推广物联网技术的应用架构优化方案

针对上述要求，利用物联网技术可建立如下相应的技术架构：

1.医药物流仓储监管系统

该系统主要分为三层：感知层、网络层、应用层，以分别实现全面感知，可靠传输和智能处理的目的。

在感知层方面，网络节点布设于制药厂、仓库或运输车辆中，大量实时地收集温度、湿度、光强、加速度、通风条件等物理量，精准地获取环境内各方面信息，这些信息在数据汇聚（Sink）节点汇集，为精确调控提供了可靠依据。另外，清远华程公司的运输GPS系统亦可实现运输过程中车辆定位、监控等众多方面功能，与此同时这些信息可传至清远华程特有的掌上终端，更加方便了工作人员在远程对各方面物理量进行了解及控制，可为运输过程中的药品监测提供了全方位服务。

在网络层中，清远华程公司以系统平台为核心，根据不同的应用场景可采用多种传输方式从而实现最大程度上的可靠传输。所有检测数据经过网络层最终到远端数据库进行汇总，所收集数据在远端分别传至专家系统进行分析和科研院所作为科研教学的资料。并最终由专家系统根据所收集数据进行反馈。

在应用层，通过控制系统对仓库及运输车辆内的温湿度以及光照等物理量进行控制，从而更好地实现仓储运输过程中的现代化精准管理，实现医药物流仓储的标准化、数字化和网络化。其系统构成框图如图5-27所示。

除此之外，物联网技术在药品管理和用药环节的应用过程也可以发挥巨大作用，据调查，美国医疗事故排在死亡原因的第五位，国外药物不良事件为所有非手术医疗疏失之首位。通过物联网技术，可以将药品名称、品种、产地、批次及生产、加工、运输、存储、销售等环节的信息，都存于RFID标签中，当出现问题时，可以追溯全过程。同时还可以把信息传送到公共数据库中，患者或医院可以将标签的内容和数据库中的记录进行对比，从而有效地识别假冒药品。

图5-27 医药物流仓储监管系统

2.医疗监护系统

医疗监护系统是基于多个加速度传感器开发的无线传感网系统，用于进行人体行为模式监测，如坐、站、躺、行走、跌倒、爬行等。该系统使用多个传感器节点，安装在人体几个特征部位。系统实时地把人体因行动而产生的三维加速度信息进行提取、融合、分类，进而由监控界面显示受检测人的行为模式。这个系统稍加产品化，便可成为一些老人及行动不便的病人的安全助手。同时，该系统也可以应用到一些残障人士的康复中心，对病人的各类肢体恢复进展进行精确测量，从而为设计复健方案带来宝贵的参考依据。该系统示意图如图5-28所示。

图5-28 医疗监护系统示意图(www.xing528.com)

以下是一个具体应用案例。研究人员可以利用无线传感网来实现远程医疗监视。在一个公寓内，若干个传感器节点分布在各个房间（见图5-29和图5-30）。每个传感器节点上包括了温度、湿度、光、红外传感器及声音传感器，部分节点使用了超声节点。根据这些节点收集到信息，监控界面实时显示人员的活动情况。根据多传感器的信息融合，可以相当精确地判断出被检测人正在进行的行为，例如做饭、睡觉、看电视、淋浴等，从而可以对老年人健康状况，如老年痴呆症等进行精确检测。因为系统不使用摄像机，可保证用户隐私安全，比较容易得到病人及其家属的接受。

医疗监护系统可以有效解决医疗保健成本不断增加、医疗资源相对紧缺的问题。利用物联网M2M技术，通过现有的通信网络，可以把很远的病人数据传输到各种医疗机构。利用无线传感器技术，可以收集病人的心率、血压、呼吸、血氧、心电图、行动模式等各种数据，甚至有可消化的传感器，使服药情况得到监控。

图5-29 公寓内无线传感器节点的分布图

图5-30 浴室中的节点分布图

3.医疗设备管理系统

医疗设备管理系统是无线传感网与RFID技术良好结合的典范。其安装在医疗设备上的前端感知设备较为简单，大部分前端设备均只向系统平台传输医疗设备运转与否的0/1量。与此同时配合RFID技术，通过患者所携带的射频标签与医疗设备上安装的RFID读卡器配合，使病人可以自助使用简便的理疗设备，同时在系统平台保存下使用记录。此系统是一个典型运用创新新技术降低运营成本提高服务质量的应用范例，它不仅大大降低了医护人员的工作强度，与此同时也提高了医疗设备的使用效率。该系统主要构成包括病人所佩戴的射频标签、前端传感器（包括RFID读卡器），以及系统管理平台三部分。图5-31所示为目前已被成熟使用的吸氧计时器终端。

图5-31 吸氧计时器

相比前两项应用，该应用由于其简单使用的组织架构，以及较低的成本，已经得到了较大范围内的应用。目前类似系统已在全国多所大型医院投入使用，并将在较短时间内得到大规模推广。经过对已应用该项技术的医院调研得知，该系统的投入使用，使医院的管理水平和服务水平有了显著的提高。由该应用衍生出的一系列自助医疗以及管理系统也即将投入使用，市场前景广阔。