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关键词:智慧健康;物联网;WSN;体系架构;网络数据 文献标识码:A
中图分类号:TP393 文章编号:1009-2374(2015)35-0007-02 DOI:10.13535/ki.11-4406/n.2015.35.004
1 概述
随着工业化、城镇化、人口老龄化、疾病谱的改变以及生态环境的变化,健康成为我们最大的民生问题,数据显示全球的健康医疗规模持续提升,已经成为我们巨大的挑战。面对这些新挑战,新一代信息技术的发展给我们带来了一些生机。物联网是新一代信息技术的重要组成部分。物联网国内外普遍公认的是MIT Auto-ID中心Ashton教授1999年在研究RFID时最早提出来的。物联网是一个基于互联网、传统电信网等信息承载体,让所有能够被独立寻址的普通物理对象实现互联互通的网络。物联网应用范围十分广泛,特别是在医疗健康领域,智慧健康可以通过个人健康相关数据的动态收集,在运动、饮食、用药等方面给我们建议和紧急救护以及通过远程医疗服务来提升每个人的健康水平。
2 体系架构
人们的医疗需求发生着变化,医疗服务模式也需要随之发生变化,健康服务在理念上强调从原来被动的治疗转向主动的健康管理,从全面的感知、可靠的传输再到智能化的控制,物联网就在其中起到极大的作用。因此我们构建基于物联网的智慧健康总体架构。
图1 智慧健康物联网总体框架
基于物联网的智慧健康总体框架由四层网络构成,分别是用户层、接入层、数据层以及远程终端层。
其中用户层包括了各种感知节点,感知节点可以是贴片式的,也可设计成织物,可穿戴式的或是植入身体式的。这些感知节点采集人体重要的健康数据参数。基于感知节点的计算能力限制,采集的数据在感觉节点只能进行初步的处理,后续数据将通过无线网络被传输到汇集节点(接入层)或者直接传输到数据层进行数据处理分析。接入层包括了用户交互设备,作为系统中的接入节点。不同通信协议的感知节点和相应的接入层设备进行通信,由接入层设备将数据传输到数据层进行分析。数据层的主要任务是收集、处理、分析数据并给出决策。由于数据层连接医疗远程终端,医生可以根据数据层的结果判断用户的健康状况。远程终端为用户提供健康远程服务。
2.1 基于物联网的智慧健康系统架构
根据总体架构可知,基于物联网智慧健康的系统基础是数据的有效集成,而对于物联网来说,由于感知节点为分散式分布,数据的有效集成成了物联网技术的主要难点。而信息系统技术和大数据技术的发展为基于物联网的智慧健康系统架构提供了有效的解决方案。基于物联网的智慧健康系统架构如图2所示:
图2 智慧健康系统架构
该智慧健康系统架构具有如下特点:(1)该系统是开放性平台,在做好互操作性和系统安全的前提下,对外部系统进行开放,实现第三方开发者通过运用和组装其接口以及其他第三方服务接口产生新的智慧健康应用,促进智慧健康的发展;(2)信息的集成具有跨层的信息融合性,即从感知节点层到终端应用层都需要具有信息融合的数据处理能力;(3)系统功能所基于的软硬件具有通用性,例如硬件是基于3C(Consumer、Communication、Computing)标准的终端接口,软件是遵循开放式操作系统,采用标准电子病历格式,只有这样的系统架构才符合SOA架构标准。
2.2 健康大数据分析
大数据技术能够快速处理包括视频、语音等非结构性海量数据,实现大量图片的实时网络传输和快速持久性存储,同时大数据智能分析能够给健康管理和服务提供新的策略。利用现代人工智能的方法,如深度学习、机器学习和语义分析等,对感知节点获取的各方面数据进行交互分析,从而产生新健康管理和服务建议。
基于智慧健康物联网系统架构,采集用户生命体征信息进行集成、管理以及大数据分析,基于数据的主要健康应用我们可以分为以下四类分析:(1)远程医疗。远程医疗即通过远程通信技术、交互式传递医疗信息,开展远距离的医疗服务,主要包括远程诊断、远程会诊、远程健康咨询等。利用家用或社区健康感知节点采集患者的生命体征数据,并通过无线/有线网络传输到健康大数据管理中心,通过中心决策分析系统对用户进行监测和疾病管理的服务;(2)健康评估与干预。为居民建立全面信息化的电子健康档案,通过发放调查问卷、体检结果以及远程检测等方式收集健康信息,并进行健康评估分析,根据评估结果设计针对特定对象制定切实可行的饮食、运动、干预方案,通过跟踪随访不断调整方案达到最佳的健康管理效果;(3)健康体检服务。以检测疾病证据为目的,开展通过应用体检手段对未病、初病或将病的健康或亚健康人群的身体进行检查,根据体检结果评估个人的生理指标、疾病治疗的达标情况、健康风险情况、慢病治疗率与控制率等内容,从而为一些体重超重、膳食结构不科学、具有慢病特病的人提早开展健康干预和管理;(4)辅助诊疗。辅助诊疗与医院信息系统实现对接,主要实现医生全面了解患者健康状况,以做出更科学的诊断和治疗,同时通过远程终端等专用医疗传感终端获取患者生命体征信息,并将诊疗信息发送到智慧健康大数据中心进行智能分析处理,反馈综合的疾病诊断结果、参考医嘱以及用药建议,从而提高医生诊疗效率,规范诊疗行为。
3 结语
物联网技术的发展将助力智慧健康的发展。本文基于提升健康医疗服务的需求,提出可行的基于物联网的智慧健康体系架构,讨论了物联网关键技术,并针对健康物联网络采集的数据,进行大数据决策分析实现远程医疗、健康体检、辅助诊疗等智慧健康应用,打造健康管理新模式。
参考文献
关键词:互联网+;智慧医院;体系架构;医疗应用;局限性
中图分类号:F27 文献标识码:A
收录日期:2015年8月21日
随着“互联网+”网络信息技术的迅猛发展,以及人们日益增长的医疗需求,智慧医院的建设成为了不可阻挡的趋势。在今年两会的政府报告中,在医疗卫生行业推广并且运用“互联网+”技术被首次提上日程。2015年7月初,《国务院关于积极推进“互联网+”行动的指导意见》进一步对“互联网+”在医疗领域的建设和运用提出了指导性的意见和严格的要求。
一直以来,“看病难,看病贵”是人民群众最关心的民生问题之一。伴随信息时代的发展,医疗行业和“互联网+”的融合可以改写医疗行业应用的历史并且能够成为解决“看病难,看病贵”等一系列问题的重要途径。智慧医院的建设则是“互联网+”在医疗行业应用的具体体现。智慧医院通过物联网、移动互联网、云计算等技术可以逐步实现集疾病预防、网上诊疗、康复照护于一体的远程医疗健康服务平台。现今,国内多地已经开始加快智慧医院的建设,智慧医院以互联网信息技术为基础,为人们提供全面的数字化、信息化、网络化的优质服务,不仅为更多的患者提供了贴心及时的服务,还提高了医院的办事效率、促进了医疗资源的共享。未来智慧医院的发展将有望破解卫生医疗健康服务的难题,满足广大人民群众的医疗服务需求,实现医疗健康服务的创新和应用。
一、智慧医院体系架构
根据目前大多数医院的设施建设状况,现阶段智慧医院主要是由三大部分构成,如图1所示,即基础设施、数字化设备和医院信息化。只有集这三大部分为一体,在实现相互融合、信息共享、互相依存的前提下,才能实现智慧医院的智慧功能。(图1)
互联网的信息可靠传递和智能处理能力为智慧医院的建设提供了强有力的技术支撑。信息集成平台和通信传输平台的构建保障智慧医院实现了患者、医院、系统之间有效沟通,共享信息资源,优化配置医疗资源,形成数字化、信息化、智慧化的高效医疗健康服务系统。智慧医院的体系架构如图2所示。(图2)
根据医院的实际特点,在物联网体系架构的基础之上,构建了智慧医院的体系架构。智慧医院的体系架构包含了一个统一门户,两个集成传输平台,两个基础信息采集层,三方面应用。统一门户是指智慧医院为广大用户提供统一的移动门户,保证用户登陆注册得到统一认证,既方便用户使用智慧医院这一新型医疗健康服务平台,又有利于医务人员、后台服务人员进行操作和管理。统一门户集成多样的应用,由信息化应用、管理决策应用和移动化应用组成。各方应用保障了门户的安全管理以及信息可及。
在智慧医院的体系架构中,信息集成和通信传输两大平台支撑了各方应用和门户。医院数据采集层为信息集成平台提供了医院医疗服务的原始数据信息,而信息集成平台将这些原有的数据信息集成为标准的数据中心。通信能力构建层则支撑了通信传输平台的运转,开放式的通信传输,有利于为医疗卫生工作提供实时、准确、全方位的医疗信息,从而提高医院各部门之间的协同合作,提升工作效率,为用户提供更加便捷可靠的医疗健康服务。2013年,上海市第一人民医院与上海电信合作建设智慧医院,首先就完成了统一门户、医院信息集成平台和通信传输平台的建设,并且有各方移动应用的支撑。
二、智慧医院建设现状及其前景
