這是有關(guān)開發(fā)醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)平臺以及物聯(lián)網(wǎng)如何為醫(yī)療行業(yè)帶來收益的完整指南。

不管是心率追蹤還是提醒吃藥，物聯(lián)網(wǎng)（IoT）都為醫(yī)療保健行業(yè)帶來了新的革命。物聯(lián)網(wǎng)通過允許他們遠(yuǎn)程連接來彌合醫(yī)生，醫(yī)療機(jī)構(gòu)和患者之間的鴻溝。

Grand View Research透露，到2025年，醫(yī)療保健市場的全球物聯(lián)網(wǎng)預(yù)計將達(dá)到5343億美元，在預(yù)測期內(nèi)的復(fù)合年增長率為19.9％。從個人健身跟蹤產(chǎn)品到遠(yuǎn)程監(jiān)控應(yīng)用程序和手術(shù)機(jī)器人，物聯(lián)網(wǎng)具有將創(chuàng)新帶入醫(yī)療保健生態(tài)系統(tǒng)的潛力。

盡管技術(shù)無法一次消除慢性疾病，但至少可以使醫(yī)療保健在可及性方面變得更加容易。

物聯(lián)網(wǎng)在醫(yī)療保健領(lǐng)域的應(yīng)用是希望獲得更好醫(yī)療保健的希望，因為它可以促進(jìn)醫(yī)療中心的正常運作和患者獲得更好的治療。

在本文中，我們將討論：

• 物聯(lián)網(wǎng)如何在醫(yī)療保健行業(yè)提供幫助？

• 醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)安全問題和風(fēng)險

• 如何確保醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的安全？

• 如何開發(fā)端到端醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品？

物聯(lián)網(wǎng)如何在醫(yī)療保健行業(yè)提供幫助

1. 監(jiān)控和報告
   聯(lián)網(wǎng)的IoT設(shè)備可用于實時監(jiān)控，以在發(fā)生糖尿病，哮喘發(fā)作和心力衰竭等醫(yī)療緊急情況時挽救生命。通過將智能醫(yī)療設(shè)備連接到移動應(yīng)用程序，已連接的設(shè)備可以收集醫(yī)療和其他健康數(shù)據(jù)，并使用智能手機(jī)數(shù)據(jù)連接功能與醫(yī)生共享收集的信息。物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集并發(fā)送健康數(shù)據(jù)，例如氧氣和血糖水平，血壓，ECG和體重。數(shù)據(jù)被存儲在云中，并可以轉(zhuǎn)移到授權(quán)人，該人可以是醫(yī)生，保險提供商，醫(yī)療機(jī)構(gòu)或第三方顧問。授權(quán)用戶可以查看收集的數(shù)據(jù)，而不管他們的時間，設(shè)備或地點如何。

   互聯(lián)醫(yī)療政策中心公布的一項研究指出，由于對心力衰竭患者進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測，30天再入院率下降了50％。

2. 跟蹤和警報
   在危及生命的情況下，及時警報至關(guān)重要。醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備收集基本數(shù)據(jù)并將其傳輸給醫(yī)生以進(jìn)行實時跟蹤，同時使用移動應(yīng)用程序和其他關(guān)聯(lián)設(shè)備向人們發(fā)送有關(guān)緊急情況的警報。警報和患者報告提供了關(guān)于患者狀況的意見，而與時間和地點無關(guān)。物聯(lián)網(wǎng)還有助于做出明智的決策并提供及時的治療，因此，物聯(lián)網(wǎng)可促進(jìn)實時監(jiān)控，跟蹤和警報，從而提高準(zhǔn)確性和醫(yī)生的適當(dāng)干預(yù)并提高患者護(hù)理的交付效果。

3. 改善研究系統(tǒng)
   醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品還可用于進(jìn)行臨床研究。物聯(lián)網(wǎng)有助于收集有關(guān)患者疾病的大量數(shù)據(jù)，如果我們手動收集數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)將花費數(shù)年的時間。收集的數(shù)據(jù)也可以用于統(tǒng)計研究，以支持醫(yī)學(xué)研究。物聯(lián)網(wǎng)不僅可以節(jié)省時間，還可以節(jié)省投資于研究的資金。因此，物聯(lián)網(wǎng)在研究領(lǐng)域做出了重大貢獻(xiàn)，并引入了更好，更大的醫(yī)療方法。

4. 數(shù)據(jù)分類和分析
   醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可在短時間內(nèi)生成大量數(shù)據(jù)。如果您無法訪問云，則很難保存和管理數(shù)據(jù)。
   而且，對于醫(yī)療保健提供者來說，從多個來源和設(shè)備收集數(shù)據(jù)并手動分析它們是非常困難的。但是，物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備可以實時收集，報告和分析數(shù)據(jù)，并減少了通過邊緣計算存儲數(shù)據(jù)的需求。醫(yī)療保健組織可以使用醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備來獲取關(guān)鍵的醫(yī)療保健數(shù)據(jù)驅(qū)動的見解和分析，從而加快決策速度制作過程，避免錯誤。

