基于WF-IOT的智慧健康醫(yī)養(yǎng)中心解決方案

1、背景

現(xiàn)在，人們已不滿足于吃飽穿暖，生活方式正在改變，對醫(yī)療健康的需求日益上升，這為健康與養(yǎng)生產(chǎn)業(yè)的發(fā)展創(chuàng)造了巨大的市場空間。為此，建設(shè)集診、治、住、養(yǎng)為一體的健康醫(yī)養(yǎng)中心，為人們養(yǎng)生、治療提供完備的硬件設(shè)施和完善的服務(wù)條件與內(nèi)容，是當(dāng)前發(fā)展健康與養(yǎng)生產(chǎn)業(yè)，關(guān)愛人們生存與健康，構(gòu)建和諧社會(huì)的重要內(nèi)容。

在這個(gè)萬物互聯(lián)的時(shí)代，“互聯(lián)網(wǎng)+健康”更成為全世界的熱點(diǎn)，“大健康”產(chǎn)業(yè)在互聯(lián)網(wǎng)的推動(dòng)下迅速發(fā)展，最大限度加快醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)與“互聯(lián)網(wǎng)+”的融合創(chuàng)新，整合國內(nèi)外核心醫(yī)療健康資源，實(shí)現(xiàn)醫(yī)療技術(shù)人才與廣大消費(fèi)者現(xiàn)場和遠(yuǎn)程、線上線下互動(dòng)，提供治療、康復(fù)、養(yǎng)生一條龍服務(wù)，推動(dòng)醫(yī)療健康產(chǎn)業(yè)彎道超車。

當(dāng)前，最受業(yè)界推崇的智慧健康醫(yī)養(yǎng)模式是“4321”實(shí)踐模式?！?同”即：健康觀念相同、興趣喜好相同、圖騰符號(hào)相同、行為習(xí)慣相同；“3有”即：有大使般的健康領(lǐng)袖、有天使般的健康粉絲、有神仙般的健康故事；“2化”即：平臺(tái)化——打造互聯(lián)網(wǎng)+健康平臺(tái)，娛樂化——充滿快樂元素，讓健康娛樂化；“1體”即：綜合一體，跨界融合，鏈接一切。

作為運(yùn)營管理者來說，希望把健康醫(yī)養(yǎng)中心打造成“科技、智慧、綠色、環(huán)保、低碳、節(jié)能”的全新一代標(biāo)桿性的綜合健康醫(yī)養(yǎng)中心。具體達(dá)到以下三個(gè)方面的目標(biāo)：

• 實(shí)現(xiàn)節(jié)能，降低運(yùn)營費(fèi)用；

• 實(shí)現(xiàn)智能化管理，提高服務(wù)水平；

• 實(shí)現(xiàn)“醫(yī)養(yǎng)人員”的全程監(jiān)測，最大化地減少或預(yù)防事故。
  

作為接受醫(yī)養(yǎng)服務(wù)的人員，希望智慧健康醫(yī)養(yǎng)中心是體驗(yàn)最好、溫馨舒適的醫(yī)養(yǎng)場所。

為此，建設(shè)智慧健康醫(yī)養(yǎng)中心離不開“物聯(lián)網(wǎng)2.0”技術(shù)的透徹感知、實(shí)時(shí)響應(yīng)與智能控制。

2、方案概述

本方案緊扣“低碳節(jié)能、科技智能、高效安全”時(shí)代特點(diǎn)，以健康醫(yī)養(yǎng)中心分布最廣、數(shù)量多、位置好、天生帶電、擴(kuò)展方便的照明為主要的物聯(lián)網(wǎng)載體，利用WF-IoT 技術(shù)“一網(wǎng)多用、一物多能”的特性，對健康醫(yī)養(yǎng)中心的環(huán)境參數(shù)（照度、環(huán)境、有害氣體、空氣質(zhì)量等）、設(shè)備設(shè)施（急救、動(dòng)力、空調(diào)、新風(fēng)、安防、消防、遮陽、停車等）和人員（人員信息、位置動(dòng)態(tài)、是否跌倒等）進(jìn)行采集和智能控制，打造“智慧健康醫(yī)養(yǎng)管理系統(tǒng)”，形成一個(gè)從低層物聯(lián)網(wǎng)末端到頂層業(yè)務(wù)應(yīng)用云端的“融合網(wǎng)”，一體化融合商用照明網(wǎng)、識(shí)別定位網(wǎng)和廣域無線傳感網(wǎng)等低層物聯(lián)網(wǎng)，與健康醫(yī)養(yǎng)中心的局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)、移動(dòng)通信網(wǎng)、國際互聯(lián)網(wǎng)之間實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互與共享，并融合“互聯(lián)網(wǎng)”應(yīng)用，同步把醫(yī)養(yǎng)人員在院情況反饋給家屬（親屬），最大化地降低能耗和日常運(yùn)維成本，提高智能化管控水平，為醫(yī)養(yǎng)人員提供體驗(yàn)最好、溫馨舒適的高品質(zhì)服務(wù)。

