现医疗资源的有效利用，优化医疗服务流程，提高医疗效率，降低医疗成本，从而实现医疗资源的合理配置和精细管理。
物联网技术在智慧医院中的应用还可以加速医学研究与临床实践的结合，促进医疗信息化和数据共享，为医疗健康产业的发展提供有力支持。
开展物联网技术在智慧医院中的研究，不仅有利于提升医疗服务水平，促进医疗健康产业的快速发展，还有助于提升国家的医疗卫生事业水平，推动社会全面建设小康社会。
2. 正文2.1 智慧医院概述智慧医院是一种通过信息化、智能化技术改造传统医院，实现智能化管理和服务的新型医疗机构。
医疗信息化建设中的关键技术研究在当今数字化时代，医疗行业正经历着深刻的变革，医疗信息化建设成为提升医疗服务质量、优化医疗资源配置和提高医疗效率的重要手段。
医疗信息化建设涵盖了众多领域和技术，其中一些关键技术的应用对于实现医疗信息化的目标具有至关重要的意义。
医疗信息化的发展历程可以追溯到上世纪六七十年代，当时计算机技术开始在医疗领域得到初步应用，主要用于医疗数据的存储和管理。
随着信息技术的不断进步，医疗信息化逐渐从简单的数据处理发展到涵盖医疗影像、电子病历、远程医疗等多个方面的综合性系统。
在医疗信息化建设中，数据存储与管理技术是基础。
大量的医疗数据，包括患者的基本信息、病历记录、检查结果、治疗方案等，需要安全、高效地存储和管理。
传统的关系型数据库在处理结构化数据方面表现出色，但对于非结构化和半结构化的数据，如医疗影像、文本病历等，就显得力不从心。
近年来，随着大数据技术的发展，分布式存储系统如 Hadoop 和 NoSQL 数据库如 MongoDB 等逐渐在医疗领域得到应用。
这些技术能够处理海量的、多样化的数据，为医疗数据的存储和管理提供了更强大的支持。
数据安全与隐私保护技术是医疗信息化建设中不可忽视的关键技术。
医疗数据包含了患者的个人隐私信息，一旦泄露将给患者带来极大的困扰和风险。
因此，必须采取严格的安全措施来保护医疗数据的机密性、完整性和可用性。
加密技术是保护数据安全的常用手段，通过对数据进行加密处理，即使数据被窃取，也难以被解读。
访问控制技术则可以限制对医疗数据的访问权限，只有经过授权的人员才能访问特定的数据。
此外，还需要建立完善的安全管理制度和应急预案，以应对可能出现的安全事件。
医疗信息系统的集成技术也是一个重要的方面。
在医疗机构中，往往存在着多个不同的信息系统，如医院信息系统（HIS）、临床信息系统（CIS）、实验室信息系统（LIS）等。
这些系统之间需要进行有效的集成，以实现数据的共享和业务流程的协同。
物联网体系结构及关键技术研究感知层是物联网的基础，它主要包括物理设备和传感器等感知节点。
物理设备具有采集实体世界的能力，传感器能够将物理信号转化为数字信号。
感知层的任务是对物理世界进行感知和数据采集，并将采集的数据传输给其他层次。
网络层是物联网的核心，它主要包括传输网络和通信协议等。
传输网络是物联网设备之间的通信网络，可以是有线网络（如以太网、局域网）或无线网络（如Wi-Fi、蓝牙、ZigBee等）。
通信协议是物联网设备之间进行通信的规则和标准，如HTTP、MQTT等。
应用层是物联网的应用场景，它主要包括各种物联网应用，如智能家居、智能交通、智能医疗等。
应用层是物联网体系结构的顶层，它基于感知层和网络层提供的数据和通信能力，实现不同领域的应用场景。
支撑层是物联网体系结构的支持部分，它主要包括物联网平台、云计算和大数据等。
物联网平台提供物联网设备的管理和控制功能，包括设备接入管理、数据存储和分发、业务逻辑处理等。
云计算是物联网数据处理和存储的基础，利用云端的计算和存储资源，支持物联网应用的实时性和可扩展性。
大数据是从物联网中获取的海量数据，通过数据分析和挖掘，提供决策支持和业务优化的能力。
关键技术是支撑物联网体系结构的关键技术手段，包括传感技术、通信技术、数据处理技术和安全技术等。
传感技术是物联网实现感知和数据采集的基础，包括传感器技术、无线传感网络、RFID等。
传感技术能够将物理世界的信息转换为数字信号，并通过无线网络传输给其他设备。
通信技术是物联网实现设备之间互联互通的关键，包括有线通信和无线通信等。
