智慧醫院建設正在成為增強醫院競爭力與創新力的關鍵行為，是醫院的第3次信息化革命。本文給出一種智慧醫院建設的總體架構思路，闡述了智慧醫院建設原則和建設內容。通過引入物聯網業務支撐平臺實現物聯網應用部署的規范化和標準化，避免醫院信息化建設過程中基礎設施重復建設和信息孤島。最后給出了在智慧醫院建設中可能遇到的問題和解決思路。

1.引 言

物聯網簡單理解，就是“物物相連的互聯網”，目前沒有統一定義，業界比較公認的定義是指通過射頻識別、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網系統具有全面感知、可靠傳遞和智能處理等特征。2009年美國IBM公司智慧地球概念提出再次點燃了物聯網新旺之火，同年***總理無錫考察并發表重要講話，之后“物聯網”概念在國內迅速升溫。《國家中長期科學與技術發展規劃（2006-2020年）》和“新一代寬帶移動無線通信網”重大專項中均將傳感網列入重點研究領，物聯網、新能源與綠色制造等并列為國家五大戰略新興產業。近年來，國內物聯網發技術與應用展迅速，遍及智能交通、智能家居、醫療健康、智能電網、智能物流、工業與自動化控制、精細農牧業、國防軍事、環境與安全檢測、金融與服務業等諸多領域。醫療衛生事業作為現代化程度較高的領域，應用物聯網技術將對醫院信息化、流程化、規劃化建設起到深遠影響。

目前，醫院醫療信息化建設已走過兩個階段：第1階段就是建立醫療診斷設備所采集信息及病人治療信息的存儲傳輸及共享;第2階段就是針對醫生、護士所建立信息化手段，如無線查房、無線開醫囑、無線輸液管理統等。目前進入第3階段，就是智慧醫院建設階段，體現以人為本的就醫服務理念。

建設智慧醫院就是利用物聯網技術，實現患者、醫護、藥品、器械、醫療設備、醫療場所等資產系統之間的有效互動，按照一定的標準和管理規范進行有序的管理，在控制下進行運作，保障醫院的基本醫療安全、提高醫院的醫療質量、醫療水平和工作效率。建設智慧醫院的目的就是以患者高效就醫為中心，方便患者就醫，簡化就醫流程，降低就醫成本，實現患者就醫智慧化;智慧醫院以全崗、全程、全面應用信息技術為基礎，以管理信息化、作業網絡化、醫療數字化、智慧人文化為目標和手段，達到醫院現有信息系統軟硬件、醫療設備、管理制度、醫院文化及其他資源的數字化整合，構建技術精湛、服務優質、運營高效的現代化醫院管理與服務新模式。

智慧醫院建設不等于一二個項目或應用，而是一項長期實施工程。實現途徑可以采用2種方式：方式1由點到面，即根據醫院信息化建設需求，按子系統方式逐個實施，最后統一數據集成融合，形成報表，生產展示頁面供醫院管理人員、醫護人員、上級主管部門、患者等對象使用。這種方式一定要做好標準規劃，尤其是數據接口和格式，防止將來系統重復建設和信息孤島的形成。方式2從頂層入手，做好架構設計，按標準化架構逐個實施業務模塊。方式2的實施周期較長，費用較高，不太適合醫院的信息化發展現狀。本院采用了方式1，在實施過程中醫院主管領導、信息處同事全程參與集成商工作小組，參與業務規劃和實施。本文主要介紹我院在探索智慧醫院建設中所做的工作，以及工作中遇到的問題和解決辦法，希望對同行智慧醫院建設有所貢獻。

2.醫院物聯網工作原理

醫院物聯網首先要解決的對象感知。感知對象包含患者、醫生、護士、護工、醫療器械、醫療藥品、醫療設備、醫療場所、醫療垃圾等。通過給醫院資產佩戴對應的標簽產品，實現資產與設備的關聯，資產關聯后，標簽將感知的數據通過閱讀器、手持終端、無線有線網絡等傳送到后臺信息系統，后臺信息系統對標簽感知數據進行分析處理，對需要報警的數據進行報警，同時通過網頁模式將數據展現給醫院主管領導、醫生護士、患者、安保人員，以方便了解權限范圍內的資產狀態，為決策制定提供數據支撐。例如，通過給急診患者佩戴標簽，可可視化的感知患者從到達醫院急診科到救治結束整個過程的狀態，比如患者幾點幾分幾秒到達急診科，幾點幾分幾秒初診結束，幾點幾分幾秒抽血化驗結束，幾點幾分幾秒常規檢查結束、幾點幾分幾秒診斷結束。通過大量分析這樣的過程數據，可以找出影響醫院急診處理效率的瓶頸所在，醫院急診處理的平均時間，醫院工作效率如何，哪些地方還可以改進。