自从智慧城市概念的提出以来,智慧医疗、智慧医院也随之成为社会关注的热点,“互联网+”环境下智慧医院的建设和发展更是被众多投资者看好。仅2014年一年,全球对数字医疗创业的投资额就高达65亿美元。不难看出,投资者对“互联网+”医疗的关注日益高涨。智慧医院通过移动互联网的技术和方式纳入更多的医疗健康服务,创新了就医方式,患者就医更加及时、便利。
目前,越来越多的传统医疗机构加大了对信息部门的投入,加快信息化的升级和改造。很多医院和互联网公司也已联手尝试研究建设智慧医院。例如今年3月刚刚启动运营的宁波“云医院”,凭借强大的云计算、大数据、物联网等互联信息技术,初步打造了一个含有100余家基层医疗机构、226名专科医生的健康医疗平台,患者登陆“云医院”这个平台,可以预约医生,进行病情咨询、网络诊疗等。同时“云医院”还拓展延伸了传统的健康医疗服务的内容,患者可以咨询线上医生进行疾病预防,并且还有病后康复的周到服务,“云医院”还能为患者提供线上家庭医生的服务。而且宁波的“云医院”打破了传统购药取药方式,初步实现了医药分开。另外,中国药科大学附属第一医院与中国移动联手建设的智慧医院实现了医院各个部门之间互联协同办公,扩大资源共享,降低了运营成本。移动互联使得患者在就医后能够及时接收检查报告和医嘱等医疗服务。
此外,国内许多信息相关企业也已经跃跃欲试,研发各类相关数字化的系统,使得医疗健康服务智能化、数字化、信息化。
(一)独立医疗服务应用蓬勃发展。在“互联网+”时代智慧医院的发展大潮中,许多优秀的创业公司提供的独立医疗服务应用已经在引领行业迅猛发展,同时也在充分发挥自己灵活变通的优势,为使用者提供更为便捷的医疗卫生服务。这些独立医疗服务应用目前大致可以分为以下三类:第一类是以趣医网和挂号网为代表的线上问诊分诊平台。这一类应用平台通常会和知名医疗机构进行合作,邀请知名医疗专家在线为患者解答一些基础的医疗信息咨询问题;第二类是线上医疗社交平台,例如春雨医生、好大夫网这类的平台。这一类应用主要着眼于为医生和患者、患者和患者之间构建一个线上交流平台。在这个平台上,来自不同地区、不同医院之间的医生和患者可以充分进行双向沟通,对于患者关心的疾病信息和医疗体验等提供补充信息;第三类独立医疗服务应用则是更为细化的患者服务应用。这一类细化的应用以服药提醒、体质数据记录和健康咨询提供等作为自身主要竞争点,针对细化的目标客户群体,以资讯服务作为主打内容,从而在细分医疗服务市场中夺得自身的生存与发展空间。
(二)互联网公司纷纷推出相关医疗应用。以百度、阿里巴巴等为代表的国内互联网巨头公司也纷纷将目光投向了蓄势待发的互联网+智慧医疗市场。与独立创业公司相比,他们拥有更强大的财力、人力和社会影响力。因此,与独立医疗服务应用专注于医疗服务渠道改善不同,百度、阿里巴巴等互联网公司借助于自身多样化的产品线和雄厚的研究实力,更多地将目光转向了医疗服务生产线上的其他环节。
为了解决挂号、收费、远程问诊这三大人民群众最关注的问题,百度和总医院在2015年1月15日联手共建医疗平台,着重解决智慧医疗的技术难题,将先进的互联网信息技术与卫生健康医疗服务相结合,借助科学技术为患者更好的服务。而与百度注重于技术方面的大数据发展不相同的是,阿里巴巴在互联网医疗市场仍然坚持着自身电商起家的本色。阿里巴巴率先进入医药电商的领域,投资了像寻医问药、U医U药这样的医疗平台,为“未来医院”的建立奠定了稳健的基础。2014年初,阿里巴巴收购中信21世纪,更名为阿里健康,随后公布了“未来医院”的计划。阿里巴巴欲利用自身的支付宝为卫生医疗机构提供平台,以此帮助医院建立互联医疗健康服务体系。而腾讯的互联网医疗则是以微信为立足点,实施以“微信公众号+微信支付”为基础的智慧医疗方案,人们通过微信即可挂号预约、在线支付、接收检查报告等,实现了完整的医疗O2O的闭环。
“互联网+”时代智慧医院的建设突破了多年来的医改难题,共享医疗健康资源,降低医疗成本,提升医疗效率。不论是医院自身的研究和建设,还是卫生医疗机构与信息企业达成战略合作,都实现了对传统医疗模式的突破和创新,改善了医疗健康服务质量。
第一,合理分配医疗资源,降低成本。智慧医院接入了各级医疗机构,着重点和专业性都有所不同。强大的数据信息支撑系统可以对患者的医疗信息进行统计、筛选、分级,根据患者病情的轻重缓急和治疗的难易程度来选择相对应级别的医疗机构就医,这就有效落实了分级诊疗,实现了“小病在基层,大病到医院”的状态。
第二,重构就医方式。智慧医院的建立能够拓展医疗资源,在提供更多优质医疗服务资源的同时就打破了传统的就医方式。通常一所医院的医生是有限的,而优秀的医生资源又是需要经过多年培养才可获得的,优质的医生资源和信息资源可及性比较弱,所以会出现患者就医困难的问题。但是在智慧医院这个平台,囊括了数量非常多的优质医生资源,患者可以穿越时间和空间的障碍,通过互联网接受诊疗。
第三,开放取药模式。智慧医院与连锁药店、医药电商的互联能够有效地改变传统的购药、取药模式,打破传统的“以药养医”的模式。智慧医院的线上医生开出的处方迅速传递到第三方,患者可以选择在连锁药店或者是线上进行购药、取药。这一举措有效地解决了当今医院的医护人员“拿回扣”的问题,降低药品成本,缓解患者的就医压力,实现医药分开。
三、智慧医院建设面临的问题
智慧医院未来的发展趋势已经不可阻挡,智慧医疗应运而生。然而在我国现有的国情和医疗环境下,智慧医院仍然面临着很多问题和困难,包括以下几个方面:
(一)缺乏宏观政策指导。智慧医院毕竟是新鲜事物,尚未有太多的成功先例。目前我国在智慧医院的整体规划和实际推进过程中都没有明确、现成的借鉴经验,只有个别城市制定的规划目标和实施意见,无法对具体问题提供指导性的建议和解决方案。显然,在智慧医院的建设和推进过程中,政府的宏观政策是必不可少并且占据主导地位的。现行的卫生医疗政策中还存在一些不利于推进智慧医院的部分需要调整,以此来为智慧医疗提供更加广阔的空间和通道。由于没有宏观的政策指导,缺乏行业运营的统一标准,各个地区智慧医院的服务质量就会良莠不齐,经济发展水平比较低、卫生医疗水平不高的地区在智慧医院的投入力度和参与程度会更低,这样仍然会走进区域发展不均衡的怪圈中去。
(二)法律法规的欠缺。在智慧医院的建设和发展过程中,政府政策的指导和推动是必不可少的,法律法规的制约也是至关重要的。在医生多点执业和患者信息保护方面仍然面临着法律空白亦或是法律法规不健全的问题。加强相关法制建设,通过法律法规的制约来保证智慧医院建设的顺利推进,以防不法分子利用法律的漏洞做出危害社会的行为。强有力的法律法规可以保障智慧医疗的安全落实,使得互联医疗服务和相关行为有法律支撑。
(三)碎片化时间无法保证医生的服务质量。目前,智慧医院的建设过程中主要依靠现存的医疗机构中的医生碎片化时间来为患者提供医疗服务。本来医生在实体医院的工作已经很繁忙,工作压力和工作强度都很大。碎片化时间的利用率和利用效率都令人很担心,许多优秀的医生每天的门诊量太大,不能保证在碎片化时间能够以同等的精力为在线患者服务,患者的疾病得不到及时、有效的治疗会诱发更多问题,而且次生的问题和矛盾可能还会激化现有的医患关系,这无论是对患者还是医生、智慧医院都是极其不良的影响。
(四)信息安全保护仍待加强。在信息技术高度发达的社会,如何保护公民个人的电子档案信息和隐私权面临着极大的挑战。一方面来说,个人信息安全的重要性毋庸置疑,智慧医院和互联网医疗健康服务应用的平台都应该尽最大的努力做到信息的保密和储存;然而,从另一方面来说,构建一个涵盖整个社会的“互联网+”智慧医疗体系,势必要求医疗机构和互联网医疗健康服务提供商要构建一个数据与信息流通无障碍的交流网络,用户的个人健康医疗信息应该能够在医院与医院间、医疗服务应用与应用间无障碍进行流通。因此,在这样的矛盾冲突下,公民个人的互联就医信息和隐私保护成为智慧医院推进过程中需要突破和解决的重要问题。
(五)智慧医院各地发展不均衡。我国仍然处于发展中国家的行列,现有的国情下,不同地区经济发展水平不均衡,各地区卫生医疗水平有较大的差距,各地医院参与建设智慧医院的积极性有所差别、推动智慧医疗的步调也不一致,不同城市以及地区的智慧医院发展都是不均衡的。这一现象不仅体现在建设的深度和广度上,还体现在各地医院在信息化的投入力度上。有些医院虽然已经建立了医疗信息系统,但是应用的范围还局限于门诊挂号、电子病历等方面。在信息化的投入规模和力度也比较低,先进的科学技术和信息化建设的普及程度也存在着很大的差距。发展的不均衡会影响患者就医的便利和质量。
此外,还面临着处方社会化、在线医保报销机制和药品流通管理机制等多方面问题。
四、对策与建议