有线通信技术主要包括以太网、局域网等，无线通信技术主要包括Wi-Fi、蓝牙、ZigBee、NB-IoT等。
数据处理技术是物联网实现数据传输、存储、处理和分析的关键，包括数据传输和存储、数据挖掘和机器学习等。
数据传输和存储技术能够实现物联网设备之间的数据传输和存储，数据挖掘和机器学习技术能够对物联网中的大数据进行分析和挖掘。
基于物联网的智能医疗系统研究一、引言在当今科技飞速发展的时代，物联网技术的应用正逐渐渗透到各个领域，医疗行业也不例外。
基于物联网的智能医疗系统的出现，为医疗服务带来了前所未有的变革，有望解决传统医疗模式中存在的诸多问题，提高医疗效率和质量，改善患者的就医体验。
二、物联网技术在医疗领域的应用概述物联网是通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。
在医疗领域，物联网技术主要应用于医疗设备的智能化管理、患者的远程监护、医疗物资的管理等方面。
（一）医疗设备的智能化管理通过在医疗设备上安装传感器，可以实时监测设备的运行状态、使用频率、维护需求等信息。
这些信息可以传输到中央管理系统，实现对医疗设备的远程监控和管理，提高设备的使用效率和维护水平，降低设备故障的发生率。
（二）患者的远程监护借助物联网技术，患者可以佩戴各种传感器设备，如智能手环、血压计、血糖仪等，实时采集生理数据，并将这些数据传输到医生的终端。
医生可以根据这些数据及时了解患者的病情变化，调整治疗方案，实现对患者的远程监护和管理。
（三）医疗物资的管理利用物联网技术，可以对医疗物资进行实时监控和管理，包括药品的库存、有效期、使用情况，以及医疗器械的位置、使用次数等。
这有助于提高医疗物资的管理效率，减少浪费和过期损失。
三、基于物联网的智能医疗系统的架构基于物联网的智能医疗系统通常由感知层、网络层和应用层组成。
（一）感知层感知层是智能医疗系统的基础，主要由各种传感器、智能终端设备组成，负责采集医疗相关的数据信息，如患者的生理数据、医疗设备的运行状态、医疗物资的信息等。
（二）网络层网络层负责将感知层采集到的数据传输到应用层，包括有线网络、无线网络等多种通信方式。
目前，5G 网络的发展为智能医疗系统的数据传输提供了更高速、更稳定的支持。
（三）应用层应用层是智能医疗系统的核心，包括医疗数据管理平台、医疗决策支持系统、远程医疗服务平台等。
医疗物联网技术架构规范（一）物联网指通过各种信息传感设备，实时采集任何需要监控、连接、互动的物体或过程等各种需要的信息，与互联网结合形成的一个巨大网络。
目的是实现物与物、物与人所有的物品与网络连接，方便识别、管理和控制。
（二）医疗物联网技术指通过传感器、RFID、蓝牙、无线通信等物联网技术，将其综合应用于整个医疗业务运行环境中进行信息交换和通讯，实现智能化识别定位追踪监控和管理等功能。
（三）医疗物联网至少包括以下3层1.应用层医疗物联网应用、服务或控制中心涵盖各种医疗物联网业务，目前典型业务包括环境监控、资产定位、人员定位、安防管控设备状态监控、物流仓储、智能导航等方面。
2.网络层用于实现医疗环境中各类业务系统中感知层物联网设备采集信息与应用层间的传输，包括无线网、有线网、互联网、各类专线等。
3.感知层用于实现对终端各类数据信息采集，是支撑医疗物联网最基础设施，包括各类传感器、智能终端、音视频采集、RFID标签等物联网感知终端。
（四）医院物联网技术架构应用规范要求1.医疗物联网技术根据医院需求进行整体规划设计，建设医院内部统一的物联网技术平台。
2.医院物联网平台支持跨应用系统、跨物联网产品信息交互，实现异构组件和异构子系统间互操作。
3.医院物联网平台接口遵循统一标准，实现各模块接入标准化管理。
4.物联网设备加入、离开医院物联网平台时，向系统平台提供自描述信息，包括设备类型、可用服务、当前状态等。
5.物联网系统具备可管理性和自配置性可进行设备管理网络管理系统管理、接口维护和报警等，支持系统监控和配置更改；基于预定义规则进行自动化配置，包括网络连接和即插即用等。
6.物联网系统在医院应用时，根据不同应用场景和应用需求，提供不同程度精确性解决方案。
7.物联网系统平台根据需要，授予用户对医院物联网各系统不同访问权限。
