医疗物联网方案概述
医疗物联网方案概述
医疗物联网（IoMT）是物联网技术在医疗场景中的应用，通过感知技术和通信技术实现数据采集、传输、处理、存储和分析应用，以满足医疗服务和医院运营需求。随着医疗物联网的快速发展，其建设过程中面临着基础网络重复建设、信息孤岛、无线信号干扰和运维难度大等挑战。本文将介绍一种创新的医疗物联网解决方案，通过统一的顶层设计和网络规划，实现医疗物联网的高效互联和稳定运行。
方案简介
医疗物联网（IoMT，Internet of Medical Things）是指物联网延伸到医疗场景下，通过感知技术和通信技术，实现数据采集、传输、处理、存储、分析应用，以满足医疗服务和医院运营为目标的人与物、物与物通信的网络。医疗物联网涉及短距无线通信、通信承载、网络安全、边缘计算、大数据分析与智能技术应用等技术，是一个复杂的系统，因此需要从架构、网络、安全、管理等多个维度，系统地进行规划，建立全院级的网络建设蓝图，再结合各个科室的业务需求将医疗物联网分解为不同项目逐步建设，才能承载不断增多的传感器和不断发展创新的智能应用。
医疗物联网建设面临如下挑战：
挑战一：基础网络重复建设，推高建设成本
当前医疗物联网终端、传感器使用的通信协议各异，如Wi-Fi、RFID、蓝牙、ZigBee等，很难通过统一的方式接入网络，不同的协议需要建设多个物联网关，无法复用医院已经建设好的物联网络，导致物联网络的重复建设，建设成本居高不下。挑战二：“烟囱式”建设方式，导致应用和信息孤岛，数据无法互通
当前医疗物联网的建设主要由医院各个业务科室驱动，物联应用往往只考虑了某一单一业务诉求，整网没有统一规划，导致整网出现多个碎片化的网络和信息孤岛，不仅给医院的安全带来诸多未知的风险，也导致数据无法互联互通，从而给大数据、智能技术等应用带来困难。同时由于缺乏整体规划和顶层设计，没有建设标准，导致物联网建设不可持续，如果医院在建设医疗物联网时仅考虑了满足业务需求，在后期将非常受限于医疗物联网厂商提供的产品和技术，使得医院无法形成自己的医疗物联网建设标准和技术路线，医疗物联网建设处于被动不可控状态，影响智慧医院的建设进程。挑战三：无线信号互相干扰，设备易掉线，业务不稳定
在医疗场景中，大多医疗设备属于共享使用，因此多为移动性场景，存在各式各样的无线终端或传感器，如穿戴类设备，环境传感器，资产传感器，各类运行监控传感器等，每种传感器都接入私有的小基站。Wi-Fi网络没有统一的空口网规网优，加之蓝牙、RFID、ZigBee等各种射频源无序的建设，导致射频环境复杂，信号在空中干扰严重，无线网络质量差，各类无线终端或传感器频繁掉线，数据断断续续，难以保障实时数据采集，让诊断与预测分析等智能应用出现业务中断或者误报，难以支撑紧张繁忙的医疗业务。挑战四：网络和终端运维割裂，网络运维难度大
随着物联网、5G等技术发展，各种智能终端和应用层出不穷，医院接入终端由原来单一类型办公PC，到现在各类型智能终端，终端数量百倍增加，而医院网络和应用多为“烟囱式”建设，不同的业务建设不同的网络，如有线网、Wi-Fi网、蓝牙网、RFID网等都是独立建设，融合度低，网络存在多套网管设备，通信网、感知网、物联终端分段管理，导致运维割裂，无法统一运维，运维人员疲于奔命。
组网架构
为了应对医疗物联网建设中面临的挑战，华为公司携手合作伙伴，推出华为智慧医院辅助医疗物联网解决方案，通过将人、物加入医疗物联网，有效提升医护工作效率和医院管理效率。
华为辅助医疗物联网解决方案通过统一顶层设计、统一网络规划，实现纵向应用、网络、物联终端分层解耦，分层次架构，打破传统烟囱式的设计。每一层具备标准的接口，具备独立弹性扩容的能力。该方案可支持物联终端弹性插拔式的接入，业务应用弹性扩展，实现数字信息的泛在互联，高效通信。其网络架构如图1所示。
图1组网架构
终端层
用于辅助医疗物联网各业务场景的终端感知设备。包括不限于输液监护器、资产标签、母婴手环、医疗废物垃圾桶、体温贴等。接入层
用于为非Wi-Fi类无线物联终端提供接入服务，涉及设备为IoT插卡，IoT插卡以插卡形式安装在AP中，或以USB外置模块形式通过USB接口连接AP，额外提供RFID、ZigBee、蓝牙等多种无线协议融合接入的能力。在有设备物联需求的房间（如病房、急诊等）按需部署。
不同厂商提供的IoT插卡和配套终端的能力有所不同，具体参见医疗物联网配套产品全景图。
管道层
主要包括AP、AC、交换机等网络设备。管道层仅用于转发医疗物联网设备的报文数据。业务应用层
一般部署在数据中心机房，包括物联网中间件平台或者各种物联应用系统，如婴儿防盗系统等，用于实现物联数据信息集成和物联应用。它们可以分别部署在单独的服务器，也可以部署在同一个服务器上。