如何突破现今智慧医院所面临的瓶颈、解决困惑的难题已经成为了一项重要的议题。本文从政府主导、法律建设、社会参与、技术提升以及人文建设几个方面出发,提出了如下对策与建议:
第一,政府主导并干预,完善政策环境。完善智慧医院的组织机构,以保障广大人民群众权益、提高智慧医疗健康服务为目的,政府应当对智慧医院的建设进行统筹规划,加强对各级医疗卫生单位的信息机构建设,并且建立健全智慧医院的管理制度,出台智慧医院建设和发展的配套政策,对医生的准入标准进行严格地设定和控制,加强对智慧医疗环境下医生执业的监管,推进互联网医疗的进程,真正实现智慧医院便民惠民,创造良好的政策环境来支持智慧医院的建设和发展。
第二,加强法律建设,制定相关法律条文。制定在互联网环境下疾病诊疗的相关法律条文,对机构准入、医生网上诊疗、网上医疗服务流程等方面进行严格地法律规范,以此来支持智慧医院的建设和发展。目前,通过智慧医院接受在线诊疗的患者往往面临享有同等的医保待遇。因此,调整完善现有的医疗保险制度,并且制定智慧医院相关的医疗保险制度,以此来保证公民的权益。制定相关法律法规保护公民电子档案信息和就医隐私,为公民提供安全的互联就医环境。在相关法律条文和卫生政策的出台下,才能形成一套法律化、制度化、规范化的智慧医院建设和发展体系。
第三,提高社会各方的参与度。目前,仅仅依靠政府一方的力量仍然不能完全支撑智慧医院的建设和发展。以智慧医院这个新的平台为纽带,鼓励社会各方共同参与其中,带动市场化经营,先进开放的市场环境将吸引更多的社会资本,从而打造公立民营一起协调发展的互联网医疗健康服务平台。
第四,提高医务人员专业技术水平,加强文化建设。随着智慧医院的建设和发展,医务人员的技术水平和对患者的人文关怀显得越发重要,对于改进医疗质量管理,提高医疗服务水平以及缓解医患紧张关系都是很有必要的。此外,互联开放的智慧医院也为医疗健康服务带来了创新空间,个性化的医疗健康服务、健康信息服务、中医药医疗健康管理等一系列新型的健康服务产业都将成为智慧医院健康发展的强有力支撑。
智慧医院的建设和发展日益重要,构建完善智慧医院体系架构、突破瓶颈、解决智慧医院存在的问题成为了一项重要的议题。我们应该以满足广大人民群众的客观需求为突破口,科学合理共享优质医疗资源,丰富互联医疗健康服务的内容,改进医疗服务的模式,突破现有的设备、人员、信息的限制,优化提升智慧医疗效率和水平,创新智慧医疗服务的管理理念,实现公立民营协同发展,使得人民群众能够真正享受到及时、便利、安全的智慧医疗服务。
主要参考文献:
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四网协同,打造无线智慧城市
“智慧”有热度,更要有力度。在全国掀起的“智慧城市”建设热潮中,无锡移动将为“智慧城市”建设增添了更多的智慧元素:“十二五”期间无锡移动将投入建设资金逾64亿元,打造“无所不在”的网络,重点打造政务、公共事业、交通、医疗、教育、就业、金融、旅游、生活服务、消费购物等十大类型60项重点应用,使无线城市成为“政务管理的好帮手”、“推广行业信息化的好平台”、“民生服务的好工具”。
智慧无锡,网络先行。无锡移动持续加大网络投入,致力打造以TD—LTE技术引领、WLAN全市广布、3G深度覆盖、2G精品化的“四网协同”的泛在、融合、智能的无线城市。“四网协同”中的每张网,既分工明确又无缝衔接,市民能根据不同地点、不同应用,自由切换网络,随时随地以最快的速度、最方便的手段按入最佳的网络。
如果将高速的无线网络当作是城市的“神经系统”,那么丰富的移动信息化应用无疑就是城市的“智慧大脑”。无锡移动整合多方资源,打造“无线智慧城市”平台,推出多种信息化应用,目前已包括政务、公共事业服务、交通、生活、旅游、医疗、教育、金融、就业、购物10大类应用近100项便民应用,用户数近200万,访问量过亿。在未来的时间里,无锡移动将积极发挥平台的延展性,提升平台的凝聚力,让更多的应用在平台中开花结果。
此外,无锡移动还与无锡广电集团签署战略合作协议,双方利用各自的内容和网络优势,共同推动“无线无锡”和“无线智慧城市”项目的跨平台合作运营。“无线无锡”平台更名为“智慧无锡”城市民生云平台后,将深化与“无线智慧城市”平台的融合,加快与交通、医疗、教育、社区、旅游等各个行业领域的对接,将大大丰富无线智慧城市的应用。
应用开花,力促惠民强政兴企
为真正做到“科技强政、数字兴业、信息惠民”,无锡移动整合优势资源,成立ICT公司,打造专业的信息化团队,利用物联网、云计算等技术,为各行各业量身定制了一系列信息化解决方案,涌现出阳光政务、智慧交通、智慧旅游、智能家居等一大批TD与物联网融合的典型应用。
科技强政:为了积极探索无线政务应用,无锡移动全力打造了无锡市应急指挥云平台。该平台集监控、预警、通讯指挥于一体,在全市抗击“海葵”台风等应急抢险中发挥重要作用,并荣获无锡市科技进步二等奖;无锡移动参与建设的“国检通”项目应用帮助省出入境检验检疫局提升审批效率,使原本两天的业务流程,缩短到两个小时内完成;“数字城管”、“移动警务”、“移动办公”等丰富的应用方案,满足了行政执法人员随时随地的办公需求,提高了政府的管理效率和一线执法人员的办公效率。
数字兴业:无锡移动融合TD-SCDMA、物联网和云计算技术,为企业提供一揽子信息化解决方案。如:积极探索“智慧旅游”,助力旅游行业创新发展,打造“魅力无锡”城市名片;助建省内首个物联网水产养殖基地,实现远程溶氧、智能投喂和疾病防控,促进增产增收。该项目成果被广泛应用于花卉栽培、水稻和茶园种植、家畜养殖领域;“园区通”项目为马山生物谷、胡埭开发区等园区企业打造信息化云平台,高效支撑园区产业发展。
信息惠民:信息惠民是智慧城市建设的出发点,也是根本目标。无锡移动公司打造无线智慧城市综合门户,围绕“医食住行文购闲”等领域,引入100多项与市民生活息息相关的内容服务,让城市生活更便捷:创新研发电动车智能防盗应用,实现了车辆位置和运行轨迹的实时查询,目前已协助警方破获电动车盗窃案件180多起,作为解决电动车防盗社会难题的新思路,连续2年被列入无锡市政府为民办实事项目,并获得工信部和公安部的高度认可,即将作为行业标准在全国范围内规模推广;积极参与智慧交通建设,对全市5000多辆出租车、2000多辆公交车实现高效智能调度,方便市民出行;具备智能感应和一键求助功能的“家庭火灾智能救助系统”,为全市2万余户空巢老人提供居家养老守护服务。
未来已来 4G引领智慧新时代
作为我国具有民族自主知识产权的技术创新成果,TD-LTE已列为第四代移动通信技术的两大国际标准之一,成为无线智慧城市建设和物联网产业发展的重要基础。2013年12月20日,无锡宣布正式提供4G服务,成为全国首批提供4G服务的16个城市之一,这标志着无锡正式迈入4G时代。
“简约智慧医疗”是医惠的企业理念,即简化医疗流程,实现全过程标准化医疗流程、医疗对象管理,以此提高病人安全、医疗质量和临床效率。“2010年的收入在3千万左右,利润大概不到1千万;2011年的收入是9千万左右,利润将近2千万;2012年预计收入在1.5个亿,利润可能接近3千万。”在采访之初,章笠中抛出的这组数字表明,在目前有限的医疗物联网市场空间里,创立短短数年便实现了几何级增长的市场业绩,以“简约智慧医疗”为理念的医惠,着实不简单。
结缘医疗信息化
美国新泽西州立大学计算机硕士、美国斯坦福大学智能化研究室访问学者,章笠中作为一位技术专家,经历过多个行业,包括家电、纺织、交通等行业。但最终章笠中选择了既有宽阔的商业发展空间又能有益于人的健康的医疗信息化行业。
“人的生命只有一次,弥足珍贵。但同样一种病,去不同的医院,结果完全不一样,我看到过太多这样的案例。如果一个患者生病了,不管去哪家医院就诊,不管是哪个医生看,都能享受基本类似的服务――同质化服务,这样才不至于出现患者因为一定要找名医院、找名医而耽误病情。因此我觉得做医疗行业不仅是对这个行业的贡献,更是对人的贡献。”谈到如何与医疗信息化结缘,章笠中如是说。
“国家重视医疗行业,但是国内医改之路却很艰难,医疗信息化发展滞后是其中的重要原因,医疗现实和患者需求差距非常大,医疗信息化这个领域前景比较宽阔,而当时这块市场几乎是一片空白。”早在2003年,章笠中便开始做前期准备,2005年起正式进入医疗领域,并率先在国内提出了数字医院整体解决方案,引领了医疗信息化行业的发展。直到2011年,入主医惠,开创了基于物联网为核心技术的智慧医院整体解决方案,率先提出了“简约智慧医疗”和可及连贯的服务理念。
坚守简约智慧医疗
