医疗物联网面临哪些挑战？

当前医院面临的主要挑战如下。

1.科学问题

当前由于对智慧医院、医疗物联网整体技术体系缺乏了解，也缺乏应用场景和成熟的系统性建设模板参考。大多医院对 物联网这一智慧医院的重要基础设施没有充分的认识到其重要性，也缺乏科学的顶层规划和设计。

当前医疗物联网主要源于各科室业务驱 动，往往由某一业务诉求，在某个区域部 署了独立的传感器接到独立的网关，建设 了独立的应用。网络没有统一规划，数据 没有统一规划，只解决了单点的应用，每 个科室独立建设。建立了许多碎片化的网 络和信息孤岛，不仅给医院的内网安全带 来诸多未知的风险，也导致数据无法互联 互通从而给后期 AI 应用带来困难。

医疗物联网是智慧医院的重要基础设施， 涉及短距无线通信、通信承载、网络安全、 边缘计算、大数据分析与 AI 应用等，是一 个复杂的系统。因此需要全局科学规划， 面向未来智慧医院演进，整体考量架构、 网络、安全、管理等多维度规划，建立全 院级的建设蓝图，再结合科室需求分解为 不同项目逐步建设，才能承载不断增多的 传感器和不断发展创新的 AI 应用，从而借 力科技赋能医疗高效持续发展。

2.管理问题

医疗物联网涉及端边网云的建设范畴，与传统互联网相比，物联网各层之间无法完全标准化解耦，耦合紧密，因此各层 之间紧密配合才能建设好物联网的整体方案和系统。业务特点决定了建设组织的机制。从传统信息化或互联网建设，到 物联网建设，一个跨部门融合建设组织是物联网建设基本保障。因此，全院级的医疗物联网建设是“一把手”工程。

在现代医院建设中，由于信息化系统内容主要是 PC 机和信息化软件，联接对象主要是 PC 机和服务器，在医院的建设中 只需在智能化弱电系统中考虑了足够的端口，管线基本一次建设就固定了，不影响后续的使用和建设。对医工、信息中心、 临床使用是有足够的 TCP/IP 标准支撑，不需要一开始就互相协同。因此在现代医院信息化建设中，往往医工、信息中心、 临床科室各自相对独立就能保障业务顺利开展。

而在物联网建设中，只有医工、信息中心、临床科室需要跨科室的协同，才能实现较好的物联网的规划和建设。以临床使用为 终而进行联合合作才能保障医疗物联网建设、维护、管理、使用都能顺利开展。因为 IoT 系统是面向应用的万物互联，需要打 通医工 ( 设备的 OT)、信息中心 ( 通信网络的 CT)、临床应用 ( 信息化的 IT) 三个学科才能良好的支撑智慧医院的数字化转型。 因此只有消除多学科部门之间的壁垒，建立一个多学科融合的组织，才能保障智慧医院医疗物联网系统的扎实落地。

3.技术问题

3.1 海量医疗终端联网难

医疗物联网最大的挑战是海量的医疗设备联不进网络中来，在医疗设备 / 传感器与网络之间存在巨大的断裂带。

其一：现网的大量的医疗物联网仪器和设备设计之初并没有考虑联网场景，只是作为单一的检查、检验设备使用，这些 设备往往都不具备联网能力，而仅仅具备打印接口、调试 接口。通常数据的获取方式是由医护人员手工录入到电子 病历系统中。这些设备的接口多是不同形式的RS232接口。 与医院内网的Ethernet网络难以直接接入。有些实现方式， 通过 RS232 转 RJ45 的转接线方式接入，但是由于 RS232 本身没有安全的网络认证机制，导致如果只进行了二层链 路的转换就只能通过较弱的网络安全认证，这种联网方式， 就像在内网上打开了许多低安全管控的小门，会给医院内 网安全带来巨大的安全风险。

其二：医疗终端和传感器通信方式各异，如有线的 RS232、RS485、RJ45 等，无线的 Wi-Fi、RFID、BLE、 Zigbee、LoRa 等；很难通过统一的方式接入网络。而不 同的传感器由于场景不同，厂家也多在不同通信基础上 自定义了部分通信机制，导致统一接入更加困难，只能 通过不同的网关接入，存在不同的蓝牙传感器接不同的 蓝牙网关的情况，造成多张小网并存，形成孤岛。

3.2 医疗设备数据互通难

当前，医疗设备没有统一物联接口标准，每个设备有各自的 API 或者协议接口，如 HL7、迈瑞的 Benelink 私有协议、德 尔格 MEDIBUS 私有协议等，故从医疗设备获取数据的接口协议各不相同，七国八制。因此，上层应用需要通过设备厂 家的特定接口协议才能与设备交互，才能从设备获取到相应的数据。因为这些非标的接口协议限制，在医疗设备和应用 之间树立了一道屏障，使得应用与设备之间难以进行互联互通。同时，从整个医院来看，医疗设备分散在各个病区或诊区， 而这些设备的协议接口支持的安全认证能力各不相同，从设备输出的数据流量在没有经过语义解析确认安全的情况下， 直接转发到数据中心的应用，也会给整网安全带来风险。