8.物联网系统平台不同应用数据互联互通。
9.物联网终端工作时长、能耗、覆盖率、响应时间等，满足系统对不同场景设计和要求。
物联网5大关键技术及其体系结构一、物联网的体系结构现在智能家居已经深入人心，而智能家居的实现离不开物联网技术。
那么什么是物联网呢？物联网简单的概括为：物联网利用无线射频识别(电子标签系统)、红外传感器、汽车卫星导航系统、激光扫描仪和其他传感器数据，根据约定的连接协议将各种对象连接到网际网络，交换信息并相互通讯、识别、定位、跟踪、监视和管理的网络。
物联网中的“物”并不只是单纯的我们生活中的物品，这里的“物”需要满足很多条件，比如：1.能够接收适当的信息2.需要数据传输路径3.需要一定的存储功能4.需要处理运算单元5.有执行操作系统6.需要专用的应用程序7.数据信号发送器是必要的8.服从物联网的通讯协议9.能够在世界网络中识别唯一的号码。
二、物联网的体系结构物联网体系结构主要由三个层次组成：感知层（感知控制层）、网络层和应用层组成。
其中网络层又称为传输层，包括接入层、汇聚层和核心交换层，应用层又分为管理服务层和行业应用层。
三、物联网五大核心技术物联网的核心关键技术主要包括RFID技术、传感器技术、无线网络技术、人工智能技术、云计算技术等。
1.RFID技术RFID技术是物联网“让物说话”的关键技术。
物联网中的RFID标签存储标准化的、可互操作的信息，并通过无线数据通信网络自动采集到中心信息系统中，实现物品的识别。
2.传感器技术传感器技术在物联网中，传感器主要负责接收对象的“语音”内容。
传感器技术是从自然源中获取信息并对其进行处理、转换和识别的多学科现代科学与工程技术。
它涉及传感器的规划、设计、开发、制造和测试，信息处理和识别，改进活动的应用和评估。
3.无线网络技术在物联网中，要与人无障碍地通信，必然离不开能够传输海量数据的高速无线网络。
无线网络不仅包括允许用户建立远距离无线连接的全球语音和数据网络，还包括短距离蓝牙技术、红外线技术和Zigbee技术。
4.人工智能技术人工智能是一种用计算机模拟某些思维过程和智能行为(如学习、推理、思考和规划等)的技术。
传感器与微系统（Transducer and Microsystem Technologies）2012年第31卷第6期医院物联网体系结构和关键技术研究*俞磊1，2，陆阳1，田一鸣1，朱晓玲1（1．合肥工业大学计算机与信息学院，安徽合肥230009；2．安徽中医学院医药信息工程学院，安徽合肥230031）摘要：医院物联网是物联网技术在医疗行业应用的集中体现。
在简单介绍医院物联网基本概念的基础上，结合物联网机制和医院的实际特点，探讨了适用于医院物联网的体系结构，并分析了构建中的关键技术，包括医院物联网的标准建设、中间件技术及嵌入式电子病历的研究与设计等。
关键词：物联网；体系结构；医院；嵌入式电子病历中图分类号：TP393文献标识码：A文章编号：1000—9787（2012）06—0076—03Research on architecture and key technology of internetof things in hospital*YU Lei1，2，LU Yang1，TIAN Yi-ming1，ZHU Xiao-ling1（1．School of Computer and Information，Hefei University of Technology，Hefei230009，China；2．School of Medical Information Technology，Anhui University of Traditional Chinese Medicine，Hefei230031，China）Abstract：The internet of things（IoT）in hospital is concentrated reflection of the technology of IoT applied inmedical industry．