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lora技术再智慧医疗中的应用,lora智慧医疗硬件设备

发表时间:2022-11-29 11:49

  现如今,很多新技术的诞生,给我们的生活的工作带了很大的便利,而且也促进了社会各方面的发展,但是,在进步的同时,伴随着生活环境的变化社会问题也逐渐凸显出来。利于慢性病的发病频率,亚健康人群比例增高,人口老龄化等。看病难看病贵也是我国改革开放过程中必须解决的问题。

  伴随着通讯技术的不断发展突破,物联网应用融合了通信、大数据等高新技术在Bluetooth、Zigbee、LoRa等无线传输技术方面获得了巨大发展,而且已经逐渐在各行各业推广使用2015年3月国务院颁布《全国医疗卫生服务体系规划纲要(2015—2020年)》明确指出进行健康中国云服务计划,积极主动运用移动互联网、物联网技术、云计算、智能穿戴设备等新科技技术,促进惠及大众的智慧医疗服务。而物联网技术为提升诊疗就医体验、改善医疗服务质量与提升人民健康水平带来了新手段,针对推进健康中国建设,完成智慧医疗的目标有重要而深远的意义。

  智慧医疗定义以及运营模式

  智慧医疗以病人为中心,运用最先进的物联网应用、云计算技术、大数据处理技术,完成病人与医护人员、医疗设备之间的互动,利用构建健康管理档案区域医疗信息平台,逐渐改善医疗服务过程的医疗体系。美国食品药品管理局在2004年拟通过规范物联网技术在药物运输、销售、防伪、追踪体系的运用,来促进智慧医疗的进步。

  智慧医疗通常由智慧医护场所系统,区域卫生系统以及家庭健康三部分组成,其总体架构包含基础层、感知层、网络层、应用层以及用户层,如图1所示。

  图1智慧医疗系统的总体架构图

  智慧医疗系统以物联网应用为基础,以“感、知、行”为核心。因而,智慧医疗系统可分为数据收集、知识发现和远程服务3个步骤反复执行。在数据收集环节,利用分布于监测区域内的传感器即时、精准的获得各类医疗数据,并且通过组网方式将它们发送至诊疗数据中心;在知识发现环节,通常是运用大数据存储与处理平台对获得的数据进行建模与分析;在远程服务环节,将数据收集整理结果由云服务迅速、精确的发放给终端用户做参考。“感、知、行”关系图如图2所示。

  图2 “感、知、行”关系图

  智慧医疗将医疗网络化,使医院智能化信息化,在保证医疗健康的基础上为病人带来精确安全方便快捷的诊疗服务,并将病人的就医信息创建电子档案,便于管理、保存、查阅。智慧医疗具备互联、协作、预防,可靠等特点,可以在很大程度上提升大家的医疗感受和生活水平。智慧医疗能够实现智能预约,减少病人排队等候时长;也可以通过各医院信息共享资源共享,提升医疗条件利用效率;建立病人档案库能够实现智能导诊,为病人就医提供建议;根据实名认证能有效避免医疗诈骗,同时对一些慢性病病人实时跟踪监测病人状态,及时沟通并提出治疗建议。

  LoRa技术特点和优点

  LoRa技术是基于1GHz以下的超远距低功耗无线传输技术。这项技术应用一种特殊扩频方法,促使不同扩频序列的智能终端即使应用同样的频率一起发送也并不会互相干扰,大大的优化了接收的精确度,而且高效的扩展了系统的容量。现列出LoRa技术的重要特征及优点如表1所示。

  表1LoRa技术的重要特征及优点

  理想条件下,LoRa模块通信间距可以达到15km,但医院特殊环境下,干扰LoRa模块通信质量的原因很多,比如房屋建筑,设备,干扰信号,温度湿度等,种种因素可引起数据传输时信号的衰减,减少通信质量,乃至可能造成通信中断,导致数据丢失严重。因而,为了确保通信数据的完整和准确度,LoRa智能终端组网方案可以选用星型结构或网状结构分布,其示意图分布如图3和图4所示,由于终端节点组网方案复杂度越高,智能终端间互相干扰的情况越严重,而且可能造成基站节点耗电增大,因而,结合网络复杂度和节点寿命等因素,星型分布更适用于医院智慧网络部署。

  图3LoRa终端星型结构组网方案  图4LoRa智能终端网状结构组网方案


  基于LoRa技术的智能终端在智慧医院的应用

  1)应用环境及参数设置

  基于LoRa技术的智能终端在智慧医院的部署应用,能够帮助医院在无线移动查房、缴费拿药、导航就诊、定位与跟踪、实时患者数据信息监控等多个方面完成集中管理,做到使患者更快入院、更快诊疗的效果,提升医疗条件利用效率和医院工作效率。本文分析了将LoRa技术应用到医疗器械输液设备中,利用无线数据传输时远距离、低功耗的优点完成医院各个楼层病房长期,高精度传送数据的效果,进而省去了医务人员查房记录的工作,实时监控系统患者数据还可以更高效的解决紧急状况,减少医疗事故发生率。

  测试环境选取医院看病综合楼,楼层层高13层,内含LoRa模块的节点5个,LoRa基站3个,上位机电脑1台。

  2)传送数据结果及分析

  在上位机电脑上安装数据接收工具。终端节点正常工作时会定时发送数据,在该窗口能够接受终端上传的数据内容。

  实验过程中,终端节点定时10s发送一条长度40字节的数据,发送时间设定10min,上位机接收端及其LoRa放置于楼层11层某一值班室,终端节点各自放置于1层、3层、5层、7层、9层,依次进行数据发送。

  测试得知终端节点在10min共发送数据600条,上位机接收端各自接收到个节点上传的数据及数据强度。

  根据分析表中数据得知,LoRa技术应用到医疗器械智能终端可是完成合适的距离的无线数据传输,而且伴随楼层及节点间传输距离的提高,信号强度会减弱及丢包率也会扩大,甚至超过合适的距离会有接受不到数据的状况,因而为了确保整栋楼数据精确更快传输可以选择使用中继转发模式,大大提高传送数据质量。

  基于物联网的智慧医疗系统能够为大家提供医疗健康互动服务保障,是促进健康中国建设,解决看病难,看病贵等问题的重要途径。而物联网技术里的LoRa技术因其远距离、低功耗的特点,在医院智慧网络的部署应用具有很好的前景。基于LoRa网络的智慧医疗建设既可以减少医院运营成本和医疗纠纷发生率,提升接诊效率和医疗资源利用率,帮助医院完成快速部署、智慧管理。

  东胜物联再智慧医疗解决方案领域也有着丰富的产品的经验,利用先进的物联网技术,实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备之间的互动,逐步达到信息化,特别是慢性病管理,例如糖尿病,高血压等。我们提供智能网关,血糖仪,血压仪,血氧仪,体脂称,可穿戴式手表,智能药盒,跌倒探测器等智能健康设备。设备通过网关对接到客户的健康平台,可实时监控患者的健康数据,实时进行分析。


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