5. 增強(qiáng)的疾病管理
   IoT通過醫(yī)療保健設(shè)備實現(xiàn)對患者的實時遠(yuǎn)程監(jiān)控，確保不遺漏與患者狀況有關(guān)的數(shù)據(jù)。它有助于及時，快速地診斷疾病。即使沒有護(hù)士或醫(yī)生陪同患者，也可以通過醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和醫(yī)療應(yīng)用程序監(jiān)視患者的狀況。由于IoT醫(yī)療保健設(shè)備是相互連接的，因此它們可以在需要時立即提供幫助?？梢詫⑦@些設(shè)備配置為較低或較高的限制。如果任何醫(yī)療設(shè)備設(shè)置了更高或更低的限制，它將自動觸發(fā)另一個可以穩(wěn)定患者狀況的已連接設(shè)備，同時可以向醫(yī)生，看護(hù)者或護(hù)士智能手機(jī)應(yīng)用觸發(fā)警報，以便他們可以持續(xù)提供醫(yī)療服務(wù)為患者提供幫助。

6. 
   全球員工，患者和庫存醫(yī)院的監(jiān)控必須處理至關(guān)重要的安全問題。醫(yī)院主管部門需要管理很多東西，例如患者，員工，硬件和醫(yī)生。盡管在小型醫(yī)院中可以有效地處理所有這些問題，但在擁有多個建筑物以及眾多患者和員工的大型醫(yī)院中，這似乎具有挑戰(zhàn)性。醫(yī)院正在使用物聯(lián)網(wǎng)和實時GPS服務(wù)來增強(qiáng)監(jiān)控過程。借助WSN和RFID等物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，您不僅可以跟蹤與醫(yī)療相關(guān)的資產(chǎn)（例如血袋，醫(yī)療廢物和輸液泵），還可以控制資產(chǎn)的狀況，包括濕度，方向和溫度。

   因此，醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)不僅可以提高資產(chǎn)位置和特征的可見性，而且可以利用資產(chǎn)管理的其他方面，包括預(yù)防性維護(hù)，產(chǎn)品標(biāo)識和保質(zhì)期估算。

7. 連接有傳感器的吸入器將傳感器
   添加到醫(yī)療保健設(shè)備可以幫助向醫(yī)生提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，以跟蹤患者的病情。其中一家公司設(shè)計了一種傳感器，可以將其安裝到吸入器上，以獲取真實的見解，例如，您何時最后一次服藥以及何時應(yīng)重新服藥。

8. 
   可攝入的傳感器患者可以攝入膠囊大小的小型IoT傳感器，以使醫(yī)療團(tuán)隊能夠使醫(yī)療團(tuán)隊跟蹤血液水平，身體的不規(guī)則狀況，并確定該人是否服用了處方藥。對于可以有效監(jiān)控用藥的老年患者很有用。

9. 血液凝結(jié)測試
   啟用藍(lán)牙的凝結(jié)系統(tǒng)可幫助用戶快速監(jiān)控血凝塊測試。了解慢性疾?。ㄈ缧呐K病發(fā)作或糖尿?。┑闹委熤械难龎K水平是有益的。在醫(yī)療保健中使用物聯(lián)網(wǎng)可以使糖尿病患者定期監(jiān)測凝血系統(tǒng)。它可以幫助患者保持在治療范圍內(nèi)，以減少中風(fēng)或出血的風(fēng)險。

醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)安全問題和風(fēng)險

盡管啟用了物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療保健設(shè)備可帶來很多好處，但它們也帶來了某些挑戰(zhàn)和安全性問題：

• 數(shù)據(jù)隱私和安全
  許多醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備必須面對數(shù)據(jù)隱私和安全的問題。隱私仍然是全世界醫(yī)療保健系統(tǒng)中的關(guān)鍵問題。
  物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備通過具有一些安全和隱私挑戰(zhàn)的遠(yuǎn)程訪問機(jī)制收集醫(yī)療數(shù)據(jù)。傳感器收集的數(shù)據(jù)通過互聯(lián)網(wǎng)傳輸?shù)皆浦?。此外，物?lián)網(wǎng)設(shè)備使用互聯(lián)網(wǎng)連接其他設(shè)備和應(yīng)用程序并與之通信。由于將數(shù)據(jù)保護(hù)在一個集中位置，因此增加了安全風(fēng)險，并為漏洞和攻擊打開了漏洞。因此，必須保護(hù)數(shù)據(jù)的隱私。