醫院物聯網應用的感知設備主要包含條碼、二維碼、RFID標簽等。在醫院傳統的信息化建設過程中條碼和二維碼是作為醫院資產標識的主要手段。在物聯網應用時代，RFID將作為醫院資產標識簽的主要手段。RFID標簽產品主要工作在125K、13.56M、915M和 2.4G等頻段上，標簽應用對象不同，標簽工作頻段也不太一樣。隨著醫院WLAN無線網絡覆蓋的逐漸普及，移動醫護應用的不斷推廣，建設WLAN無線網絡已經成為了醫院首選。在這種網絡基礎之下，開展基于WLAN網絡的物聯網應用數據傳輸將節約醫院基礎建設投資，實現一網多用。經過先期技術評估，我院選擇了13.56M的RFID無線標簽和2.4G的WLAN標簽作為智慧醫院建設的標簽產品。根據管控資產類別不同，選定的物聯網標簽分為RFID標簽、WiFi標簽、RFID+WiFi標簽、WiFi+傳感器和RFID+WiFi+傳感器等種類。掃描RFID標簽，查看與資產有關的基本信息，與HIS系統對接，提高業務工作效率。傳感器檢測環境溫濕度、患者生命體特征、緊急呼叫按鍵，將數據通過WiFi網絡回傳到后臺管理系統，實現遠程監測，可根據需要實現反向控制。

3. 醫院物聯網總體架構

物聯網背景下的智慧醫院總體架構如下圖所示，可分為數據感知、數據傳輸和應用服務等層次，其中數據感知包含資產對象、電子標簽和閱讀器等產品，有些還包含傳感器網絡。為了保障感知數據的安全和維護，通常在數據感知和數據傳輸之間架設接入網關。

數據感知：體現了物聯網應用的技術特點。不同于互聯網應用，物聯網應用需要標簽與資產對象關聯，通過數據采集終端獲取資產對象的信息數據，比如人員位置、行徑軌跡、設備維修記錄、業務處理流程、環境溫濕度、患者生命特征數據等。醫院物聯網資產涉及醫生、護士、護工、重點關注患者、嬰幼兒、醫療器械、醫療設備、醫療垃圾、車輛、藥品存放室、疫苗存放場所、血液存放場所等，屬于廣義概念。標簽將監測的數據接入網絡實現數據中轉。對于無源標簽，需要通過固定閱讀器/手持終端進行掃描，讀取數據;對于有源標簽，標簽定期主動發射信號，信號內包含傳感器檢測數據。

圖1 醫院物聯網總體架構

網絡傳輸：負責感知層數據傳輸。采用醫院有線無線網絡，也可以采用運營商的無線網絡。為了保證感知層數據安全，同時方便維護和管理，通常在感知層和網絡傳輸層之間架設接入網關。在本院我們采用WLAN網絡。在需要管理的區域部署WiFi無線路由器。無線路由器接收標簽閱讀器、手持終端、有源標簽發送的數據，根據協議要求將數據轉發給物聯網業務支撐平臺。無線路由器要求配置支持數據、語音、視頻、定位等多種業務數據并發，至少配置2個SSID，且引入WAPI認證機制。只有擁有本系統合法數字證書的標簽、閱讀器、手持終端等產品才允許接入網絡，傳輸數據，以保證醫院WiFi覆蓋的安全可靠。

應用服務層：根據醫院業務流程需要定制開發的應用服務，支持模塊化實現，比如特殊患者定位管理、嬰兒安全管理、重點患者緊急呼叫管理、危重患者防摔管理、醫護人員緊急呼叫管理、環境溫濕度監測、重點患者生命體特征監測、醫療物資/設備全生命周期管理、醫療垃圾管理等。同時為了便于醫院信息化平臺的集成，應用服務層對外提供WEB SERVICE接口，方便實現與醫院現有HIS、PACS、CVIS等系統對接，實現數據共享。

