(课件)物联网技术医疗卫生发展

1、2021/9/131物联网技术医疗卫生发展2021/9/132物联网技术及发展1物联网应用2物联网产业化34物联网技术在智能医疗中的应用应用与决策、服务与运营统一的数据平台体系 (云计算）传感器/智能卡/智能设备物联网物联网的英文叫Internet of Things，物联网就是物物相连，把真实数据实时传到网络中，形成各种应用和服务什么是物联网就是物体真实信息的网络体系2021/9/134传感器RFID自动化仪表多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通

2、信层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理物联网体系框架2021/9/135物联网体系构架：感知层 指通过条码、二维码、射频识别、传感器、工业仪表等在内的采集设备获取信息。智能卡（条码、二维码、射频卡等）传感器（温度、压力、湿度、化学等）工业仪表（温度、压力、液位、分析仪等）智能设备（开关、控制器、执行机构等）音视频设备2021/9/136传感器RFID自动化仪表

3、多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通信层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理物联网体系框架2021/9/1377基础通信网络企业网络电信网络（3G/2.5/)InternetRK 智能网关平台iSAN网络存储服务及磁

4、盘整列数据库服务器集群RK-ACC数据中心RK-ACC应用软件平台物联网体系构架-通信层通信层 即传输层，通过无线或有线模式，将信息传输到中央数据库中，建立海量的数据储备 2021/9/138传感器RFID自动化仪表多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通信层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水利智能楼

5、宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理物联网体系框架2021/9/139物联网体系构架-应用层专业软件及服务 将海量数据进行分类、整理、挖掘分析，建立各种算法，优化调度，应用在各种专业领域：工业自动化、交通、物流、农业、旅游、环保、军事等。服务器、计算机、存储设备、云计算等数据挖掘软件及服务专家分析软件及服务专业应用软件及服务2021/9/1310传感器RFID自动化仪表多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通信层

6、异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理物联网体系框架2021/9/1311大家说物联网邬贺铨院长：政府需投入、 应用是核心中移动王建宙:物联网将会是继互联网以后的又一经济驱动器 物联网确定为全球第一移动运营商在未来的发展战略无锡刘海涛：物联网与传感网是同一个东西,精髓是感知 互联网是信息共享的网络,物联网是信息感知的网络因为目前的信息传输和计算不成问题,而信息的感

7、知和获取是短板中科院赵壮：目前国内研究物联网机构数量众多，但要么侧重基础理论，与应用需求较远，缺乏大规模工程实践牵引 中科院封松林：有信息系统的领域都可以用到物联网，物联网就是 信息化系统邓中翰院士：物联网最核心的不是RFID，“视频感知”也很重要 2021/9/1312“物联网支持智能服务发展，为个性化制造服务创新提供有利的工具和环境。”两院院士大会上讲话2021/9/1313物联网应用服务是核心数据经过感知和通信，建立物联网络， 核心则是数据的专业应用及服务 最终要为用户提供的，不是原始数据。 而是通过数据处理、数据挖掘、数据优化后，做出实时的最优方案，辅助决策物联网就是数据优化技术，可以

8、说是“0.618优选法、统筹法”的应用。 为用户提供最佳的、实时优化方案， 并专业化服务和运营2021/9/1314传感器RFID自动化仪表多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通信层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理

9、什么是传感网传感网2021/9/1315传感器RFID自动化仪表多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通信层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理物流网什么是物流网什么是云计算云计算是构建物联网的重要技术，是重要能力物联网

10、的信息量巨大，海量数据促生云计算技术云计算是处理海量数据的最佳模式物联网、云计算技术使社会发展到“无主机”世界物联网、云计算产生新兴巨型产业信息服务业云计算是支撑物联网的技术手段2021/9/1317传感器RFID自动化仪表多媒体信息数据采集短距无线传输技术自组织组网技术协同信息处理传感器中间件技术传感器网络组网和协同信息处理感知层下一代承载网M2M 无线接入移动通信网互联网互联网、移动通信网及其他专网通信层异构网融合资源和存储管理专用网络远程控制应用通信中间件信息开放平台云计算平台服务支撑平台物联网应用支撑子层环境监测工业控制智能物流物联网应用应用层传感网与通信网的互通数字城市智能交通智能水