3、系統(tǒng)拓?fù)?/span>

“智慧健康醫(yī)養(yǎng)管理系統(tǒng)”的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)主要分為感知、傳輸、云端和應(yīng)用等四層。

具體見下圖1所示。

圖1 智慧健康醫(yī)養(yǎng)管理系統(tǒng)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)圖

（1）感知：包括院內(nèi)和急救車兩個(gè)部分。其中，急救車通過3G/4G融合網(wǎng)關(guān)將急救車運(yùn)行位置，以及急救車內(nèi)感知到的人員ID、體溫、身高、體重、照片（含視頻）、視頻等信息，通過3G/4G移動(dòng)通信網(wǎng)實(shí)時(shí)傳到云端；而院內(nèi)，則通過照明物聯(lián)網(wǎng)和內(nèi)部局域網(wǎng)，將感知到的人員ID、位置、體溫、身高、體重、照片（含視頻）、視頻以及設(shè)備狀態(tài)等信息傳到云端。另外，照度、環(huán)境溫度、環(huán)境濕度、空氣質(zhì)量等信息可以不上傳至云端，直接在感知網(wǎng)內(nèi)對空調(diào)（含新風(fēng)系統(tǒng)）、照明燈等設(shè)備進(jìn)行智能控制。

（2）傳輸：以3G/4G移動(dòng)通信網(wǎng)和商用照明物聯(lián)網(wǎng)為載體，實(shí)現(xiàn)在內(nèi)網(wǎng)和公共網(wǎng)上的融合傳輸。

（3）云端：部署WF-IoT云端管控平臺(tái)，以解析“感知層”采集到的各類信息，并向應(yīng)用層提供業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)信息和運(yùn)維狀態(tài)數(shù)據(jù)，還可以通過統(tǒng)一接口與“健康醫(yī)養(yǎng)中心云”進(jìn)行信息和數(shù)據(jù)交換。

（4）應(yīng)用：面向運(yùn)維人員、醫(yī)護(hù)人員和家屬（親屬），主要包括運(yùn)維、視頻監(jiān)控和業(yè)務(wù)管理等應(yīng)用，以方便運(yùn)維人員對平臺(tái)的維護(hù)和管理，醫(yī)護(hù)人員和家屬（親屬）對醫(yī)養(yǎng)人員的管理。

4、主要功能

基于WF-IoT的“智慧健康醫(yī)養(yǎng)管理系統(tǒng)”，其功能主要包括智慧照明和拓展功能兩部分。其中：智慧照明功能是基礎(chǔ)功能，可以不需要監(jiān)控中心（管理中心或上位計(jì)算機(jī)系統(tǒng)）即可單獨(dú)運(yùn)行；拓展功能無需大規(guī)模施工，無網(wǎng)絡(luò)流量費(fèi)，可以依托照明物聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)。具體見下圖2所示。

圖2 智慧健康醫(yī)養(yǎng)管理系統(tǒng)的功能組成圖

“智慧健康醫(yī)養(yǎng)管理系統(tǒng)”主要實(shí)現(xiàn)以下十項(xiàng)功能：

（1）智慧公共照明。對健康醫(yī)養(yǎng)中心的樓宇、康復(fù)室、治療室、活動(dòng)室、休息室、廣場等公共場所的照明進(jìn)行智能化改造升級(jí)。無需更改原有電氣回路，即可實(shí)現(xiàn)智能燈具之間無線自組網(wǎng)，從而搭建起健康醫(yī)養(yǎng)中心的基礎(chǔ)物聯(lián)網(wǎng)；無需控制線纜，即可建成節(jié)能、便利、安全的智能照明系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)智能控制、靈活的本地控制、一鍵式場景控制和集中可視化控制等多種控制效果，滿足不同場景照明需求。

（2）自主環(huán)境控制。通過對照明、空調(diào)（含新風(fēng)系統(tǒng)）、紫外消毒燈等設(shè)備的智能控制，使活動(dòng)室、康復(fù)室、治療室和休息室等房間始終是舒適的照明、適宜的體感、清新的空氣、健康的環(huán)境。