4.智慧醫院建設原則

物聯網時代下的智慧醫院建設核心就是基于透徹的感知和度量，實現全面互聯互通的醫院信息化系統，通過醫院信息化網絡實現感知數據的互通，業務平臺對感知數據作進一步處理，使患者隨時掌握自己的健康狀況，救治狀況;醫生可及時的了解患者的歷史記錄、期間癥狀，提高診斷的準確性;主管領導可了解和分析醫院資源配置是否合理，業務流程是否高效，最終提高醫院的工作效率和服務水平。因此智慧醫院的建設需要遵循以下原則：

◆ 整體規劃分步實施

物聯網技術應用到人員管理、資產管理、流程優化管理等多個方面。應用需求較多，建設的系統也就多。隨著系統越建越多，相互之間的數據交互逐漸變得繁雜，管理復雜，容易形成信息孤島，而且還存在基礎設施重復建設，整個系統架構呈現出復雜的網狀網拓撲結構。

因此需要在建設初期做好規劃。規范好項目的總體架構、實施步驟，驗證指標等。總體架構設計必須做到靈活，模塊化實現，方便數據融合和升級擴展。

◆ 規范化標準化

規范性、標準化是一個大型系統建設的基礎，也是系統與其他系統兼容和進一步擴充的根本保證。對于智慧醫院系統來說，系統設計和數據的規范性和標準化工作極其重要，是系統開放性和數據共享的要求。在系統建設之前應有明確的統一的數據采集規范和質量標準。整個系統的規范標準的制定完全遵循國家規范標準和有關行業規范標準。在系統的總體設計上，借鑒各類系統的成功經驗，同時注重考慮同類系統的建設教訓，在技術上，要采用國際上先進的且成熟的技術，使得設計更加合理、更為先進。充分考慮醫院信息化系統的現狀和特點，在注重系統的實用性的前提下，盡可能采用先進的計算機軟、硬件環境;在軟件的開發思想上，嚴格按照軟件工程的標準和面向對象的理論來設計，保證系統的先進性。

◆ 技術先進行和成熟性

信息技術尤其是軟件技術發展迅速，新理念、新體系、新技術迭相推出，這造成了新的、先進的和成熟的技術之間的矛盾。而大規模、全局性的應用系統，其功能和性能要求具有綜合性。因此，在設計理念、技術體系、產品選用等方面要求先進性和成熟性的統一，以滿足系統在很長的生命周期內有持續的可維護性和可擴展性。

◆ 安全可靠

智慧醫院建設會涉及患者、醫生護士的個人信息，如何保證在享受醫療健康服務的同時，保證網絡數據安全至關重要，因此，系統應遵循安全性的原則。本系統在設計時將安全性問題分為以下三種情況：一是防止外部非法用戶訪問網絡;二是防止內部合法用戶的越權訪問;三是意外的數據損害。在網絡安全方面，同時考慮用戶認證、權限控制管理、通信數據加密、無線局域網防護等幾個方面。將安全作為一個整體來統籌解決，而不能夠全盤依靠有線網絡的設備、無線網絡設備去解決問題。需要多層次多措施提高系統安全等級。

◆ 智能化管理

搭建統一醫院物聯網業務支撐管理平臺，實現對病人、醫生、護士、醫療設備、醫療器械、醫療耗材、藥品等資產統一管理。結合物聯網技術，實現對整個網絡的智能動態負載變化;自動頻道管理，實時的射頻自動監測功能，網絡具有自康復能力。

◆ 易維護、易管理、易擴展

平臺模塊設計、分布式部署。界面設計簡單明了，易于操作。一個系統的易維護性是系統的一項非常重要的指標，對于一個較大的系統，統一的規劃，結構化的設計，設備、器材、軟件盡可能統一采購，統一管理，選擇合格的供應廠家是保證系統易維護性的關鍵。