11、利智能楼宇公共技术系统及网络管理安全技术QoS 管理标识管理数据采集数据传输数据处理云计算物联网技术体系框架物联网的起源一、工业自动化经济发展就是寻求提高劳动生产力工业自动化是持续发展提高劳动生产力的方法信息化、自动化技术极大提高生产效率。二、无线通讯技术1、移动通信技术2、无线传感网三、互联网技术四、军方应用的历史1、射频卡RFID来源于雷达判别需求2、传感器来源于美军的战场需求 物联网在战争中的历史 越南战争是物联网的首次大规模应用总计10万个“白宫”震动传感器被撒在胡志明小道，一旦有车辆通过，实时上报，美军进行空袭：越南人民军每往前方运送1吨的物资，就含有5吨物资损失的代价！直升机部署传

12、感器监测空气中氨组分，从而发现埋伏的游击队员物联网在战争中的历史海湾战争是物联网第一次走上战争前台美军后勤货物上，RFID的普及率达87%有7%投放弹药装载了各式传感器，成为灵巧炸弹（Smart Bomb），命中率达90%传感器实时数据占美军处理数据量的85%以上二次大战越南战争海湾战争任务周期30天7天1天摧毁目标弹药数9000枚300枚2枚战损比1：1.51：61：200弹药传感器比例00.2%7%整编师每日数据处理级别kBMBGB物联网在战争中的历史海湾战争是物联网打败传统通信网，是实时数据打败报表数据物联网的发展历程1999年 美国麻省理工学院正式提出传感网的概念 即狭义的物联网200

13、5年 世界最大的零售公司沃尔玛安装RFID射频卡，建立智慧物流2009年1月, IBM提出“智慧地球”的概念 随即美国奥巴马总统把物联网上升到国家战略2009年 温家宝总理考察无锡的讲话中指出 “感知中国” 2009年 我国政府工作报告提出物联网作为战略性新兴产业2010年6月 胡锦涛总书记在两院院士大会上讲话指示加快发展物联网技术目前国外物联网的现状美国： “智慧地球”确定为国家战略欧盟： “FP7物联网是我们的未来”日本： 泛在网为立国之本国际电信联盟ITU：展开物联网标准研究国际标准化组织ISO：成立了物联网特别工作组美国-智慧地球IBM是智慧地球的推动者提出应用物联网技术实现智慧地球计

14、划说服奥巴马将物联网提升为美国国家战略设立“更加智能的星球”的网站发布“智慧地球赢在中国”白皮书IBM技术优势服务器等系列产品解决方案及云计算技术IBM核心问题现有应用规模小欠缺行业性和专业性2021/9/1325目前国外物联网的现状美国： “智慧地球”确定为国家战略欧盟： “FP7物联网是我们的未来”日本： 泛在网为立国之本国际电信联盟ITU：展开物联网标准研究国际标准化组织ISO：成立了物联网特别工作组欧盟FP7物联网-国家战略仪表读写集团车辆私人车辆安全收费资产管理智能城市智能家居医疗电子设备物品溯源电力车辆管理车辆盗窃写安防销售网点机器设备城市照明智能电网远程监护可连PNDRFID供应

15、链煤气电子收费远程诊断商业调查售票储存罐交通管理智能电器设备朔源电子书库存水驾驶辅助城市调查ATM 机储存箱公共信息园艺泳池病人监理电子相框车联网个人调查零售机能源设备垃圾废物电子游戏保险停车交费环境农场传感雷达探测电子通话药品管理远程诊断成熟市场新兴市场未来市场 FP7市场2021/9/1327目前国外物联网的现状美国： “智慧地球”确定为国家战略欧盟： “FP7物联网是我们的未来”日本： 泛在网为立国之本国际电信联盟ITU：展开物联网标准研究国际标准化组织ISO：成立了物联网特别工作组日本-泛在网为立国之本物联网在台湾的应用发展中国-物联网为战略性新兴产业物联网被正式提升为战略性新兴产业，

16、国家物联网标准联合工作组成立中国-无锡物联网园区主要优势园区及品牌政府支持传感器电源部分自主开发RFID、传感器标准制定核心问题传感器敏感元件进口空间规划面积20平方公里，一期10.8平方公里，2012产业规模达1000亿，2015年达2500亿目前各研究院所进驻很多2021/9/1332中国与欧美日特点比较西方特点欧美日在信息化设施、技术体系、应用经验等 占据优势欧美日在基础元件、网络架构方面具备绝对优势欧美日在标准制定方面具备优势。中国特点中国信息化基础差距，是一种优势中国在标准制定方面已经介入中国在起步方面属于同时起步中国在政府的主导和引导作用占据优势中国是全世界最大的制造业中国是全世界

