基于WF-IOT的智慧健康医养中心解决方案

1、背景

现在，人们已不满足于吃饱穿暖，生活方式正在改变，对医疗健康的需求日益上升，这为健康与养生产业的发展创造了巨大的市场空间。为此，建设集诊、治、住、养为一体的健康医养中心，为人们养生、治疗提供完备的硬件设施和完善的服务条件与内容，是当前发展健康与养生产业，关爱人们生存与健康，构建和谐社会的重要内容。

在这个万物互联的时代，“互联网+健康”更成为全世界的热点，“大健康”产业在互联网的推动下迅速发展，最大限度加快医疗健康产业与“互联网+”的融合创新，整合国内外核心医疗健康资源，实现医疗技术人才与广大消费者现场和远程、线上线下互动，提供治疗、康复、养生一条龙服务，推动医疗健康产业弯道超车。

当前，最受业界推崇的智慧健康医养模式是“4321”实践模式。“4同”即：健康观念相同、兴趣喜好相同、图腾符号相同、行为习惯相同；“3有”即：有大使般的健康领袖、有天使般的健康粉丝、有神仙般的健康故事；“2化”即：平台化——打造互联网+健康平台，娱乐化——充满快乐元素，让健康娱乐化；“1体”即：综合一体，跨界融合，链接一切。

作为运营管理者来说，希望把健康医养中心打造成“科技、智慧、绿色、环保、低碳、节能”的全新一代标杆性的综合健康医养中心。具体达到以下三个方面的目标：

• 实现节能，降低运营费用；

• 实现智能化管理，提高服务水平；

• 实现“医养人员”的全程监测，最大化地减少或预防事故。
  

作为接受医养服务的人员，希望智慧健康医养中心是体验最好、温馨舒适的医养场所。

为此，建设智慧健康医养中心离不开“物联网2.0”技术的透彻感知、实时响应与智能控制。

2、方案概述

本方案紧扣“低碳节能、科技智能、高效安全”时代特点，以健康医养中心分布最广、数量多、位置好、天生带电、扩展方便的照明为主要的物联网载体，利用WF-IoT 技术“一网多用、一物多能”的特性，对健康医养中心的环境参数（照度、环境、有害气体、空气质量等）、设备设施（急救、动力、空调、新风、安防、消防、遮阳、停车等）和人员（人员信息、位置动态、是否跌倒等）进行采集和智能控制，打造“智慧健康医养管理系统”，形成一个从低层物联网末端到顶层业务应用云端的“融合网”，一体化融合商用照明网、识别定位网和广域无线传感网等低层物联网，与健康医养中心的局域网及广域网、移动通信网、国际互联网之间实现数据交互与共享，并融合“互联网”应用，同步把医养人员在院情况反馈给家属（亲属），最大化地降低能耗和日常运维成本，提高智能化管控水平，为医养人员提供体验最好、温馨舒适的高品质服务。

3、系统拓扑

“智慧健康医养管理系统”的拓扑结构主要分为感知、传输、云端和应用等四层。

具体见下图1所示。

图1 智慧健康医养管理系统的拓扑结构图

（1）感知：包括院内和急救车两个部分。其中，急救车通过3G/4G融合网关将急救车运行位置，以及急救车内感知到的人员ID、体温、身高、体重、照片（含视频）、视频等信息，通过3G/4G移动通信网实时传到云端；而院内，则通过照明物联网和内部局域网，将感知到的人员ID、位置、体温、身高、体重、照片（含视频）、视频以及设备状态等信息传到云端。另外，照度、环境温度、环境湿度、空气质量等信息可以不上传至云端，直接在感知网内对空调（含新风系统）、照明灯等设备进行智能控制。

（2）传输：以3G/4G移动通信网和商用照明物联网为载体，实现在内网和公共网上的融合传输。

（3）云端：部署WF-IoT云端管控平台，以解析“感知层”采集到的各类信息，并向应用层提供业务数据信息和运维状态数据，还可以通过统一接口与“健康医养中心云”进行信息和数据交换。

（4）应用：面向运维人员、医护人员和家属（亲属），主要包括运维、视频监控和业务管理等应用，以方便运维人员对平台的维护和管理，医护人员和家属（亲属）对医养人员的管理。

4、主要功能

基于WF-IoT的“智慧健康医养管理系统”，其功能主要包括智慧照明和拓展功能两部分。其中：智慧照明功能是基础功能，可以不需要监控中心（管理中心或上位计算机系统）即可单独运行；拓展功能无需大规模施工，无网络流量费，可以依托照明物联网实现。具体见下图2所示。

图2 智慧健康医养管理系统的功能组成图

“智慧健康医养管理系统”主要实现以下十项功能：

（1）智慧公共照明。对健康医养中心的楼宇、康复室、治疗室、活动室、休息室、广场等公共场所的照明进行智能化改造升级。无需更改原有电气回路，即可实现智能灯具之间无线自组网，从而搭建起健康医养中心的基础物联网；无需控制线缆，即可建成节能、便利、安全的智能照明系统，实现全自动智能控制、灵活的本地控制、一键式场景控制和集中可视化控制等多种控制效果，满足不同场景照明需求。

（2）自主环境控制。通过对照明、空调（含新风系统）、紫外消毒灯等设备的智能控制，使活动室、康复室、治疗室和休息室等房间始终是舒适的照明、适宜的体感、清新的空气、健康的环境。