需要遵循相關技術標準，重視開發的延續性。醫院信息化建設將是一個互聯互通的大集成系統，各個子系統的開發必須考慮規范化數據接口。采用標準硬件、操作系統及網絡和通訊協議，并可提供開放的通訊協議，支持第三方系統集成。

5.智慧醫院物聯網建設應用

智慧醫院建設是一項長期過程，結合國內外同行案例以及本院的特點，我院與上海淡水信息技術有限公司經過長期反復溝通討論，確立了我院智慧醫院建設方案，如圖2所示。為了物聯網業務的統一管理、維護和升級，在智慧醫院項目規劃中引入醫院物聯網業務支撐平臺，實現對院區所有物聯網設備的配置、數據采集和存儲，以云方式提供應用服務。物聯網業務支撐平臺軟件主要功能包含標簽管理、人員管理、部門管理、權限管理、地圖管理、事件管理、安全管理、定位管理、報表管理等，同時集成應用開發環境、開發工具。物聯網業務支撐平臺對外提供WEB SERVICE接口服務，方便與醫院HIS、PACS、CVIS等信息化系統實現數據共享。物聯網業務支撐平臺將數據按約定格式錄入數據庫，可為將來的數據挖掘和應用打下基礎。

圖2 智慧醫院建設總體架構

在物聯網業務支撐平臺之上，目前我院規劃以下功能應用。當下一步增加新的功能應用時，只需要根據業務流程開發應用服務即可，所有的業務數據直接可從業務支撐平臺中讀取。

（1）特殊病人安全管理

醫院特殊病患泛指VIP患者、老人、傳染病患者、嬰幼兒等住院病人。人員對象類別不同，發放的標簽也不同。標簽集成條碼功能，醫生護士掃描標簽，可查看患者基本信息，就診過程記錄，藥品發放核對身份，實現移動醫護功能。標簽主動發射信號，信號發射頻率可調，業務支撐平臺按標簽ID、患者姓名、科室、病區 、權限、位置等字段將數據保存。當傳染病患者、嬰幼兒、精神病等重點監護患者離開本病區/進入非授權病區時，系統自動報警提示。當監測到的生命體特征數據超警戒時，系統自動報警提示。當老人摔倒時，具備加速度監測能力的標簽觸發摔倒事件，系統自動報警。報警事件觸發后，系統顯示資產名稱、報警類別、報警時間、當前位置，同時聯動視頻監控系統，調用當前畫面。

VIP患者佩戴具備呼叫功能的RFID標簽，患者在醫院任何位置遇到緊急情況時，可按下標簽上的按鈕實現移動呼叫，而不像以前只能在床邊呼叫。系統收到呼叫報警后，鎖定患者呼叫區域，聯動視頻圖像，查看現場情況。

對于普通門診病患，采用就醫卡方式進行管理，實現患者身份標示、診療、建檔、信息記錄和就醫結算等功能。

（2）醫生護士人員管理

給醫護人員、護工佩戴具備呼叫功能的標簽產品，在醫院任何位置遇到突發事件時，醫護人員輕觸標簽上的按鈕便可實現呼叫求助，系統自動報警，鎖定醫護人員呼叫區域，聯動視頻圖像，查看現場情況。當發生急救事件時，護士也可通過平臺查找醫生當前位置，快速找到醫生。應用到手術室，可管理每個手術間的患者、醫生、護士、助手情況。掌握患者到達手術室的時間，麻醉醫生到達手術的時間，手術醫生到達手術室的時間，手術結束時間，根據這些數據可挖掘出醫院手術工作效率，對比找到醫院手術管理中可改進的業務流程，提高手術工作效率。醫護人員可將標簽作為院內一卡通產品，不停車進入停車場，開啟門禁，考勤、消費等應用。

（3）資產設備管理

資產管理子系統是醫療管理系統的輔助子系統，通過物聯網技術，對醫院現有資產管理系統進行升級改進，實現醫療資產全生命周期管理。內容包含資產申購、資產分配、資產維護、資產盤點、資產跟蹤、統計報表等部分，實現資產可視化管理，避免資產實物與財務賬面信息對稱的問題。管理人員通過軟件平臺實時查看資產基本信息、當前位置，數量、保養計劃等;通過手持終端掃描資產標簽進行資產盤點和查詢資產保養記錄。當資產不在預定位置時，管理員通過錄入資產名稱，可查到資產當前位置，搬運軌跡。當資產需要維護保養時，系統自動報警提示。