17、最大的市场原因一、互联网走到瓶颈互联网是虚拟世界互联网垃圾信息越来越多，互联网逐步成为娱乐平台，公信力和严肃性缺失互联网的飞速发展，使政府无法控制；但巨大的社会效应却又无法放弃，需要一个新产业来取代计算机行业的发展决定人要把计算机装到物体上，而不是人自己来控制物联网把物质世界和数字世界连接起来，实现现实世界和虚拟世界的融合。 把一切事物交给计算机把计算（机）装入一切事物物联网兴起的原因分析互联网到物联网是必然趋势原因二：国际、国家高层领导的重视和亲自推动信息化产业对物联网强力推动（IBM、中移动、无锡中科院、研祥、罗克佳华等）传统产业的积极呼应（沃尔玛、海尔等）物联网覆盖性，可以作为传统产业新

18、经济增长点，得到各个方面的支持资本市场的热情高涨，在股市低迷情况下，物联网概念股都是逆势上扬我国各相关部委都在积极研究、不断推出各类政策、措施来支持物联网产业的快速发展物联网兴起的原因分析深层次原因：国际金融危机历史的经验，每一次重大的经济危机都要伴随着一场技术的革命每次经济危机之后，都会极大地激发人们对新技术的追求和探索每一次危机会使人们冷静下来反省：以往的发展出了什么问题？未来当如何应对？这次国际金融危机促使人们反思：对如此严重的危机，现有的信息技术为什么没能及时监测、提前预警？也就是说，人类对物理世界的认知、把握还远远不够，要想真正应对各种危机，必须把信息技术的触角延伸到物理世界，以实现

19、及时的感知，并迅速采取相应的措施。 深层次原因是人类自信缺失的反应，此轮经济危机后，需要更多的真实的实时的信息来判断，来控制已知的世界。找到经济增长的新引擎、进而实现整体经济的再一次腾飞！这就是物联网！新一轮的产业革命物联网 物联网兴起的原因分析2021/9/1336物联网技术及发展1物联网应用2物联网产业化34物联网技术在智能医疗中的应用改变城市物联网应用无处不在物联网应用在物流业案例： Walmart 与物流网问题: 应竞争及市场扩张要求需进一步降低物流成本核心技术：RFID技术方式: 在所有重点产品和物流车辆上装RFID,在供应链(供应商,仓库,商店)装读写器功能: 物流自动化以提高效率

20、，缩短了商品市场流通周期，降低商品运送的出错率效果:库存周转率比传统物流仓储提高了60%，资金占用率下降40%总体物流成本降低5%,继续保持美国零售业第一的地位2010年中国物流行业的总产值将达到1.2万亿元我国全社会物流费用支出约占GDP的20%，发达国家仅占10%物流成本占GDP的比重每降低1个百分点，可在货物运输、仓储方面节能降耗1000亿元以上，可以增加1300亿元的社会效益物联网应用在物流业案例：美国联邦快递核心技术：射频识别技术,云计算端组成新型跟踪装网络服务SenseAware推出时间: 2009年12月份应用:和保健公司、生命科学公司展开合作，用于跟踪手术工具包、医疗设备等效果

21、: 保证邮件的安全 最佳路线选择物联网应用在农业案例：美国加州Napa 谷土壤及环境监测问题: 高品质的葡萄酒对土壤的温度，湿度等有极严格的要求核心技术：传感器解决方案：每隔100-400米埋个传感节点功能: 监测土壤温度，湿度，光照，有效控制滴灌效果:提高葡萄酒的品质，提高产能20%，节约用水25%物联网应用在旅游业案例：美国Utah州高尔夫球场草皮维护问题: Utah州干旱的气候造成很高的高尔夫球场草皮维护费用核心技术：传感器解决方案：每隔100-400米埋个传感节点功能: 监测草皮土壤的温度，湿度和盐度，自动控制水分，通风情况及养料供给效果:降低草皮维护费用达40%以上据住建部预测，到2