Based on the simple introduction of basic concept of IoT in hospital，combined with themechanism of IoT and characteristic of hospital，a kind of IoT architecture fit for hospital is discussed and the keytechnology is analyzed，including construction of criterion of IoT in hospital，technology of middleware，study anddesign of embedded electronic medical record and so on．Key words：internet of things（IoT）；architecture；hospital；embedded electronic medical record0引言“物联网”是继计算机、互联网与移动通信网之后的世界信息产业第四次技术革命，是指通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，具有全面感知、可靠传递和智能处理等特征［1］。
物联网用途极为广泛，遍及智能交通、智能家居、医疗健康、智能电网、智能物流、工业与自动化控制、精细农牧业、国防军事、环境与安全检测、金融与服务业等诸多领域。
就医疗领域而言，物联网技术在该行业的集中体现便是医院物联网，将对医院目前的诊疗模式产生深远的影响。
本文就从医院物联网的基本概念开始，对其体系结构和关键技术展开详细的探讨。
1医院物联网的基本概念医院物联网是社会物联网的重要组成部分，是在综合了信息化医院、智能医院［2］、数字医院［3］的基础上，对医院更加具体、全面、动态的描述。
陆续有学者提出医疗物联网［4］、物联网医学［5］、健康物联网［6］等相关概念，虽没有形成统一的定义和描述，但本质上都是相同的，只是描述的角度和范围不同。
广义上来讲，医院物联网可以说就是医疗物联网，涉及到医疗领域的方方面面。
这里，本文将重点关注医院内部的物物相连网络，是物联网技术具体在医院这个特定地点中的应用是医疗物联网的重要组成部分，不涉及到医院以外的其他场所和环节，比如远程监控、药品供应链管理等，2医院物联网的体系结构已有不少学者对物联网的体系结构展开了相关研究，分别提出了一些适用于物联网的体系结构，如物品万维网（web of things，WoT）体系结构［7］、自主体系结构［8］及EPC 结构［9］等。
关于物联网技术在某个领域的具体应用，更多的是采用感知层、网络层和传输层［10］三层通用架构。
在医收稿日期：2011—11—25*基金项目：国家自然科学基金资助项目（60873195，61070220）；高等学校博士点基金资助项目（20090111110002）；安徽省高等学校省级自然科学研究重大计划资助项目（ZD200905）67第6期俞磊，等：医院物联网体系结构和关键技术研究院领域，虽没有文献直接提及，但已有一些相关文章出现，如文献［11］提出了一无边界感知医院模型，文献［12］提出了一数字化环绕智能医院的应用模型。
鉴于目前物联网的已有研究基础和医院的实际环境特点，医院物联网也是沿用通用的三层体系架构，但须根据医院的实际环境特点进行改进和细化，具体如图1所示。
2．1感知层感知层分为2个子层，分别是数据采集子层和接入子层。
数据采集子层是对医院物联网中的结点进行识别，感知并采集医生、护士的身份信息，病人的身份信息和诊疗信息，药品、医疗设备、医疗废弃物的基本信息和位置信息，住院病人的生理信息和位置信息，医院周围的环境信息等相关数据。
数据采集子层所用到的设备有RFID标签、读写器、各种传感器和摄像头等，目的是把网内的所有人员和物品改造成信息物理系统（CPS）节点，便于标识。
物联网中的节点分为无源CPS、有源CPS和互联网CPS三种［13］。
根据医院物联网的环境特点和服务需求，门诊病人采用无源CPS节点，仅需在其挂号时发放能标识其个人信息的RFID就诊卡或者手腕；医院里的药品、医疗设备、医疗废弃物也采用无源CPS节点，仅需贴上标识其信息的RFID标签；病房里的住院病人采用有源CPS节点，因为为便于生理监控在其身上佩戴了可感知其生理信息的传感器；医院里的基础设施，如墙、楼梯等则采用互联网CPS节点，以便对其位置进行监控和定位。