建立醫院資產管理系統可以實現醫療設備的電子化管理和進出入管理，減少設備由于私自外借或者偷盜所造成的損失，同時，通過資產管理子系統的快速盤點功能，可以高效的完成設備盤點工作，有效節省時間和人力。跟蹤資產設備的移動狀況，掌控資產的使用效率和配置合理性。

（4）急診患者就醫流程管理

醫院看病難，就醫流程需要優化，這是個不爭的事實，但如何優化，從哪優化，如何評估是擺在醫院主管領導面前的難題。尤其是急診處理，要求醫院快速響應急診需求，并解決問題。但由于業務流程不高效、資源配置不合理，可能就耽誤對急診患者的救治，導致不良后果。結合物聯網技術，建立一套急診就醫流程管理系統，記錄患者從到達醫院急診科，接收檢查、診治、手術，到病房的時間，形成患者D2B時間記錄表。對D2B時間記錄表根據患者病情、科室、救治過程、檢查過程、診斷過程等表項數據按月、季度、年度進行統計結果分析，從中可以發現影響急診救治的業務流程瓶頸，是檢驗科的設備不夠，急診護士醫生工作處理效率不夠、還是醫院信息化程度不夠導致信息數據不互通不共享。

發現問題，及時改進，提升醫院信息化程度和服務水平。醫院急診平均處理時間可作為評估醫院工作效率的指標之一。只有做到高質高效，才能使患者滿意。

（5）環境溫濕度監測

醫院的無菌室、血庫、ICU病房、CT室、手術室、嬰兒房等場所對環境溫度、濕度、光照、空氣質量等有著特殊的要求。在這些場所安裝智能傳感設備，可實時采集環境參數，通過醫院WLAN網絡回傳到業務支撐平臺，環境監控管理系統實時顯示監測區域的環境參數，系統預設門限，當監測數據的環境參數變化超門限值時，系統立即報警，省去了人工定時現場記錄，提高工作效率。

（6）醫療藥品、器械、耗材、衣物管理

給藥品、器械、耗材、衣物等醫療器材安裝RFID標簽，標簽與醫療器材關聯，系統實時記錄醫療器材的行徑路線，操作過程，運行時間、保證醫療器材在收發、消毒、中轉、盤點、運輸等過程按規定的流程執行。當執行過程沒按規范流程操作時，系統自動報警。當醫療器材超出授權工作范圍時，系統報警。管理人員可根據報警記錄，追蹤整個管理過程，發現問題所在。根據藥品、器械、耗材、衣物、醫療垃圾等資產對象不同，可采用13.56M的無源標簽，二維碼標簽、900M的無源標簽。

單獨的標簽產品難以全程解決資產的管理，需要結合門禁、指紋等權限系統來提高藥品、器械、耗材、衣物管理的安全性。對于高值耗材的管理，護士必須指紋識別后才能進入庫房領取耗材;領取耗材的數量，品名，時間等信息由門禁系統自動記錄;護士歸還耗材時，門禁系統也留下記錄;耗材管理系統自動可判斷出耗材的領取使用情況（品名、規格、庫存量、領取記錄、歸還記錄），甚至可追蹤到耗材使用病患。當庫存耗材數量低于門限值時，系統報警提示，設備科核實后安排采購。對于血庫血液管理，解決思路相同，整合血庫溫濕度監測情況，有效保證血液的存放質量。通過跟蹤血液的使用，可了解醫院各科室的周、月、季度、年度的血液需求，形成統計數據。

（7） 數字化病房

隨著人們生活水平的提高，人們對生病或養病期間的住院醫療條件要求也不斷提高，針對這個問題，我院對VIP病房進行了數字化改造，搭建了VIP綜合服務管理平臺，提升VIP病房的信息化應用。每個病房部署平板電腦，通過無線網絡為患者提供信息查詢、上網、娛樂、遠程探視、呼叫、IP通話等功能。護士通過平板電腦對患者基本信息進行查詢，啟動遠程視頻探視工作，核對用藥信息。