“IT本身是一个复杂的东西,希望我们呈现给用户的都是简单易操作的产品。如果系统太过复杂,即便完美无缺,也没有推广的价值,就像傻瓜相机,如果没有傻瓜相机,我想相机不可能像如今这样普及。医护人员的职责是行医救人,没有必要花费时间去研究复杂的系统。”章笠中向记者阐释了把“简约智慧医疗”作为企业理念的初衷。
依据“简约智慧医疗”的理念,医惠提出简约的信息交互、简约的医护流程、简约的资产管理、简约的门户体现、简约的信息资源管理以及简约的运营决策管理等。其中,“简约”之处体现在:对象管理的简约,通过物联网技术的应用,实现全对象的感知;基础架构的简约,实现了有线网、无线网、物联网设备上的“三网合一”;系统操作的简约,实现数据交换的便捷;医护流程的简约,实现移动护理等系统流程的人性化处理。
但简约不是全部,符合标准、可靠且实用也是医惠所遵守的。章笠中说:“第一,我们开发产品不是按照医院所需求的标准,而是按照最高的国际标准,这样不管是什么机构去医院检查,都能符合标准,对于医院来说,也会更加放心;第二,产品所用的材料都是可靠的,路遥知马力,只有采用可靠的设备、可靠的生产方法,才能使医院引进产品以后长时间内不出问题;第三,必须实用,我们不希望搭花架子,比如与HIS相比,门诊输液是很小的部分,但是我们也能将其转化成产品,把它全部信息化,做到极致,杜绝一切差错,保证既简约又实用。”
章笠中赋予了医惠独到的企业理念,此外,他对医疗信息化的见解也独树一帜。章笠中把医院的信息化比作一个人,大脑是临床数据中心;五官是医院所有信息的感知系统;神经系统是信息的集成平台;血液就是传输这些信息的网络基础;内脏是各种各样的业务系统;四肢是执行机构,譬如说包药机,取单、自助机器等。“现在医院的情况是内脏都很发达,通常血液系统都有了,网络基本上是通了,而实际上缺的是临床数据中心、智能感知系统以及信息的集成平台,而这些也正是医惠所要做的。”章笠中说。
引领医疗物联网
医惠的产品操作简单、符合标准、可靠且实用,这些特点可能并非医惠独一无二之处,但从公司创办至今,医惠便坚持这四点并将其做到极致。同时,“鼓励创新”也是医惠一直坚持的。医惠所有的解决方案与同行相比都有很大的差异性和颠覆性,“我们一开始并没有从医疗业务上去切入,而是将切入点锁定医疗对象和流程。”
章笠中所说的医疗对象指的是,患者、医护人员、医疗器械、医疗耗材、医疗标本以及医疗信息;医疗流程指的是,护理流程、检验流程、检查流程、诊断流程、追溯流程、质控和管理流程以及临床流程。正因为医惠独特的切入点,从医疗物联网的角度来讲,医惠是国内移动医疗和医疗物联网解决方案的引领者。
“在物联网方面,我们有几个非常核心的技术:第一,医惠在全球第一个推出了三网合一的物联网基础架构平台;第二,医惠建立了信息交互平台,只有拥有良好的交换平台,才可以与业务系统做很好的对接。”章笠中所说的“三网合一的物联网基础架构平台”是以一种简约的方式解决当前有线网、物联网和无线网之间的通讯和数据融合应用。平台的核心是物联网AP和物联网AC,其中物联网AP整合了无限AP和RFID阅读器功能,可以实现信息双频四通道的发送和接受,物联网AP既可以接受RFID标签返回的信息,也可以接受支持WIFI的移动终端返回的信息,实现前段感知的融合;物联网AC除了能够对物联网AP,还可以通过融合物联网中间件模块实现前端感知信息和后端应用系统之间的转化、封装、解析和集成;通过融合通信网关模块,实现RFID信号转换成TCP/IP信号并进行传输;通过融合统一管理平台模块实现对物联网AP的无线网应用和RFID应用进行统一有效的配置和管理。
“很多企业都在讲信息交互平台,但是我们的角度不一样,他们的交互平台是从技术的角度,我们从实际的医院精细化管理的角度来做。我们掌握了医院所有的医疗对象、医疗流程,因此医惠在信息交互平台的建设方面,富有特色。”章笠中表示:“在医疗物联网方面,我们给自己的定位是,第三代物联网应用。第一代是发现传感器、读卡器阶段;第二代是用读卡器去做解决方案;第三代是我们所建的信息交互平台,解决多样性复杂性的问题,从物联网的角度来讲,这是独一无二的。”
依据物联网技术,医惠开发的临床应用系统有:移动护理信息系统、护理管理信息系统、门急诊护理系统、移动门诊输液管理系统、婴儿防盗系统、移动营养点配餐管理系统以及患者生命体征动态监测系统等。这些系统广泛地应用在全国各地的大型医院,并深受好评。
树立良好的行业口碑
由于医惠有良好的口碑,所以无锡市人民医院一直在使用医惠的产品,除了无锡市人民医院外,北京大学人民医院、香港仁安医院、浙江大学医院附属第一医院等都在长期使用。除了为医院提供质量过硬的产品外,理念上的契合、管理经验的共享、良好的售后服务等都是医惠所一直坚持的,这些也正是医惠“有口皆碑”的关键所在。
“我们的目标不仅仅是把我们的系统卖给医院,而是要更进一步与医院建立起合作关系。除了给医院提品外,我们与医院能做到互相交流管理经验。”章笠中介绍到,对于有很强的管理理念的医院,医惠会全力配合,用技术手段帮助实现他们的理念,而对于在管理上较欠缺的医院,医惠会向他们灌输好的理念,因此,医惠与医院的关系是交流合作而非单纯的买家与卖家的关系。
医惠的高速发展,很大程度上归功于与医院建立起的互惠互利、交流沟通的良好合作关系。章笠中认为每个医院其实跟每个人是一样的,一定有他的闪光点。通过跟不同医院深入的合作、交流,公司也能从中学到很多,进而把每一家医院的经验全部展现在产品里面。“在与医院的合作中,虽然我们的投入很大,但却赢得了更高的价值。所以到现在,我们与很多医院的合作关系都非常好,获得了他们的认可,特别是那些在管理理念和创新方面比较突出的医院。在和医院的合作过程中,双方理念上的充分沟通和碰撞出的火花是我们最大的收获。在获得更多启发和经验的同时,我们会将这些经验通过产品传递给其他的医院,帮助他们完善信息化建设。与医院保持健康、良性发展的关系是我们取得成功最大的收获和经验。”
从“卖产品”转变为“卖服务”
医惠在章笠中的带领下实现了跨越式的发展。医惠发展至今,视野已不再局于国内,而是立足于国际化。现在医惠与香港、澳门以及东南亚国家的一些医院都有合作项目,医惠所有的产品都是基于国际化的标准。
当被问及医惠接下来的规划时,章笠中说:“做医疗服务最重要的是实现每个人的健康,我们的理念是希望将医疗服务延伸到家庭,并且我们现在正在努力尝试这么做,但这并不意味着我们转向去做家庭的医疗服务,我们的重心仍旧在医院,我们做的是以医院为核心的延伸服务,延伸至社区、至家庭。”
据章笠中介绍,务实地解决医疗、患者的安全问题、医疗质量问题以及提高医院的运营效率是医惠一直坚持的,也将继续坚持下去。如何用信息化的手段梳理医疗流程,提高效率,在保证安全的情况下提高效率是医惠一个永远不变的方向。在此基础上,章笠中确立了医惠新的发展方向。
“我们掌握了大量的医院流程以及最精细化的信息,所以反过来,我们可以做一个很标准、与各个系统都能进行交互的平台。在这个平台上,我们可以帮医院做数据的决策分析。除此之外,如果我们只停留在销售软件系统和终端设备上,相信过不了多久,我们就会被市场上的大鱼吃掉,所以我们的经营模式,正从传统的单一的业务创新转变为基于对象、基于流程的创新,一句话,就是从‘卖产品’转变为‘卖服务’。”章笠中说。
“我们将集成现有的研究成果,把家庭医疗植入到社区,通过与开发商合作,像宽带、电话一样,在每户家庭事先都部署好医疗信息的无线接受终端。比如居民在家中量血压、测血糖,这些有用信息会被自动采集,进入到个人健康档案,我们根据这些信息联合医院、社区为居民提供健康监测服务,目前我们在香港、上海已有成功案例。” 章笠中认为,物联网在医院的应用是必然的,医惠的发展方向基本上是物联网、流程管理、医院的信息基础平台以及临床数据分析管理。
采访侧记
1.物与物交流的物联网时代
物联网(Web3)的物与物之间交流不同于Web1的人与物交流与Web2的人与人交流,其主要区别在于:Web1的物主要指计算机,人与计算机打交道,互联网通过计算机终端提供服务,交流之主体是人与计算机;Web2的人与人交流更凸现了实时性和多媒体特征,人们之间的通过文字、图片、动画、语音和视频的形式即时信息互动,超越了人机交互界面,交流之主体是人与人(图1);而物联网之物与物交流是通过传感技术、无线传输技术和互联网络将具有感知的物品连接在一起,“形成了一个更加智慧的生产和生活体系”2,交流之主体则是更为广泛的包括人类在内之智慧物。
2.物联网使具有“智慧”之物成为可能