22、020年，建筑能耗将占我国总能耗的40%物联网核心的智能建筑是建筑节能的关键基础采用智能集成控制技术，建筑节能空间在15%-50%物联网应用在节能物联网应用在安全监测案例：香港山体安全监测问题: 避免人口密集区的山体滑坡地质灾害发生核心技术： 传感器获取水位和倾角信息技术方式: 传感器及GPRS通讯 预警模型的建立效果: 高精确度的地质灾害预警物联网应用在社会治安案例：台湾车辆追踪系统问题: 大量警力投入处理突发重大案件后的影像处理核心技术：智慧影像技术和自动化监测软件功能: 自动化监测和快速查询效果: 提升车辆追踪效率超过60%,有力打击车辆盗窃犯罪物联网应用在安防案例：上海浦东国际机场防入

23、侵系统 上海世博会防入侵系统 问题： 防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵 技术核心：以物联网传感器产品 方式：铺设了数万个传感节点，覆盖了地面、栅栏和低空探测 造价：五千万。 评价：事实上人工安防系统现阶段会更廉价更有效，这显然不是市场行为，而是政府的远见，需要扶持和培养一个大产业物联网应用在城市管理案例：世博会问题: 世博期间对城市垃圾处理的严格要求核心技术： RFID及GPS功能: 全面监控世博垃圾处理,合规垃圾运载才能付费效果: 维护上海世博期间的城市形象案例：扬州居民灾害事故技防体系问题: CO,火灾灾害发生时救助不及时造成巨大人员伤亡核心技术： 传感器网络技术方式: 传感器及

24、GPRS通讯功能: 实时监控,多极预警机制效果: 确保人民群众的安全物联网应用在居民社区管理物联网应用在医药管理 虽然这些国家没有将排水设备的自动化单独进行研究，但他们将这一方面的内容列入了矿山整体自动化的规划之中，将所有的控制信息包括水泵的运行都集中给中心控制室，进行统一控制。无论是发展传感器技术，还是建立统一的通信网络，都关系到自动排水系统的发展。物联网应用在食品管理 智能家庭 智能冰箱2021/9/1350物联网技术及发展1物联网应用2物联网产业化34物联网技术在智能医疗中的应用2021/9/1351物联网的市场预期美国独立市场研究机构FORRESTER预测：“物联网”是下一个百万亿级的

25、产业到2020年，全球物和物互联业务与现有的人和人互联业务之比将达到30:1到2035年前后，中国的物联网终端将达到数千亿个到2050年，物联网将在生活中无处不在2021/9/1352物联网产业链设备制造制造业产业链：RFID: 中国股票市场“横空出世”的物联网概念股5虎都是做RFID或智能卡的公司传感网：仪器仪表业， “感知中国” 主要依据两化融合：自动控制、 信息化行业相关产业通讯行业：中国三大通讯运营商及相关设备制造商产业群与通讯协议相关度无线短距离通讯无线长距离通讯有限短距离通讯有限长距离通讯RFID高低低低传感网高中低低M2M中高中高两化融合低中高中2021/9/1353感知层部署通

26、信层建设与通道租赁个人应用、企业应用、行业应用、政府监管企业、政府、民众供应商软件企业系统集成第三方运营服务物联网产业链服务运营专业化要求高需要大量人员需要运营执照规避体制问题2021/9/1354通信芯片提供商RFID 芯片提供商通信模块提供商RFID和无线传感器提供商外部硬件提供商物联网应用设备提供商物联网应用软件提供商物联网服务运营商物联网系统集成商物联网产业链硬件应用运营专业物联网应用服务商物联网产业链2021/9/1355传统产业与物联网产业对比传统产业物联网产业投资决策慢快投资利润低高风险小大产业集群能力弱强建设速度慢快环境影响大小绿色节能高能耗低碳投资规模依赖性大小技术依赖性小极

27、强因素产业物联网是理想的新型产业高科技产业发展规律计算机行业 （5年一个大进步）1965年, 美国推出第一台小型机PDP-81970年， 第一块RAM芯片由INTEL推出，容量1K。 UNIX操作系统、 Forth编程语言完成1970年 互联网的雏形形成。向非军用开放， 一些大学开始接入1974年， 第一台商用个人计算机1975年， Bill Gates和Paul Allen开发BASIC程序 创办微软公司，苹果计算机同年成立1979年, 第一台笔记本电脑。 1985年， 微软推出MS-DOS 3.21990年: 微软推出Windows 3.0高科技产业发展规律互联网行业（5年一个大发展）19

