醫療物聯網的應用及關鍵技術分析

張自成 陳思睿

（1. 重慶信科設計有限公司，重慶 401121；2. 中國電信股份有限公司重慶分公司，重慶 400000）

1 醫療物聯網技術的發展

我國當前的醫療事業正處于改革發展的階段，醫療物聯網技術的出現能夠滿足醫療事業的發展，提高醫療機構信息化管理的水平和綜合發展實力。物聯網技術注重的是終端可移動性技術、接入靈活方便的優勢在醫療機構廣泛應用，能夠有效提高醫院在人員管理、醫療器械設備管理和實時監控方面的效率。其中，主要應用了先進的計算機技術和信息技術，能夠實現射頻識別技術、傳感和定位技術等，對各種醫療對象進行全方位的處理，“物”即是醫療對象，“聯”指的是交互過程，“網”即醫療流程等，能夠全面提高醫療質量和安全。

2 醫療物聯網的關鍵技術

2.1 醫療物聯網應用基礎架構設計

結合醫療健康物聯網服務內容，在醫療物聯網應用基礎架構設計方面不僅需要利用參數感知和采集等先進傳感器設備，同時，還需要注意通信網和應用網關的接入，做好信息化基礎設施建設與外部醫療服務資源之間的有效整合。這些方面內容不僅種類繁雜，同時分布相對較為廣泛。在實際應用中首先需要明確應用部署模式，以此為基礎，提出有足夠可行性的基本參考體系框架。

根據當前物聯網行業的應用部署需要以及醫療信息化發展前景，在醫療物聯網基礎架構方面盡量選擇分層體系，將整個應用架構分為五個不同層次：第一，感知采集層。這一層次包含有不同的感知設備和信息采集設備等，主要是負責對目標生理指標、健康參數等信息的感知和采集；第二，傳輸接入層。這一層有網關、物聯網接口和中間件等，主要是負責基礎通信網絡與底層傳感網絡之間的網絡連接，同時進行物聯網各類數據的轉發和處理，負責信息的傳遞；第三，網絡通信層。這一層主要為不同的基礎通信網絡，主要負責醫療物聯網系統各類基礎通信能力，同時還能夠實現WIFI、因特網等不同通信網絡，以此覆蓋醫療物聯網應用環境；第四，支持管理層。這一層主要是為物聯網和醫療信息化基礎應用及設備提供支撐，利用數據平臺、支撐平臺、終端管理、業務管理、接口管理建設等，滿足醫療健康服務以及擴展運行等方面需要，以此為基礎，使數據存儲、醫療健康信息處理等方面問題得到解決，實現各類系統數據的分享；第五，服務應用層。這一層主要結合實際情況和需求，給予個性化醫療物聯網服務。醫療物聯網基礎架構見圖1。

圖1 醫療物聯網基礎架構圖

2.2 醫院干擾抑制技術的應用

醫療物聯網實際應用中，由于醫院自身特點，存在復雜電磁環境，容易有信號干擾情況出現，不利于醫療設備的正常運行以及醫療健康敏感信息獲取。在醫療物聯網部署環境方面涉及非常多電子、電氣和醫療設備儀器，這些設備儀器在運行過程中會向外發射不同程度電磁能量，給物聯網設備和相關設備帶來一定的影響，甚至造成設備的嚴重電磁干擾。如果未做好電磁干擾的有效控制，不僅會出現信息的丟失，導致患者生命健康受到威脅，同時，還會使相應頻段醫療物聯網系統和網絡受到干擾。 （1） 空間隔離方法。首先對醫療電子系統的電磁兼容性進行評估和分析，根據實際的應用場景要求，需要部署相對應的物聯網設備信號發射需求，對一些敏感的電磁設備進行屏蔽處理能夠避免電磁干擾，還可以在節點位置發射天線，對節點位置進行調整，避免對設備的干擾； （2） 醫療設備頻率隔離方法。醫療設備對某一頻率比較敏感，可以在選擇相對應的設備時避開敏感的位置，對物聯網的節點進行控制，也能夠在一定程度上避免對設備的干擾。

3 醫療物聯網的應用

醫療物聯網系統的安全十分關鍵，一旦有安全問題出現，可能會引發嚴重后果，另外，醫療健康物聯網涉及非常多隱私，系統需要確保數據在采集、傳輸和存儲等階段不會出現泄漏。當前醫療物聯網中存在有非常多網絡設備，組網以及接入技術存在有較大復雜性，網絡感知節點資源存在有一定的限制，在復雜安全保護體系中難以取得理想運行效果，這些問題的存在都對醫療健康物聯網安全有嚴格要求。

（1） 在醫療健康傳感網安全方面。存在有以下幾個方面問題，第一，感知節點安全問題，醫療健康物聯網應用中，感知節點往往在無人監控環境下，或者由患者使用，可能會出現人為破壞和屏蔽等問題；第二，傳感器網絡安全問題。感知網絡在物理層、鏈路層、網絡層以及傳輸層等傳輸過程中均可能有安全問題出現；第三，傳感器數據安全問題。數據安全主要是確保數據真實性、有效性和完整性。不僅要確保數據通信中不被截獲、篡改，同時，還需要確保數據在融合中不出現錯誤。

（2） 傳感器網絡技術的應用。傳感器網絡技術在醫療事業中是最基礎的一項技術，對未來智慧醫療的發展有著十分重要的作用，通過在監測的區域范圍內部署傳感節點，能夠對需要感知的事物進行實時監控和監督，同時，結合射頻識別技術和定位技術進行跟蹤，實現信息的共享與傳輸。

（3） 在醫療信息隱私保護方面，以往信息安全技術更多的是重視網絡安全和邊界安全，很少涉及數據內容安全等問題，在數據安全審計方面多為被動防御技術。在醫療信息隱私保護方面，尤其一些較為敏感的數據，多儲存在云服務中心或者數據中心，僅利用邊界安全、數據分文審計技術等遠遠無法滿足數據安全需要。利用“云計算”技術能夠建立虛擬化的信息資源，能夠根據事先商定好的服務動態提供服務，能夠對醫療系統進行實時動態管理，各個相互獨立的系統進行整合，能夠為構建醫療信息基礎設施提供相關的數據信息支撐，該技術具有服務資源化和擴展性的特點。

4 結語

當前世界范圍在物聯網技術方面有著非常高的重視度，但是在技術規范和相關標準體系方面還需要不斷完善，尤其在面向醫療健康領域等較為特殊應用背景方面，需要不斷結合計算機技術和網絡技術中的云計算技術、傳感器技術和定位技術等，不斷融入醫療物聯網中，推動醫療事業的進一步發展，提高物聯網技術在醫療健康領域應用有效性，更好地滿足當前人們的實際需要。