物(things)指客观世界中万物之总称,“物也者,大共名也”(荀子•正名)。而物联网中的“物”是指能够通过网络联系起来的“物”,换句话说,能否实现此物与彼物的相联,关键在于“物”是否具有相连的条件,即物联网中的“物”是否具有环境感知、身份识别、信息接收和行为决策等智慧特征。只有具有这些特征的“物”构成的“智慧地球”,才可能实现物联网中物与物的“对话”。因此,物联网中的“物”并非是物质世界中所有的物,而是具有一定智慧之物3。智慧是指对事物能迅速、灵活、正确地理解和解决的能力4。按照这一定义,以产品类“物”为例,要使其具有“智慧”似乎是不可能的事。但是,传感器的应用使产品有了“感觉器官”,RFID的应用使产品有了可识别的身份,再通过无处不在移动网络使产品有了判断和处理问题的大脑,原本无意识的物体变成了有智慧的物品。也可以说物联网中“物”必须具有一定程度的智慧,至少要让物联网络知晓你是谁(能识别)、在何处(能定位)和做什么(能感知和沟通)。
设计对象的更新:从常规智能产品到智慧型物品
从产品设计视角,为了区分常规的智能产品设计与面向物联网的产品设计,我们将后者的设计对象称之为“智慧型物品”。从本质上说“智慧型产品”的也属于“智能产品”一类,但其与一般意义的上智能产品有所不同。
1.“智能”有限的智能产品
常规的智能产品也可以具有感知、决策和执行等功能,如智能导航仪、智能洗衣机和智能冰箱等。这类产品是机械、电子、信息和人工智能技术的结晶,美国西北大学教授Norman认为“由于机器的智能并不存于机器中,而是存在于设计者的大脑中;因此,当意外事件发生时,由于设计者不在场,所以机器往往就不灵了”5。机器的“失灵”并不等于机器完全没有“智能”,而是设计者使机器所具有的“智能”不能应对“意外事件”。理由有二:第一,设计者设定的或设想的智能处理程序与实际情况不符,因为设计者的智慧总是有限的,不可能穷尽所的可能性;第二,特殊情况下超出了智能产品的应对能力,从而出现错误。譬如,GPS导航仪由于无法反映道路拥堵、交通管制或维护等实时情况,从而导致错误的导航。
2.“智能”无限的智慧物品
与常规的智能产品相比,物联网中的“物”并不是一个孤立的人工智能产品,而是网络中的一个节点或终端,其智能与网络有密不可分的关系,离开了网络,其智能成了无本之木和无源之水。以3G手机为例,如果没有了网络不仅不能上网,甚至电话都不能用了。另一方面,来自物联网的智能使产品更具有智慧,如物联网导航仪可以随时接收实时道路情况,选择最佳的行驶线路;物联网冰箱会及时提示用户购买将要用完食物,进入商家购买界面享受商家自动配送服务。从“戴物联网‘表’保老人平安”到“‘智慧旅游’开启智能时代”无不具有“智慧”的烙印。对于基于物联网技术的物联网终端产品来说,与其称为智能产品,莫如定位于“智慧型物品”更为合适。正如前述,这种“智慧型物品”是物联网环境下的产物,完全依赖于物联网而存在。因而,“智慧型物品”的“智能”存在于物联网中之中。名为Nabaztag(后更名Karotz,图2)的无线智能兔子,法国Violet公司将其称为首款Facebook硬件。
Karotz是为社群网络整合打造的,具有“智能”的“智慧型物品”。当连接至互联网时,内置网络摄像头可在语音识别软件的指挥下拍摄照片,并将照片上传至Facebook,且还能阅读Twitter信息流和天气播报等内容。在此基础上Violet公司还推出了Android版和iOS版的一款应用程序,能在Android或iOS移动设备上向Karotz智能兔发送文字信息,从而让Karotz“讲话”。
从设计“智能产品”到设计“智慧型物品”,设计师的思维方式将发生变化:智能产品具有智能不再是固化的和有限的,而是动态的和可扩展的。设计者虽然不能让产品本身的智能应对所有情况,但可以让产品接收来自网络的“智能”变得更加“智慧”。设计师不只是设计产品对象本身,而是要设计好产品与物联网对接的形式和获得智能的路径。
设计策略的变革:从一体化解决方案到智慧解决方案
物联网的发展和应用给人们的生活方式带来了革命性变化,许多过去认为是天方夜谈的事情,如今已变成了现实。千里之外,人们可以看到家中的情景,智能家居让小偷们“失业”;凭借一部手机,就能远程轻松指挥智能家居,显示了智慧生活的神奇魅力1。显然要实现这样的目标,得益于革命性的“智慧解决方案”。
1.一体化解决方案产生的非“聪明”产品
“产品设计的核心是为满足消费者的需求所提供的产品创新方案”2。这种创新方案并非是一蹴而就,而是对多个产品解决方案的评价、筛选、组合和决策,其根本目标总是为了满足产品服务的对象——产品消费者(间接用户或直接用户)的需要,实现这一目标必然会涉及到产品解决方案的选择问题。对于常规的产品设计来说,满足用户需求的解决方案主要立足产品对象本身,即利用产品本体所具有的特性和功能来实现设计目标。设计者基于独立的、有界的或者封闭的产品空间,提出一体化解决方案。立足于产品本身的一体化解决方案由于受自身条件的约束,在由用户、产品和场景构成的产品系统中,用户始终是起主导作用的主体,产品总是为用户服务的客体,二者的主从属关系也总是恒定的。如家用智能洗衣机,可以自动选择最佳的洗衣程序,但确不能保证一定能将衣物洗净;家用智能电冰箱,可以提供最佳的食品保存温度,但确不可能提醒用户食品是否超过了保质期。这是因为局限于一体化的产品解决方案,由于缺乏“智慧”是不“聪明”的产品。
2.智慧解决方案催生的“聪明”产品
智慧解决方案超越了一体化解决方案的局限,将立足于产品本身的解决思路扩展到开放的物联网空间,利用以“更透彻的感知、更全面的互联互通、更深入的智能化为特征”1的智慧方法来实现常规产品无法企及的目标。实现智慧解决方案的基础是物-物之间的透彻识别和全面互联构成的有机网络,依托的是物联网海量、高速、实时的数据超常处理能力和系统、全面和深入的智能决策和行动技术。纵观物联网的主要应用领域,如智能医疗、智能交通、智能电网、智能农业、智能安防、智能建筑、智能生活和智能家居等均是采用智慧解决方案的结果。
采用智慧解决方案不仅可以构建具有“更深入的智能化”的各类智慧的应用系统,还可以设计出“聪明”的各类物联网终端产品。正如国际电信联盟于2005年的报告中所描绘的那样:“当司机出现操作失误时汽车会自动报警;公文包会提醒主人忘带了什么东西;衣服会告诉洗衣机对颜色和水温的要求等”。海尔的世界上首台物联网冰箱,不仅可以储存食物,而且可以通过与网络连接,实现了冰箱与冰箱里的食品、与超市的食品、与人类之间自由沟通2。例如Wifi体重计(图3)就像我们的便携私人健身教练一样,用户可以随时随地、随心所欲地咨询健身相关资料。可帮助用户坚持完成节食和健身计划,还可以将数据共享到其他健身App中。凭借内置的Wi-Fi连接,可以自动记录用户所有的体重数据和阻抗测量值,并通过无线方式传输到用户的iPhone、iPad和iPodtouch上。用户通过下载免费的iTunesApp,便可随时安全登录查看完整的体重、体重指数(BMI)、脂肪和肌肉量等信息。与智慧型物品需要依赖于物联网技术一样,设计师要实现设计能够理解人意图的“聪明”产品也必将以基于物联网的智慧解决方案为设计策略,这种设计策略采用开放的创新设计思维,体现了直接方式与间接支持、产品终端与网络系统的交集与整合。
设计思维的转变:从服务设计到智慧服务设计
服务设计命题的提出,为产品设计提供了一种全新的思维方式,是物质条件不断提升的前提下,从为生存到为生活方式而设计的设计理念变革之使然。从本质上说,立足于非物质的服务设计是为了“将设计的理念融入到服务的规划与流程本身,从而提高服务质量,改善消费者的使用体验”3,而物联网技术的应用和普及则为单纯的服务设计转换为智慧服务设计提供了可能性。
1.从为“一次”到“服务”之设计思维转变
传统意义上的产品设计主要针对用户购买产品的“一次”,由于从“购买——使用——废弃”全过程完全由用户自主进行,产品提供的服务功能是在有限的设计过程中完成的,用户的按受的服务也是在一个有界空间进行的。在服务设计之中,所谓的产品只不过是为用户提供服务的一个节点或产品终端,设计不再囿于相对独立的产品和不可拓展的服务。可以认为,为“一次”的设计是有限的,而为“服务”的设计是无限的。从“有限的服务”到“无限的服务”促使了设计思维的转变与创新:首先,由于产品与服务融为一体的服务设计是“包括服务模式、商业化模式、产品平台和交互界面的的一体化设计”1,因而这种设计必定是多学科的团队行为,服务体系的构建需要不同背景开发人员同力完成。其二,实现“无限的服务”,需要一个合适的运作平台,该平台允许众多的第三方设计公司可以在平台上、断更新和扩充服务功能和内容,以满足用户的无限需求。苹果公司的AppStore和iTunes、GooglePlay以及诺基亚的OviStore等正是这种平台的具体体现。
2.从为“接受服务”到为“智慧服务”之设计思维转变