图1医院物联网的体系结构Fig1Architecture of internet of things in hospital接入子层是对数据采集子层获得的数据进行传输，接入到主干网，即全局物联网络。
接入方式多种多样，有移动网络接入、无线网络接入、固定网络接入和有线电视网络接入［14］等，其中移动网络因覆盖范围广、建设成本低、部署方便和具备移动性等特点将成为医院物联网的主要接入方式。
具体实施时需视情况而定，像门诊管理系统、医技管理系统这些使用地点固定的系统适合采用固定网络接入，而住院管理系统因其中医生、护士工作站使用无线医疗的地点不固定性而适合采用移动网络或者无线网络接入。
就目前常用的短距离无线技术而言，Wi-Fi自组网能力较差，特别不适合药品管理和人流量多时的门诊病人管理；无线传感器网络（WSNs）数据传输速率太低，不能适应多媒体信息的无线传输，如一些医技科室的胶片传输就无法胜任。
所以，需对接入技术进行深入研究，开发真正适合医院环境使用的接入技术。
2．2网络层网络层也分为2个子层，分别是网络传输平台和应用平台。
网络传输平台就是医院物联网的主干网，利用以太网技术、移动通信技术、M2M技术，对感知层感知到的信息进行实时、无障碍、高可靠地传送。
另外，为形成统一的医院物联网络，完全抛弃医院目前现有的各异构网络，重新布设新一代网络，不太现实，比较可行的方法是对医院现行的各应用网络（如原先布设的有线网络、Internet、通信网、移动网等）进行融合，因此，需研究适合医院的异构网络融合技术。
应用平台主要是实现各种数据信息集成，包括统一数据描述、统一数据仓库、数据中间件技术等，并在此基础上构成服务支撑平台，为应用层各种服务提供开放的接口［15］，以便第三方在上面方便地开发各种各样的应用服务，供医护员工、病人及其他相关人员使用。
2．3应用层应用层包括两部分内容，分别是医院信息化应用和管理决策与应用。
医院信息化应用包括门诊管理、住院管理、医技（检验、检查、放射、病理、理疗等）管理、药品管理、设备和物资管理、医务管理、财务管理等方面的信息化。
管理决策与应用是高层应用，如疾病分析（各类疾病的发病时间、地域分布及诊疗费用情况），患者分析（患者的地区分布、年龄分布、公费医疗比例及就诊时间情况），门诊分析（各时间段内的门诊人次、住院人次及医生出诊情况），药品分析（各类药品的金额、消耗数量及利润情况）和科室分析（各科室不同时期产生诊疗费用的情况）等。
3构建医院物联网的关键技术3．1医院物联网的标准建设目前，传感器网络医疗应用项目组已成立，需尽快建立面向医疗行业的物联网标准体系，规范针对医疗行业的物联网技术结构和内容。
医院物联网的标准建设主要包括：1）全医院的编码标准，包括医院信息术语标准、医院信77息分类编码标准等；2）全医院的数据交换标准，目前已有的标准有HL7［3］（health level7），DICOM3．0［3］（digital imaging and communi-cation on medice）和ASTM［3］（The American Society for Tes-ting and Materials）；3）应用系统规范，包括医院物联网中应用系统的开发技术标准、数据描述、数据通信接口、数据仓库和中间件［14］等；4）医院物联网环境下的业务流程规范，如形成的临床路径管理新模式等。
3．2中间件技术针对医院物联网中的不同应用服务，可开发不同的中间件，如医疗设备管理中间件、药品管理中间件、紧急事件急救处理中间件、病历信息传输中间件等。
每种中间件的研发都须参照医院物联网应用服务的要求和标准进行。
文献［16］就针对医疗环境下无线嵌入式设备的数据传输开发了此类设备与远程中心数据库交互的中间件系统。
3．3基于物联网平台的的嵌入式电子病历相对于医院信息系统（HIS），医院物联网的核心在于医疗的移动化和无线化，所以，需把互联网平台下的传统电子病历系统移植到物联网平台，即基于RFID和WSNs技术、运行在手持无线终端设备（如PDA）的嵌入式电子病历系统，这是医院物联网实现的关键。