（3）自動(dòng)生活記錄。通過部署在院內(nèi)各處智能感知點(diǎn)，結(jié)合醫(yī)養(yǎng)人員佩帶的電子標(biāo)簽，將其在中心的運(yùn)動(dòng)軌跡、體重、體溫、環(huán)境溫度、吃飯、起床、洗漱、洗澡、娛樂、戶外活動(dòng)、康復(fù)治療等情況一一自動(dòng)記錄，并上傳至“健康醫(yī)養(yǎng)中心云”上，既方便醫(yī)生數(shù)據(jù)分析并優(yōu)化醫(yī)養(yǎng)方案，又有助于家屬（親屬）及時(shí)掌握醫(yī)養(yǎng)人員在院內(nèi)的情況。

（4）主動(dòng)安全保護(hù)。對紫外消毒燈智能管控，確保有人在時(shí)不開燈，不損傷人員健康。另外，利用視頻監(jiān)控技術(shù)、識(shí)別定位技術(shù)和防跌倒感知技術(shù)，當(dāng)出現(xiàn)：有人跌倒、有人長時(shí)間不移動(dòng)位置、多人聚集且移動(dòng)過快、有人過分接近人工湖（或高溫、有電）等情況時(shí)，自動(dòng)向監(jiān)控中心和其醫(yī)護(hù)人員發(fā)出報(bào)警，以便及時(shí)介入管理。

（5）虛擬周界管理。通過軟件操作或設(shè)置，利用健康醫(yī)養(yǎng)中心的照明物聯(lián)網(wǎng)，形成虛擬周界，也可以根據(jù)需要，將健康醫(yī)養(yǎng)中心劃分成多個(gè)不同的虛擬區(qū)域，并具有以下兩個(gè)方面的功能：

（一）若有未授權(quán)人員（如，無身份認(rèn)證的人員、授權(quán)不匹配的人員等等）接近或誤入（闖入），則離他最近的照明燈，以改變顏色的方式予以警告指示（并隨人移動(dòng)而調(diào)整）。同時(shí)，監(jiān)控中心和該區(qū)域?qū)Ｂ氠t(yī)護(hù)人員收到文本信息和聲音報(bào)警，提示“某人某區(qū)域有未授權(quán)人員接近或誤入（闖入）”。

（二）若有醫(yī)養(yǎng)人員未經(jīng)授權(quán)離開指定場所（或區(qū)域），則離它最近的照明燈，以改變顏色的方式予以警告指示（并隨其移動(dòng)而調(diào)整）。同時(shí)，監(jiān)控中心和其專職醫(yī)護(hù)人員收到文本信息和聲音報(bào)警，提示“某區(qū)域某人未經(jīng)授權(quán)離開”。

（6）出入自動(dòng)識(shí)別。醫(yī)養(yǎng)人員出入健康醫(yī)養(yǎng)中心，通過電子標(biāo)簽，自動(dòng)識(shí)別身份，聯(lián)動(dòng)監(jiān)控?cái)z象機(jī)，拍攝出入照片（或視頻），并將出入的時(shí)間信息傳到“健康醫(yī)養(yǎng)中心云”上，結(jié)合基于“互聯(lián)網(wǎng)”的移動(dòng)應(yīng)用，自動(dòng)向主管醫(yī)生和家屬（親屬）推送。

（7）緊急報(bào)警管理。醫(yī)養(yǎng)人員一旦感覺身體不適，就可以通過佩帶在身上的手環(huán)——集成了主動(dòng)報(bào)警器（無需電池、無需接線、無線通信），在健康醫(yī)養(yǎng)中心的任何位置，都可以一鍵進(jìn)行緊急報(bào)警，監(jiān)控中心和其專職醫(yī)護(hù)人員都收到文本信息和聲音報(bào)警，提示“某人在某位置發(fā)出身體不適的緊急報(bào)警”。

（8）急救安全接送。當(dāng)上車時(shí)，自動(dòng)識(shí)別身份、并清點(diǎn)人數(shù)，下車時(shí)聯(lián)動(dòng)院內(nèi)監(jiān)控?cái)z象機(jī)，拍攝醫(yī)養(yǎng)人員到院的照片（或視頻），自動(dòng)將醫(yī)養(yǎng)人員的上/下車時(shí)間、急救車牌號(hào)、駕駛員等信息傳到“健康醫(yī)養(yǎng)中心云”上，結(jié)合基于“互聯(lián)網(wǎng)”的移動(dòng)應(yīng)用，自動(dòng)向家屬（親屬）推送。

（9）精確能耗管理。對健康醫(yī)養(yǎng)中心的水、電等能耗進(jìn)行遠(yuǎn)程計(jì)量，以GIS方式顯示整個(gè)中心的能耗地圖和趨勢，實(shí)現(xiàn)能耗的精確監(jiān)測和管理，為中心的科學(xué)管理提供數(shù)據(jù)支撐。