物联网的引入使服务系统的感知服务成为可能。接受服务的对象进入服务提供环境之后,由无处不在的计算技术和网络构成智慧系统就能够自动识别接受服务的对象,从而提供相应的服务。如应用于北京故宫、成都都江堰、南京中山陵和杭州虎跑寺等景点的自动导游系统借助集智能多媒体导游和GPS全球定位系统,随时感知游客所处的景点位置,自动进行详细的讲解。这种服务模式虽然只是基于物联网技术的服务雏形,但其“智慧”特色已见端倪。基于物联网的智慧服务系统的设计不只是对用户需求、产品终端、计算技术和互联网络的整合,其服务对象和形式也将发生变化。服务对象将由消费者扩展为物联网中的“物节点”,如汽车自动驾驶、不停车自动缴费、宠物位置定位、远程信息采集和安全防护监控等。服务的形式将由接受服务扩展为基于感知识别的更智能的个性化“智慧服务”,如根据感知到的病人状况,提供医疗咨询和诊治建议、根据感知到的家庭养花的物理信息(品种、湿度、温度和养分等)提供自动养护等。物联网的引入对服务设计注入了新的生命力,设计创新与科学技术的结合,将使真正智能化的智慧服务成为现实。
武汉侨亚百老汇信息技术有限公司利用物联网、互联网、无线通信等信息化技术,提出“信息化养老”服务模式,希望将智能养老服务模式延伸至老人家中。E-脉手表的服务内容涵盖老年人生活的各个方面,包括生活照料、家政服务、康复护理、医疗保健、精神慰藉等,该方案以网络和电话为主要实现形式,整合社会上已成熟的专业化老年服务机构力量,结合信息化终端E-脉手表和智能健康养老服务站为老人搭建了一个居家养老的信息化服务平台2。
结语
【关键词】 智慧城市 大数据
目前,我国的城市化发展速度越来越快,所造成的种种危害也浮现在社会公众的面前,人们的生活也随之受到一定的影响。所以,智慧城市的发展大势所趋。智慧城市就是在利用物联网和互联网相结合的基础上再应用各种智能化来提高城市内基础设施的运作效率,更好的为人民服务,使得城市水平提高。
而大数据就是最为重要的信息资源来支撑着智慧城市的发展进步。智慧城市就是由各种数据资源组合而成的,因此,我们对大数据在智慧城市中的应用做出了研究。
一、智慧城市中对于大数据的综合应用
1、大数据采集。智慧城市的大数据资源主体包括网络大数据和政府部门数据资源两种,对于建设智慧城市有着不容忽视的作用。网络大数据就包括对于互联网的数据采集和物联网的数据采集,个人的数据采集在其中也有一定的地位。互联网数据采集又分为两个层面,一是页面数据,二是后台数据。两个层面中,网站的后台数据层次又较为复杂。物联网数据采集,是建设城市统一的数据检测采集系统,实现行业数据物联网大数据统一采集,这样在需要相应的数据服务时,只要按照行业需求调动就可以使用。个人数据采集,指的就是采集个人的日常活动的数据以及政府企业资源设施方面的互动数据,帮助社会有效的进行管理和创新,更好的为公民提供相应的服务,建立符合大众所需的个性化服务。政府部门数据资源,其缺点就是共享度低,数据采集的重复性较高,对于城市一体化的目标来说,要建设统一的城市运营数据采集,这样才能为智慧城市提供统一的大数据服务。
2、大数据开放服务。只有开放服务,才可以使大数据发挥出应有的价值。智慧城市使用大数据开放服务,使得政府的数据得以开放,应用新模式的云计算,再开发社会化数据,打破部门孤岛现象,建设城市一体化。开放一个包含居民、政府和社会全体的平台,形成一个大数据的服务环境,居民也能简便快捷的获取信息,政府也能共享内部的数据,不局限与某一个部门,也使得数据的利用更加方便。
3、大数据决策分析。大数据不仅能够帮助智慧城市提高决策支持能力,更能够分析出智能发展趋势,更好的为决策提供相应的服务。大数据分析服务包括关联分析、数据仿真等等,更可以为智慧城市服务多个领域,例如:交通运行、医疗卫生和农商业等。在此举出一个例子,在分析医疗大数据时,可以进行相应的预算估计,为政府计算出更加科学的预算,合理的控制医保费用,相应的提高了医疗机构的医疗能力,为市民的健康做出贡献。
二、智慧城市中的行业应用
1、智慧城市在民生领域中的应用。民生大数据包括有人口、环境、交通、健康、经济等数据,配合以互联网用户的参与,加之运营商和服务方一起采集信息,共同构建民生大数据集市,才能够获取可靠有效的数据。
2、智慧城市在市场监管领域的应用。市场监管领域的大数据收集有关于市场的实时数据和历史数据域其他数据源构成,可以用个智能的分析算法以及相关的数据挖掘技术来分析不同变化的市场数据,以便于相关部门及时的对市场变化做出相应的反应,提高对于未来实践的准确预警度,实时的进行监管。
3、智慧城市在政府服务领域的应用。通过对数据的采集,可以增强对与社会管理的能力,帮助政府公共服务进行合理的有效管理创新。首先是通过大数据共享帮助政府的各个部门间或者是政府与市民间形成信息共享;其次,将大数据和云计算这样的新兴技术结合,实现智慧城市的创新社会管理。
4、智慧城市在基础设施领域的应用。城市的生存和发展都需要依靠基础设施和工程性的基础设施的建设,因此,运用大数据就可以更加方便对交通和电力等设施进行数据的采集和分析,能够更加完善的促进城市基础设施建设。如,在建设轨道时,提前对各大线路的地形进行勘测,收集相关的数据再进行分析,再对客流量进行分析,才能够有效的预防恶性事件的发生,为建设人员规划出更加合理的路线,保障出行的安全畅通。
三、总结
大数据的应用已经涉及到社会的方方面面之中,提高了各个领域的竞争力。我国的智慧城市建设,大数据的应用为其提供了极大的帮助,但我们仍清楚的认识到,现阶段大数据的开发利用面临着许多困难,因此,我们还要为如何更好的利用大数据进行更深层次的思考,使之更好的为社会服务。
参 考 文 献
[1] Jeffrey Dean,Sanjay Ghemawat Commun. MapReduce:Simplified Data Processing on Large Clusters[J]. ACM.2008.
智慧养老在某种程度上来说,是养老领域的一场革命,也将成为经济增长的新动力。用技术的方法替代人力,延伸和改变人的生活角度,成为我们在这个领域当中的一场革新。
科技改变养老格局
在不久前召开的“信息社会50人论坛”年会上,中国人民大学信息学院教授左美云给出了一个数据,目前,中国上网的老年人有1200万人。统计数据表明,上网人数的2%是60岁以上的老年人,也就是说,老年人触网、上网已经成为重要现象,但从产业的角度观察,老年人适合的信息化产品、应用发展不足也是一个不争的事实。
左美云认为,智慧养老离不开信息化,离不开移动互联网的技术来实现。通过技术能够实现养老服务更加规范化、科学化、专业化,但信息产业应加大创新力度,以更丰富的产品和应用来为老年用户服务。
在现有的老年人信息技术与应用中,有很多网站重点提供老年人的生活信息,有的搭建了报警系统、信息化老年人公寓、信息化社区,还有不少社区在建设虚拟养老院,这些都是瞄准老年人生理需求提供信息服务。在安全需求方面,有不少机构也开始搭建老年人的健康追踪系统、开展远程医疗等等。在养老政策信息方面,也有很多相关的网站。但总体而言,企业关注的比较多的还是生理和安全需求。对老年人情感需求方面的信息服务相对较弱,比如亲友活动的信息、公益社交等等。最缺乏的是满足老年人自我尊重的需求。比如老年人的身体自我评价、精神自我评价,这方面还非常薄弱。老年痴呆症前期是有症状的,如果有提供评价的信息服务软件,子女就可以通过父辈的一些行为进行预判。
智慧养老的平台式创新
5月4日至6日,由中国民政部、全国老龄办和北京市政府共同主办的“第三届中国国际养老服务业博览会”在北京举行。有媒体报道,在青岛百灵智慧养老平台展会的现场,只要发送了入住申请,老年人的所有信息就会发送到院长、医务室、护理员,然后多个部门在网上对老人进行入住评估,评估过后就可以发消息给护理人员接待,还包括以后的护理记录、探访记录康复训练、请假、用药等,都可在这个平台的指挥下完成。比如老人用的智能腕表还可以检测老人心跳,脉搏,体温,位置等信息;控制中心则实时显示老人状态,心跳、脉搏、血压、体温、位置信息;异常报警则对老人离床、心跳异常、血压异常、位置脱离管理区等进行报警。 老年人还可以在家利用便携的自助健康管理设备使老人足不出户完成血压、血糖、心电、血氧等健康指标的检测,对老人进行康复训练计划的监督和跟踪,为康复数据分析提供有效反馈。
子女可以通过手机、平板、电脑等,查看老人从入住评估,到老人离院的所有状态,甚至“衣、食、住、行、学”等所有在院信息。医护人员、后勤管理人员等配备移动终端,及时响应会员的服务请求和上级指派的任务。 服务终端可以接收所属服务范围内的服务请求,在服务完成后通过指纹仪对每一次服务提供有效记录。
“有了这个平台后,老人或者家属虽然不在养老院也进行登记注册,同样享受养老院的服务。”现场工作人员对媒体谈到,护理人员可以到家里进行护理,床位分散到每个家庭中,通过智能养老平台进行管理。