數字化病房的建設在患者和醫院之間搭建一個溝通交流平臺，除了完成日常醫療救護的功能外，患者還可以對醫生護士、業務流程、服務態度等進行評價，幫助醫院從海量的評價數據中挖掘出醫院現有服務的缺陷，并通過制定整改措施來提高醫院整體服務水平和質量。

6.智慧醫院建設中存在的些問題與建議

智慧醫院建設不僅僅是硬件產品的堆積，更多是軟件產品的整合和業務流程的梳理升級。醫院是為患者服務的，因此智慧醫院的建設必須體現在患者就醫過程中服務效率、服務水平、服務質量的提升。2012年2月工業和信息化部發布《物聯網“十二五”發展規劃》，規劃中提出了包含智慧醫療在內的9個重點領域中開展應用示范工程建設、探索應用模式，積累應用部署和推廣活動經驗。但在具體建設實施過程中面臨技術、產品、業務模式、標準化等方面的挑戰。

（1）在技術方面。智慧醫院建設涉及多項關鍵技術，比如智能感知技術、電源技術、異構網互聯互通技術、信息融合技術、數據挖掘技術，高性能并發處理技術、信息安全技術等。目前的智慧醫院建設更多集中在小系統的實現，即針對某個應用需求開發系統，缺乏整體性數據融合與集成，更談不上數據挖掘與應用。但隨著智慧醫院建設內容的不斷完善，云計算模式的引入，高并發高安全高集成的技術必須得到突破，并形成自主知識產權的核心技術和核心產品。

（2）在產品方面。目前智慧醫院的產品功能單一，成熟度不夠，缺乏體系化和標準化，不是醫院行業的定制產品。廠家不同，產品不同，協議不同，增加了后續數據融合的復雜度。需要醫療行業系統集成商深入研究智慧醫院應用需求，開發滿足醫院應用的智慧醫院產品，同時開展試點應用，培養用戶習慣，逐漸實現產品化，實現復制推廣。

（3）在業務模式方面。智慧醫院建設是一項長期工程，耗資巨大，任何一個醫院不可能一次拿出上千萬資金用于建設智慧醫院。智慧醫院的建設重在改善就醫環境，提高就醫水平，服務水平和工作效率，目標相對較虛。采用哪種商業模式，如何衡量項目的投資回報率是項目建設之前需要重點考慮的問題。加強智慧醫院產業鏈整合，通過小規模試點運作，探索商業模式，找出一條盈利之路。

（4）在管理方面。醫院單純注重硬件建設，缺乏精細化管理。醫院過度關注基礎設施建設和添置大型醫療儀器設備，內部管理卻沒有落到實處。加強智慧醫院建設必須建立1套完善的科學管理制度，并在實際工作中落實，否則智慧醫院建設項目就是個擺設。在智慧醫院建設初期，醫院的管理模式沒有從傳統的粗放式管理向精細化、法治化管理轉變，因此醫院的管理水平不能得到有效提高，醫務人員的工作效率與服務水平也無法得到升華，患者的就醫流程也無法改革與創新。

（5）在服務意識方面。醫生護士的服務水平不是一個智慧醫院項目就能解決的問題。雖然醫療衛生改革在不斷推進，但是受商品經濟和經濟利益的驅動，長期的計劃經濟體制下形成的思想觀念、服務模式根深蒂固， 以及長期以來醫務人員隊伍建設缺乏人文素質培養，行風建設措施未落實，造成一些醫護人員在服務過程中態度生硬，醫患之間潛在的危機隨著溝通不良升級，演變成醫療糾紛，醫患關系不斷惡化。因此需要在提高醫護人員專業技術水平的同時，加強人文化建設，通過制度方式來約束醫生和患者之間的無障礙溝通，改善醫患關系。

7.結 束

智慧醫院是醫院信息化發展的第3階段，建設智慧醫院不僅僅要建立一套智慧的醫療信息網絡平臺體系，更多是要讓醫院的醫生與護士加以運用，并能夠良好的運行下去，加上行政管理人員后臺管理，將患者、醫護人員、醫療服務提供商、社會保障部門等以無縫協同的方式智能互聯，真正做到以患者為中心，使患者用較短的時間等待治療、支付基本的醫療費用，就可以享受安全、便利、優質的診療服務。

責任編輯：ct