3.3 设备易掉线业务不稳定

在医疗场景中，大多医疗设备属于共享使用，因此多为移动性场景，各式各样的无线终端或传感器，如穿戴类设备，环 境传感器，资产传感器，各类运行监控传感器等，每种传感器都接入私有的小基站。Wi-Fi 网络没有统一的空口网规网优， 加之 BLE、RFID、Zigbee、LoRa 等各种射频源无序的建设，导致复杂的射频环境，信号在空间干扰严重，无线网络质量 差，各类无线终端或传感器频繁掉线，数据断断续续。此外，物联网终端受成本等约束使得其算力不足而通信能力不健全， 对信号强弱和干扰的适应性比较弱，对于存在漫游使用场景的终端，其联网不稳定问题就更突出。上述因素导致实时的 医疗数据采集难以保障，让诊断与预测分析等 AI 应用出现业务中断或者误报，难以满足紧张繁忙的医疗业务需求。

另外，在智慧医院场景中，不同的业务紧急程度不同，如手术室、ICU、急诊与普通门诊相比业务优先级更高，医疗设 备物联网的数据需要更可靠，更实时的回传，保障生命线的业务不中断，这就需要业务传输的高可靠，网络不中断。而 海量的物联网终端的数据接入网络，如何智能的识别业务终端，保障高可靠的接入与回传通道至关重要。

3.4 物联网安全威胁难管控

当前，在以工作站或 PC 机为联接对象的医院内网，每台设备具有足够的算力和统一的操作系统环境，可归一化的安装 防病毒软件，进行系统加固，并通过人员账号密码进行安全准入管控。且工作站或 PC 机相对固定使用，物理安全有保障。 因此整个系统的物理安全环境，以及系统安全环境是相对固定、明确的，因此从安全的边界固定且清晰，主机安全、边 界安全等都已有成熟的安全防御方案；对信息安全是安全可控的。

而对于医疗设备或物联终端来讲，跟随患者、医护人员、设备等在医院内移动，接入位置不固定，物理边界泛在而随时变化， 物理安全管理基本失效（控制特定权限的人在特定的地点使用特定的设备）。同时，物联终端算力较弱，安全防护能力弱； 终端数量众多，厂家众多，所使用的系统不尽相同，大多没有账号密码的人员操作界面；整个物联网终端的安全能力非 常弱，也难以做到统一要求的安全加固。 现有对主机的管理措施用于物联终端无法实施奏效。

因此，物联网终端在大量建设，又没有行之有效的全局管理措施情况下，建的越多对网络和信息安全带来的风险越大。 如何对物联网终端进行安全管理，是业务安全、信息安全至关重要的，也是物联网建设中必须全局考虑的首要因素。

联网难问题，根本原因在于物联网终端的没有统一的通信标准。在国家或者行业还没有形成标准化的通信规范之前，解 决该问题的关键在于通信网络是否能兼容各类物联网通信方式和协议，解决无线协同可靠联接与网络安全问题。

4.使用问题

4.1 如何解决医护人员使用的易用性？

物联网终端是人与数字世界打交道的媒介，实现人与物联网系统的智能交互。 医疗物联终端如输液监护、动态心电、共享的多参监护仪等，这些设备每天 都是由医护人员操作使用，传统没有联网时，医护人员只需要按照医疗专业 知识使用即可，而如果这些终端实现了联网功能，就需要考虑入网安全、数 据是不是回传到了相应的应用端，会涉及到网络配置、通信配置等。而对于 医护人员的 IT 专业技术技能是无法满足要求，因此对于物联网终端的使用操 作需要设计的非常简单易用。这就提出了 : 医疗物联网终端或设备联网时， 需具备面向医护人员和患者的非常简单、0 学习成本的易用性。

4.2 如何保障网络高效便捷的持续运维服务？

在医疗物联网中，物联终端数量越来越多，一旦出现故障，如果没有自动化 故障检测和拓扑定位技术，单靠人工排查，工作量大效率低，甚至出现故障 后用户无感知，解决故障恢复时间长。所以对于物联终端，提出了管理运维 智能化、拓扑呈现、GIS 定位、故障预测的需求，以降低运维管理方面的人 力成本，提高运维效率，保障生产网络持续稳定的服务能力。 使用问题需要临床医护人员、维护人员等参与到信息化建设中，以终为始 提出使用上的需求和建设，才能让临床和管理应用更高效便捷。