基于NB-IoT的电子病历系统构架设计

安徽理工大学 刘 航 王倩倩

随着物联网的快速发展，万物互联的环境下，病历完全能够电子化，医院物联网设备与电子病历相互连接，使医院-病历-病人的“一体化”。通过GPS定位器、脉搏传感器、温度传感器、电子标签与NB-IoT模块组成无线测量网络。实现远程医疗。NB-lot在慢性疾病治疗中，而且NB-IoT可进行超远距离的信号传输，携带NBIoT物联网技术的定位和检测心率等功能的电子病历的特殊病人，能够时刻将身体的状况快速的传输到指定医生，无需长期住院，减少病人在住院的心里压力。能帮助医生更好的监护病人，缓解医院住院部床铺缺少的难题。在药品和医疗器械管理方面，利用RFID电子标签时刻监控药品和医疗设备的生产，运输，销售，使用。基于物联网技术下的电子病历，可将病人的信息共享与各科室之间，方便医生会诊，大大减少医院会诊所有的时间，提高医院医疗水平能力，在住院部医护人员查房时，无需手动调阅病人信息，可直接由电子病历提供的信息进行查房。

1.概述

基于窄带物联网NB-IoT技术电子病历(Electronic Medical Record，EMR)，是现行电子病历是应对医院信息系统(Hospital Information System，HIS)发展到一定阶段的需求而产生。物联网是指通过射频识别、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网连接起来，进行信息交换和通信，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络（俞磊.基于物联网技术的智慧医院架构及服务访问研究[D].合肥工业大学,2013:134）。本文采用的是NB-IoT的物联网技术。是一种基于蜂窝网络的窄带物联网技术（NB-IoT）的电子病历。基于NB-IoT技术的可移动电子病历，集成了GPS定位器，心率采集器，温度传感器和电子标签。能够将没有住院的病人的位置，心率，体温以特定时间段传输到医院物联网设备供医生查看。其中电子标签存储了病人的诊疗信息，每个电子标签的编码与病人信息唯一对应。目前国内外对智慧医院已经从整体系统模型，就诊流程，安全机制，各科室信息共享，病人监护等进行了规模的研究（Lu Wenxiang,Zhang Jinzhu.Parameter analyses of an adaptive amplitude limit filtering method[J].Journal of Tsinghua University.2012,52(08):1106-1105）。但由于NB-IoT是新兴技术，关于移动健康多功能电子病历的研究还处于初步阶段。

2.系统体系设计

为实现电子病历就诊信息和病人每一刻身体体征状况在医院各科室的信息共享，本设计最终通过NB-IoT终端对病人身体体征采集，利用中国电信物联网平台将医院设备和电子病历连接在一起，实现病人就诊信息和体征在医院物联网环境下的共享化（Cristina Elena Turcua,Cornel Octavian Turcu.Internet of Things as Key Enabler for Sustainable Healthcare Delivery[J].SciVerse ScienceDirect,2013:251-256）。该系统由感知层、通信层、NB-IoT平台层、应用层组成，总体系统设计架构如图1所示。电子病历为感知层、基站和核心网络为通信层，手机与医院互联网设备为应用层。

图1 系统体系设计

3.硬件结构设计

窄带物联网（Narrow Band Internet of Things,NB-IoT）发布以来，越来越多的设备采用NB-IoT系统使之相互连接，基于NB-IoT的系统构建也不断的出现在人们眼中。本文献主要构建了GPS定位器、心率传感器、温度传感器、电子标签、与stm32芯片结合的电子病历模型结构。系统硬件模型结构设计如图2所示，各模块型号选取如下：

（1）GPS定位采用AIR530模块。该模块采用了射频基带一体化设计，体积小，功耗低。此芯片性能强，可以在偏远地区进行快速准确的定位。

（2）心率血氧采集模块使用MAX30102，MAX30102能快速方便的检测病人心率和血氧浓度，且待机时芯片内电流大小趋近于0，能大幅度提升电子病历的待机时间。

（3）温度传感器为DHT11。该传感器抗干扰能力强，响应快，功耗低，成本低廉。

（4）电子标签选择有源电子标签，用于识别病人身份，存储病人就诊信息。

（5）移动通信模组。采用率先通过ccc认证的移远BC95模组。移远BC95模组具备完善的技术支持服务，能够更精确，快速的解决客服出现的问题。

（6）物联网云服务器选择OceanConnect。OceanConnect是华为云核心网推出的以IoT联接管理平台为核心的IoT生态圈。基于物联网、云计算、大数据等核心技术，构建统一开放的IoT联接管理平台，通过开放API和IoT Agent实现与上下游产品能力的无缝联接，从而给客户提供端到端的高价值行业应用。

图2 电子病历硬件结构设计

4.结论

本设计主要以NB-IoT技术在医疗领域的应用研究为主，设计了一套基于NB-IoT窄带宽物联网技术为基础的智能健康电子病历系统。整合了gps定位，体温测量，心率监控等模块，实现了电子病历的多功能化。