“其实这个养老平台就是解决的如何为老年人提供标准化的服务,把不同的资源进行整合。”目前,青岛百灵跟青岛福彩四方老年公寓已经达成了战略合作协议,第一步,青岛百灵对养老院进行智能化的改造,比如:打造网络、信息化平台,提供医疗、监护、定位、点餐等服务,下一步将跟社区日间照料中心、家政公司、卫生机构进行整合,为老人居家养老提供服务。
物联网下的智慧养老构想
到明年6月,南京市物联网“智慧养老”项目将在鼓楼区覆盖5000户,让老人充分享受物联网带来的便捷和舒适。
据介绍,物联网“智慧养老”项目就是利用物联网技术,通过各类传感器告知家人,使老人的日常生活处于远程监控状态。比如,老人在家中摔倒,地面的安全传感器就会立即通知此前协议约定的医护人员和老人亲属;如果正在煮的东西长时间无人问津,那么,装在厨房里的传感器会发出警报,提醒健忘的老人;如果万一老人已经外出,也没有关系,传感器发出警报一段时间还是无人响应的话,这时煤气便会自动关闭。
“智慧养老”不仅将时刻保护老人的安全,还能全方位监测老人的健康状况。比如,借助手腕式血压计、手表式GPS定位仪等,随时随地监测老人的身体状况。
目前,物联网“智慧养老”项目在南京鼓楼区还只是在社会福利院和两个试点小区推开,300位老人从中受益。
上海交通大学教授郑世宝撰文提出,智慧养老是基于远程老人健康监护服务的社区居家养老服务系统,它依托先进的物联网信息化技术和社会化的专业养老服务团队,以社区为单位,为居家老人提供像托老院式的全天候健康与生活的监护服务。
智慧养老,是将传统的机构养老搬在了网上,用上了物联网时代的特征,即将远程医疗、健康监护和生活监护资源从固定的时空范围内释放出来,让老人触手可及。智慧养老的核心是空中养老网和社区服务站。
他详细解释道,智慧养老的服务体系通过空中医院网、空中养老网将传统医疗机构的医疗资源、养老机构的养老服务资源通过城市光网相连,实现医疗资源、养老服务资源的集中、整合及共享,提供远程的、虚拟的健康与养老服务。进一步,空中医院网、空中养老网基于三网融合网和泛在无线网连接到社区养老服务站或移动养老健康服务车等小型医疗健康、养老护理服务机构,将医疗资源转接分发到公众社区。通过社区的上门服务,打造30分钟车程应急服务和10分钟步行上门服务。最后以家庭为单位,通过数字家庭物联网,实现家庭健康监护(如家庭医疗床、便携式健康监护仪和可穿戴监护服)与社区养老服务站的对接,达到全天候实时健康管理和疾病诊疗的目的。
另外,社区养老服务站作为离老人最近的服务机构,可以在有需要的时候或是紧急情况下提供快速上门服务。这种实体服务作为健康物联网所提供的虚拟服务的补充,使得智慧养老服务体系更加完备,形成一种“日常健康管理的虚拟服务”与“应急快速上门的实体服务”相结合的养老服务体系。
健康物联网可以将传统实体医疗资源从特定的时空内取出来,进行虚拟化处理,分享到公众的身边,融入到人们的生活中,如影随形,无处不在。它将在突发疾病时的应急响应和日常生活中的慢病管理两方面起到关键作用,与传统的实体医院相辅相成,共同打造以个人为中心的全生命周期健康质量管理。
居家养老系统功能主要包括关爱老人电视电话系统、穿戴式健康监测服、睡眠健康保健床垫、家庭远程诊疗床、防摔倒报警器、防盗窃监控报警系统、煤气电气设备使用安全报警等等。这些系统都通过家庭物联网络和家庭网关与社会网络相连。
其中,根据老人生理特点设计的关爱电视电话系统,是一种老人智能电视系统,是居家老人的基本配置。该系统,以宽带网络电视为平台,配备无线耳麦、遥控鼠标、屏上摄像头和平板网络电视机,支持老人喜爱的电视节目、音乐节目推送、延时播放,支持老人友好操作界面(声控或盲摸)的电视电话和上网等功能。移动监护终端,作为老人随身穿戴的移动电话,采用耳麦接听,图像式拨号,还可具有无线定位、一键式报警等特殊监护服务功能。家庭远程医疗监护床是支持居家老人远程医疗和远程监护服务的最重要措施。
该系统以床为载体,集睡眠健康管理、卧床状态下的医学监测和可视化远程医疗等多功能于一体,满足全科家庭医生或医院的主治医生只要通过网络,就可以实现与他服务的居家老人所需的医学“望、闻、问、切”诊断服务。另外,安全监控系统,生活辅助机器人等都是乐享居家养老的有机组成部分,可以有效地改善老年人的生活品质。这些设备通过家庭医疗健康传感网与数字家庭网关连接,形成一个完整的家庭网络系统。然后接入社区是宽带网络从健康监护服务提供端(医院诊室、社区老人健康服务管理平台)获取健康监护服务。
大佬云集 风投青睐
位于杭州经济技术开发区生物医药板块的杭州健培科技有限公司,成立三年,最近为几款新产品举办“西湖论健”峰会,邀请了美国工程院院士Jim K.Omura,中国科学院院士梅宏,中国工程院院士俞梦孙,中国工程院院士付小兵,IBM中国研究院院长沈晓卫,软银中国资本董事总经理冯正明等跨IT科技、医疗、资本市场的多位大佬出席。
美国工程院院士、贝尔奖获得者Jim K.Omura在会上表示,在美国,有75%的医疗支出用于慢性病,且随人口老龄化而增长,相信中国、日本等国家同样面临这个问题。美国政府为此推行改革,2013年,奥巴马政府推出医疗提价法案,从医疗服务系统的收费转为政府支付,从而提升经济;在经济衰退期,美国推出经济与临床健康推进法、无纸化办公,电子病历已经广泛使用。
“尽管美国的互联网技术全球领先,但美国仍然没有达到数据互动,尤其在不同的医疗机构间”,Jim K.Omura继续说道,因此美国现在正在自上而下,在全国范围内建立统一标准用于共享,如扩展交互性信息库等,来提高医疗系统的效率,但是医疗与其他行业不同,数据共享非常难,数据的可操作性缺乏标准,尤其是一些细节标准,象电信那样具有统一的接入标准,不过现在是(建医疗信息化的各类标准)非常好的时机。
中国工程院院士、航空生物医学工程的创始人俞梦孙先生从中医角度阐述“怎样才能解决智慧城市中的民众健康与医疗问题”,他认为,物联网应用于医学是21世纪IT技术的出路。健康物联网涉及全社会的家家户户,因此,它是亿万级的新型产业,健康医学模式和健康物联网,既适合慢病人群,使其提升生活质量、促进康复,也适合亚健康人群,使其增强身心适应功能,还适用于具有特殊健康和能力要求的人群。
健培科技CEO程国华在媒体见面会上介绍说,在中国,“智慧医疗”表面上看,做得风风火火,实则进展缓慢,尤其是IT技术的发展,如传感器、芯片、医学影像算法等在医疗行业应用进展缓慢,“医学人工智能”在全世界实践了约60年,一直没有一个成功的临床案列。
由此可见,智慧医疗不仅在硬件设备方面具有巨大的潜力空间,软件以及后端的医疗服务产业也是一个大市场。
软银中国资本董事总经理冯正明系杭州人,他在峰会上表示,软银资本15年前投资了阿里巴巴,4年前投资了淘宝,2年前投资了迪安诊断等,在这之前软银资本以投向科技潜在性为主,关注前沿科技技术,“15年前很少有人会在家网购,但如今人们对医疗健康需求大,因此软银现在非常关注软件对医疗健康保障的应用,软银资本愿意为人类健康投一些小钱”。此话让主持人带着台下听众一起遐想,“这‘小钱’后面到底挂多少个零呢。”
当然,对于智慧医疗也有不同的看法者,善长技术开发的前因特尔首席工程师、ISCA2013主席Avi Mendelson则认为信息化、大数据的迅速发展,如何利用和管理是个新问题,在提高生活质量的同时,也需要保护个人隐私;远程诊断、互联网医疗、智能设备加上少数专家,可以更大范围提供治疗,但缺点是,用远程机器和设备,虽然方便,但缺少人文关怀和情感安慰,有时候,人类的情感在医疗中也很重要。
智慧医疗 下一片蓝海
尽管智慧医疗在全球范围内存在滞后于信息发展的现象,各个数据库相对独立,形成信息孤岛,医疗体系信息化系统纷繁杂乱,但不能否认,这里潜在着未来的巨大市场。
卫生部原副部长张立平说:“现在中国有1000多家有IT技术的医疗企业”,分别提供不同的医疗信息化产品。现至少有100多种不同的信息化系统在全国各大医院运转,显而易见地是,各系统之间缺乏标准化接口等。
智慧医疗如同一块甜美的蛋糕,谁都想上去咬一口,杭州一家网络公司推出网络挂号服务系统,居然赚得盆满钵满,短短几年内,估值超百亿元,并数次被资本风投相中,数次获得融资,被业内人士称为“搭上互联网的黄牛”;而如何布局智慧医疗,占据未来市场,各大供应商那可是车有车道,马有马路。
IBM中国研究院院长沈晓卫在峰会上表示,几年前,IBM已经向医疗健康行业转型,已不仅仅是一家IT公司了。