（3）自动生活记录。通过部署在院内各处智能感知点，结合医养人员佩带的电子标签，将其在中心的运动轨迹、体重、体温、环境温度、吃饭、起床、洗漱、洗澡、娱乐、户外活动、康复治疗等情况一一自动记录，并上传至“健康医养中心云”上，既方便医生数据分析并优化医养方案，又有助于家属（亲属）及时掌握医养人员在院内的情况。

（4）主动安全保护。对紫外消毒灯智能管控，确保有人在时不开灯，不损伤人员健康。另外，利用视频监控技术、识别定位技术和防跌倒感知技术，当出现：有人跌倒、有人长时间不移动位置、多人聚集且移动过快、有人过分接近人工湖（或高温、有电）等情况时，自动向监控中心和其医护人员发出报警，以便及时介入管理。

（5）虚拟周界管理。通过软件操作或设置，利用健康医养中心的照明物联网，形成虚拟周界，也可以根据需要，将健康医养中心划分成多个不同的虚拟区域，并具有以下两个方面的功能：

（一）若有未授权人员（如，无身份认证的人员、授权不匹配的人员等等）接近或误入（闯入），则离他最近的照明灯，以改变颜色的方式予以警告指示（并随人移动而调整）。同时，监控中心和该区域专职医护人员收到文本信息和声音报警，提示“某人某区域有未授权人员接近或误入（闯入）”。

（二）若有医养人员未经授权离开指定场所（或区域），则离它最近的照明灯，以改变颜色的方式予以警告指示（并随其移动而调整）。同时，监控中心和其专职医护人员收到文本信息和声音报警，提示“某区域某人未经授权离开”。

（6）出入自动识别。医养人员出入健康医养中心，通过电子标签，自动识别身份，联动监控摄象机，拍摄出入照片（或视频），并将出入的时间信息传到“健康医养中心云”上，结合基于“互联网”的移动应用，自动向主管医生和家属（亲属）推送。

（7）紧急报警管理。医养人员一旦感觉身体不适，就可以通过佩带在身上的手环——集成了主动报警器（无需电池、无需接线、无线通信），在健康医养中心的任何位置，都可以一键进行紧急报警，监控中心和其专职医护人员都收到文本信息和声音报警，提示“某人在某位置发出身体不适的紧急报警”。

（8）急救安全接送。当上车时，自动识别身份、并清点人数，下车时联动院内监控摄象机，拍摄医养人员到院的照片（或视频），自动将医养人员的上/下车时间、急救车牌号、驾驶员等信息传到“健康医养中心云”上，结合基于“互联网”的移动应用，自动向家属（亲属）推送。

（9）精确能耗管理。对健康医养中心的水、电等能耗进行远程计量，以GIS方式显示整个中心的能耗地图和趋势，实现能耗的精确监测和管理，为中心的科学管理提供数据支撑。

（10）设备状态监测。通过对健康医养中心未联网的重点设备（或贵重设备、精密测量设备）的通信接口进行智能化升级改造，实现其运行状态的无线监测，掌握其运行寿命和工作状态，以免设备给出失效的诊测结果。

5、 优势&特色

（1）降低建设成本，一体化融合

• 同时实现智慧照明、生活记录、安全保护、虚拟周界、紧急报警、环境监控、急救接送、节能控制、安全预警等传统十余项强弱电功能；

• 强弱电、基础网络、综合智能化一体化融合，避免了重复建设；

• 取消了控制回路，极大简化了供电回路，降低了建设、安装成本，后续维护简单、费用低；

• 智能化综合投资可以降低5到10倍。

（2）降低安全风险，彰显人性化

• 实现了紫外线消毒灯的多重安全防护，确保有人在时不开灯，不损伤人员健康；

• 实现了门禁、人体传感器、视频摄像头、环境数据、人员位置、照明灯具、空调等设备的智能物联，对紫外消毒灯的智能管控；

• 对医养人员实现的主动安全保护及智能预警，低成本实现了安全预警、立体防护，大大提升健康医养中心的整体安全水平；

• 实现与“互联网”及移动APP应用的无缝衔接，确保家属（亲属）及时掌握医养人员在院情况，以便有针对性地与院方做好协调配合；

• 实现对动力、环境、设备等运行监测，超出设定范围时自动发出预警，同步触发联动报警、视频等，毫微知著，防患于未然；

• 智慧照明带来人性化、理想化的体验，保证有人出现时，监控画面始终高清，提高防护等级，实现了安全与节能的完美统一。

（3）降低综合能耗，创绿色标秆

• 采用高效节能第四代LED智能灯具，相较于传统灯具，一次节能超过50%；

• 通过高效光源、动态调光，二次节能超过15%；

• 通过多种智能传感器、视频联动等，实现“人来灯渐亮，人走灯渐暗，延时后自动关”全自动照明控制，三次节能约15%到90%。

• 通过与空调、新风系统的智能化联动控制，极大地降低了能耗；

• 通过对整个健康医养中心能耗的动态实时监测，优化运行流程，实现节能降耗。

（4）提升用户体验，凸显科技感

• 实现了所有公共区域照明、空调等设备的全自动控制，全自动日夜模式切换、节假日模式转换，无需人工干预和管理；

• 实现了一键式场景控制，场景包括同步联动空调、新风、视频、电视、投影、窗帘、幕布、门窗等设备；

• 实现了灵活的本地控制，无源无线智能控制器可以部署在任何位置，可以控制任意的控制对象；

• 管理人员可以通过移动客户端和管理终端，实现远程、统一、集中的、可视化、智能化控制。