（10）設(shè)備狀態(tài)監(jiān)測。通過對健康醫(yī)養(yǎng)中心未聯(lián)網(wǎng)的重點(diǎn)設(shè)備（或貴重設(shè)備、精密測量設(shè)備）的通信接口進(jìn)行智能化升級(jí)改造，實(shí)現(xiàn)其運(yùn)行狀態(tài)的無線監(jiān)測，掌握其運(yùn)行壽命和工作狀態(tài)，以免設(shè)備給出失效的診測結(jié)果。

5、 優(yōu)勢&特色

（1）降低建設(shè)成本，一體化融合

• 同時(shí)實(shí)現(xiàn)智慧照明、生活記錄、安全保護(hù)、虛擬周界、緊急報(bào)警、環(huán)境監(jiān)控、急救接送、節(jié)能控制、安全預(yù)警等傳統(tǒng)十余項(xiàng)強(qiáng)弱電功能；

• 強(qiáng)弱電、基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)、綜合智能化一體化融合，避免了重復(fù)建設(shè)；

• 取消了控制回路，極大簡化了供電回路，降低了建設(shè)、安裝成本，后續(xù)維護(hù)簡單、費(fèi)用低；

• 智能化綜合投資可以降低5到10倍。

（2）降低安全風(fēng)險(xiǎn)，彰顯人性化

• 實(shí)現(xiàn)了紫外線消毒燈的多重安全防護(hù)，確保有人在時(shí)不開燈，不損傷人員健康；

• 實(shí)現(xiàn)了門禁、人體傳感器、視頻攝像頭、環(huán)境數(shù)據(jù)、人員位置、照明燈具、空調(diào)等設(shè)備的智能物聯(lián)，對紫外消毒燈的智能管控；

• 對醫(yī)養(yǎng)人員實(shí)現(xiàn)的主動(dòng)安全保護(hù)及智能預(yù)警，低成本實(shí)現(xiàn)了安全預(yù)警、立體防護(hù)，大大提升健康醫(yī)養(yǎng)中心的整體安全水平；

• 實(shí)現(xiàn)與“互聯(lián)網(wǎng)”及移動(dòng)APP應(yīng)用的無縫銜接，確保家屬（親屬）及時(shí)掌握醫(yī)養(yǎng)人員在院情況，以便有針對性地與院方做好協(xié)調(diào)配合；

• 實(shí)現(xiàn)對動(dòng)力、環(huán)境、設(shè)備等運(yùn)行監(jiān)測，超出設(shè)定范圍時(shí)自動(dòng)發(fā)出預(yù)警，同步觸發(fā)聯(lián)動(dòng)報(bào)警、視頻等，毫微知著，防患于未然；

• 智慧照明帶來人性化、理想化的體驗(yàn)，保證有人出現(xiàn)時(shí)，監(jiān)控畫面始終高清，提高防護(hù)等級(jí)，實(shí)現(xiàn)了安全與節(jié)能的完美統(tǒng)一。

（3）降低綜合能耗，創(chuàng)綠色標(biāo)稈

• 采用高效節(jié)能第四代LED智能燈具，相較于傳統(tǒng)燈具，一次節(jié)能超過50%；

• 通過高效光源、動(dòng)態(tài)調(diào)光，二次節(jié)能超過15%；

• 通過多種智能傳感器、視頻聯(lián)動(dòng)等，實(shí)現(xiàn)“人來燈漸亮，人走燈漸暗，延時(shí)后自動(dòng)關(guān)”全自動(dòng)照明控制，三次節(jié)能約15%到90%。

• 通過與空調(diào)、新風(fēng)系統(tǒng)的智能化聯(lián)動(dòng)控制，極大地降低了能耗；

• 通過對整個(gè)健康醫(yī)養(yǎng)中心能耗的動(dòng)態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測，優(yōu)化運(yùn)行流程，實(shí)現(xiàn)節(jié)能降耗。

（4）提升用戶體驗(yàn)，凸顯科技感

• 實(shí)現(xiàn)了所有公共區(qū)域照明、空調(diào)等設(shè)備的全自動(dòng)控制，全自動(dòng)日夜模式切換、節(jié)假日模式轉(zhuǎn)換，無需人工干預(yù)和管理；

• 實(shí)現(xiàn)了一鍵式場景控制，場景包括同步聯(lián)動(dòng)空調(diào)、新風(fēng)、視頻、電視、投影、窗簾、幕布、門窗等設(shè)備；

• 實(shí)現(xiàn)了靈活的本地控制，無源無線智能控制器可以部署在任何位置，可以控制任意的控制對象；

• 管理人員可以通過移動(dòng)客戶端和管理終端，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程、統(tǒng)一、集中的、可視化、智能化控制。