目前,IBM已经将医学影像分析技术与Watson人工智能技术进行整合,Watson的认知计算能力在医学造影方面完全可以辨别患者应该接受X射线、CT还是核磁共振检查,加上医学影像大数据分析方法,可为医生提供大量辅助医疗数据,极大地帮助医生进行定位病症、分析病情和指导手术,沃森系统已经在著名的安德森肿瘤中心坐诊了,被业界称之为“沃森医生”。
此外,IBM还提供医疗信息化解决方案,包含《数字化医院总览》、《区域公共卫生整体规划解决方案》,以及基于沃森系统《IBM GMAS 非结构化信息归档解决方案》,从总体规划到区域布局,占据了智慧医疗的制高点。
中国的医疗企业大多实力较弱,往往选择从单点或局部突破,在原有体系中选择关键点突破,进行升级改造或创新,如在“西湖论健”峰会上,健培科技了四款新产品:激光数码医用胶片、全院自助(JP-Print)胶片打印系统、Healthview驻地云、中医影像智能诊断系统。
据程国华介绍,医院产生的医疗数据有80%-90%为医学影像数据,但是利用率极低。由于国内医疗数据尚未实现互连互通,非结构化的医学影像数据分析处理仍旧处于起步阶段。因此,健培的激光数码医用胶片做的是医学影像后处理市场,处理的是前期采集到的数据。现在,国外是数码化的影像输出,而国内还是要依靠胶片来输出,原因是国内大医院基本采用显示器诊断,但是中国的医院间没有联网,而病人需要通过胶片来转院、复诊、对比,所以胶片还有市场需求,国内一年约产生12亿张胶片。
如今,健培的数码胶片技术已经非常成熟,已具备完全替代进口胶片的能力,相较而言,因采用数码科技,不仅便于医学影像数据挂网,数据信息间形成互联互通之外,还更环保,有效避免进口银盐胶片造成的医疗污染问题。程国华说,“之前中国95%的胶片市场被进口胶片垄断,每年约有300亿元的市场拱手相让,现在有300多家的医院在使用我们的产品,今年计划进入更多主流的三甲医院。”
而健培的中医影像智能诊断系统,是根据中医理论结合健培医学影像数字化显示技术,将人体组织器官的结构、形态和功能变化数字化影像显示,为亚健康检测、疼痛和动静脉血管功能监测、急慢性炎症以及肿瘤的疗效等提供了量化评估依据。这突破了以往中医望闻问切无法跟现代医学结合的诊治方式,以数码影像解释传统中医原理,等待他们将是另一片全新的市场。
被称为“驻地云”的智能硬件,安置在医院的机房内,能将影像数据的运算速度提升几十倍,并节省三分之二的数据储存空间,在提升运算速度后,即提升智能识别能力,从而达到诊断的要求,这也是健培科技的下一步目标,要早日实现“电脑医生”在中国落地。
在峰会上,健培科技的《智慧医学影像科技发展报告》显示,目前,全球医疗影像设备市场在2013年达到302亿美元,预计到2020年将达到490亿美元。中国作为世界第四大医疗设备市场,占整个市场的12%。
数码胶片、医学影像还只是智慧医疗体系的冰山一角,据业内人士预测,全球每年需投入智慧医疗的硬件约500亿美元,软件约25亿美元,并每年以25%的速度增长。
“经过了亚运会,广州的确变得非常漂亮,可以说今非昔比。”在途经黄埔大道前往东风路省政府大院的出租车上,开了15年出租的李师傅向记者感叹广州的变化。
广东省经济和信息化委员会(以下简称“广东经信委”)信息化推进处副处长肖良颜在接受记者采访时表示,广东省的智慧城市规划和建设非常具有前瞻性,尤其在物联网、云计算等方面已经迈出了实质性的步伐。
一千家 一千亿
“物联网发展空间巨大,在这方面,广东要继续走在全国前列。”肖良颜对记者表示。
“我认为,我省物联网发展重在普及和应用。”这是广东省委书记在广东经信委编写的《广东省物联网发展与应用2009~2010年度报告》上所作的批示。由此可见,作为我国物联网先行地之一,广东省委省政府对智慧城市中的物联网应用非常重视。
广东省在《关于加快发展物联网建设智慧广东的实施意见》中明确提出,到2012年,全省物联网产业总产值超过1000亿元,规模以上企业超过1000家。到2015年,在重点设备制造领域建成一批产业集群,形成国内重要的产业基地;培育一批在国内具有较大影响力的系统集成企业,扶持一批具有创新商业模式的网络运营服务企业,聚集一批具有自主知识产权、占领技术高端的创新型企业。
根据《广东省物联网发展2011年度报告》显示,2011年广东省物联网产业产值突破了1000亿元,同比增长了30%;规模以上企业达900家,部分已经提前完成了计划。
“广东省2004年就提出了物联网的概念。广东经济发达,又是物流大省,再加上广东靠近东南亚、毗邻港澳,地域优势比较好,有利于物联网的发展。” 肖良颜向《计算机世界》报记者表示 :“广东物联网的产业基础好,产业链比较完善,但企业规模都比较小。”
广州作为亚运城市、广东的省会城市,在广东经信委的支持下,广州成为国内物联网核心城市之一。《广州市物联网发展规划》明确了物联网建设的十大工程、六大重点、三大核心区以及两大基础设施。在广东战略性新兴产业基地中,广州新一代通信设施和终端产业基地、广州物联网基地、广州数字家庭产业基地以及广州天河软件产业基地在列。
在RFID技术标准推广方面,广州也走在前列。2010年,广州物联网基地落户萝岗区,被纳入“广东省战略性新兴产业基地”。经过一年的建设,基地在智能识别技术、下一代网络通信技术、地理空间信息技术等物联网产业领域初步形成了规模聚焦,规模以上的相关企业产值达到了132亿元。
在产业推动方面,广州市集聚物联网芯片设计、设备制造、移动通信、软件开放、系统集成和运营服务企业800家,产值估计300亿元,为建设智慧广州奠定了基础。
一片网 全城互联
“物联网在广州得到了广泛应用,主要体现在交通、环保、安全监控、应急指挥、现代制造、现代物流等方面。”肖颜良告诉《计算机世界》报记者,如今广州市机器对机器(M2M)终端数量近40万个。在研发方面,RFID、卫星导航、传感器节点、中间件等关键技术取得突破。
“岭南通”作为广东省统一、使用方便、经济实惠的交通智能卡系统,不仅全面应用于全省公交、地铁、出租、城际轨道交通、道路客运及轮渡等公共交通工具,还扩展到便利店、超市、咪表及停车场等公共服务领域,并最终实现与港澳地区交通智能卡系统的并网互认,为老百姓提供最便利的公共出行服务。
广东经信委的数据显示,截止2011年底,“岭南通”发卡2560万张,而采用岭南通技术标准的羊城通自2002年发行至今,发行量已超过了2300万张,日均交易量近500万笔,覆盖公共交通、电子支付、信息管理等领域,成为国内最大型应用最成功的一卡通收费系统之一。
在广州,出门无论是乘坐公交还是地铁、打的,“羊城通”都成为市民仅次于银行卡出行购物“通行证”。
“业务办理时间从原来5〜6个小时降至15分钟,车辆卡口放行时间从10分钟减少到1分钟,平均通关速度提高了30%,每单业务办理成本节约50元。”广州电子口岸货运负责人告诉记者,该口岸物流通过RFID车牌识别、电子卡口管理等服务,利用物联网技术推进物流从传统货运成功地向现代物流进行了转型。
无独有偶。广州港务局通过视频监控、AIS船舶识别等技术,有效地提高了调度管理的能力和效率。
广州智能交通涵盖了7000多台公交车监控调度、1.8万辆出租车管理、4000台危险货车和1200多台散体物料运输车辆监管、6500多台重点营运车辆安全监管和运营。
广州市今年还将继续推进智能交通、智慧医疗、智慧社保、智慧食品等智慧民生工程应用。并新增100项政府服务网上办理事项,新增发行社会保障卡300万张。
无线城市的“隐形翅膀”
“中国三大电信运营商在打造智慧城市,建设数字广东的过程中,发挥着重要作用。”广东经信委一位负责人向记者表示,在打造无线广州,数字广州的宏伟蓝图下,三大电信运营商以打造“智慧广州”、“幸福广州”城市发展为目标,推动了广州信息化建设。
“广州联通率先开通HSPA+服务,其3G网络覆盖和网速得到了前所未有的提升。”中国联通广东公司数据部的负责人告诉记者,广州部分医院利用联通3G技术,通过视频画面直播医疗过程。2011年10月17日,广东省省长黄华华在广东省第二人民医院调研时,对广州联通承建的医院应急救援指挥平台和远程社区医疗监护系统给予了高度肯定。记者了解到,早在2009年,广州市政府就与中国联通广东公司签署战略合作框架协议,5年时间,中国联通广东公司在广州投资70亿元,助力广州全面构建“电子政府、信息经济、网络社会、数字家园”。
广东经信委的数据显示,广州市已经完成80%的公共场所无线局域网(WLAN)免费服务,中国移动建成了TD-LTE基站254个。中国移动广东公司面向广州大学城高校师生推出的“手机宝通”一卡通发展到18〜20万用户,涵盖师生校园生活的绝大部分。中国移动广东公司负责人告诉记者,手机通宝已应用于民生、消费、金融安全等领域。除了具备羊城通地铁、公交刷卡、办公考勤、小区门禁等服务外,在广州百佳、万家、宏成超市等80个门店可以消费。