28、95年，第一家网络公司Netscape股票上市 全球热捧互联网2000年互联网泡沫的破灭，物联网技术提出2005年，Internet上的创新大浪一波波涌来， 互联网应用和服务领域的大发展 2009年，物联网开始兴起目前是介入的最好时机 物联网产业的切入点企业升级改造项目的需要1）生产过程的降本增效产品的应用(智能冰箱） 海尔“物联网冰箱” 参照1996年的变频空调，变频洗衣机的发展传统产业产品+物联网技术=升级换代=发展循环经济链条，工业集群发展的需要 解决事关国计民生的需求环保产业节能产业安全领域人民生活质量改善的需要产业化需要突破的难点范围空泛：重概念，轻需求结构失衡：重采集，轻应用和运营

29、数据挖掘智能处理专业运营基础薄弱：单一的数据采集方式向复合式采集转化欠缺运营服务的理念与实践国家欠缺统一规划和应对政策促及现有信息化产业的利益物联网的发展必定与现有管理体制冲突欠缺龙头企业的示范效应和带动效应法律问题、隐私问题和意识问题就算世界再发展，打死我也不上网2021/9/1360物联网技术及发展1物联网应用2物联网产业化34物联网技术在智能医疗中的应用2021/9/1361医院信息化 医院信息化，提高了病人在医院内部接受治疗的效率 EMR,医保系统接口HISPACSLISCIS2021/9/1362区域医疗协同通过区域卫生信息系统，实现医疗卫生信息共享及医疗业务协同、卫生业务联动，解决

30、居民看病难、看病贵问题，提高了跨医院医疗的效率。专家远程咨询会诊重复检验检查提示跨医院转诊转检专家门诊预约治疗安全警示疾病电子检测康复跟踪治疗以EHR为核心的区域卫生信息系统双向转诊健康管理社区医疗2021/9/1363下一步。挑战慢性病的预防和治疗老年化社会边远地区急救VS相对短缺的医疗人力资源相对集中的医疗资源部署对策以病人为中心，组织医疗人员和医疗设备的远程协作，实施全时间、全空间的智能医疗2021/9/1364物联网推动医疗服务智能化 智能医疗是物联网的重要研究领域，物联网利用传感器等信息识别技术，通过无线网络实现患者与医务人员、医疗机构、医疗设备间的互动；未来在更多的融入人工智、传感

31、技术等高科技后，在基于健康档案区域卫生信息平台的支撑下，必将使医疗服务走向真正意义的智能化，推动医疗事业的繁荣发展！2021/9/1365生物传感器技术应用2021/9/1366生物传感技术的应用 通过使用生命体征检设备、数字化医疗设备等传感器，采集用户的体征数据，通过有线或无线网络将这些数据传递到远端的服务平台，由平台上的服务医师根据数据指标，为远端用户提供保健、预防、监测、呼救于一体的远程医疗与健康管理服务体系。用户医生体征检测设备数字医疗设备网络服务平台2021/9/1367运动能量管理用户的智能手机用户能量采集戒指运动腕表 运动者佩戴能量采集戒指与运动腕表开始活动蓝牙传输用户的运动能量

32、数据采集完毕CDMA网络反馈此次运动所消耗的物质情况，如：卡路里、碳水化合物、脂肪等数据，并指导用户科学运动健康管理服务平台2021/9/1368用户健康管理手机用户心电图测量方式CDMA网络健康管理服务平台SMS、Phone远程心电监护2021/9/1369远程高血压与糖尿病管理用户的智能手机蓝牙传输CDMA网络根据测量数值，反馈用户的健康状况，记录用户的测量数据变化情况，并提供相关慢病保健信息医疗机构用户血糖仪血压计 用户使用血糖计与血压计进行测量用户的血压与血糖数据采集完毕2021/9/1370远程急救无线监护功能：救护车内的监护设备采集急救病人的生命体征信息，并通过CDMA网络将监护信息实时上传至急救指挥中心和进行抢救的医院急诊中心。视频监控功能：急救车外内的摄像视频信号经过CMDA网络上传到急救指挥中心与医院的急诊室远程监护中心。定位调度功能：利用中国电信GPS ONE定位技术，查找最近的急救车进行调派，并对进行移动急救车辆进行轨迹监控。急救病人生命体征检测仪器急救车CDMA网络急救指挥中心医院急诊中心2021/9/1371RFID技术应用2021/9/1372无线查房与病人位置监控应用可通过护士工作站、医生工作站、移动终端进行查房操作医生/护士认证登录录入/修改病人信息录入病人住院用药情况录入病人例行检查记录对未查房/超时短信告警短信提醒护