• 集成：多個設(shè)備和協(xié)議
  集成多個設(shè)備也為醫(yī)療保健行業(yè)中的IoT實施創(chuàng)造了障礙。障礙背后的原因是設(shè)備制造商沒有通用的通信標(biāo)準(zhǔn)和協(xié)議。

  連接各種設(shè)備時，其通信標(biāo)準(zhǔn)的差異會阻礙數(shù)據(jù)聚合過程。
  所連接設(shè)備協(xié)議的差異使整個過程減速，并縮小了醫(yī)療保健部門中IoT的可擴(kuò)展性范圍。

• 數(shù)據(jù)竊聽
  通常，只有授權(quán)的醫(yī)生或護(hù)理人員才能訪問患者的健康數(shù)據(jù)。但是，在通過無線鏈路傳輸數(shù)據(jù)時，數(shù)據(jù)可能會被竊聽。例如，廣泛的啟用IoT的葡萄糖監(jiān)測和胰島素輸送系統(tǒng)使用無線通信鏈路，這些鏈路通常用于驅(qū)動隱私攻擊，因此需要保護(hù)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)。

• 數(shù)據(jù)所有權(quán)
  每個國家/地區(qū)都有保護(hù)患者數(shù)據(jù)的法律，該法律因州而異。但是，在某些情況下，例如在健身可穿戴設(shè)備中，許多人認(rèn)為收集和跟蹤的數(shù)據(jù)受立法保護(hù)，在許多情況下無效。
  這些因素使數(shù)據(jù)容易受到黑客和網(wǎng)絡(luò)犯罪分子的攻擊，黑客和網(wǎng)絡(luò)犯罪分子可以入侵系統(tǒng)并操縱醫(yī)生和患者的個人健康信息。

• 數(shù)據(jù)過載和準(zhǔn)確性
  IoT設(shè)備生成大量數(shù)據(jù)，這些數(shù)據(jù)可用于獲取基本見解。但是，數(shù)據(jù)量如此之大，以至于醫(yī)生無法從中提取見解。結(jié)果，它對決策質(zhì)量產(chǎn)生巨大影響。

  隨著越來越多的設(shè)備開始連接以記錄和監(jiān)視大量數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性和超載的擔(dān)憂日益增加。

• DDoS（分布式拒絕服務(wù)）
  分布式拒絕服務(wù)是一種攻擊，其中各種受損的系統(tǒng)被用來針對單個系統(tǒng)，從而導(dǎo)致拒絕服務(wù)。它還可能導(dǎo)致崩潰，從而使數(shù)據(jù)不可用。

• 未經(jīng)授權(quán)的數(shù)據(jù)訪問
  每個應(yīng)用程序都有大量用戶，并且將不同的用戶分配給各種應(yīng)用程序。隨著大量數(shù)據(jù)存儲在云中，確保只有授權(quán)用戶才能訪問特定數(shù)據(jù)的需求變得至關(guān)重要。此外，訪問控制對于防止未經(jīng)授權(quán)的成員訪問系統(tǒng)的資源和數(shù)據(jù)至關(guān)重要。

• Medjacking
  在2015年6月，一家名為TrapX的安全公司表示，許多醫(yī)療保健組織都面臨著醫(yī)療設(shè)備劫持（也稱為medjacking）的威脅。當(dāng)前，許多醫(yī)療保健設(shè)備使黑客能夠輕松訪問，以從醫(yī)療保健提供者的系統(tǒng)中竊取大量敏感數(shù)據(jù)。
  通過訪問連接的醫(yī)療設(shè)備，黑客可能會更改患者的用藥劑量，以使他們致死或服藥過量。

如何確保醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備的安全？ 

• 每個設(shè)備的數(shù)字證書/憑證
  數(shù)字證書有助于構(gòu)建全面的安全程序，并用作識別多個實體（包括應(yīng)用程序，設(shè)備和人員）的證明點。借助每臺設(shè)備的數(shù)字證書，醫(yī)療保健組織可以確保設(shè)備的消息是真實的，從而驗證設(shè)備是否真實。
  每臺設(shè)備的證書還使醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)平臺和應(yīng)用能夠驗證從每臺連接的設(shè)備發(fā)送和發(fā)送到每臺連接的設(shè)備的消息的完整性，從而確認(rèn)專用收件人只能交換數(shù)據(jù)。

• 硬件中的私鑰存儲
  頒發(fā)數(shù)字證書時會生成密鑰。私鑰是用于數(shù)據(jù)加密的單獨文件。安全存儲硬件或可信平臺模塊（TPM）旨在提供基于硬件的安全功能。
  TPM是執(zhí)行加密操作的安全加密處理器。它提供了一種啟用硬件的方法來保護(hù)加密證書和密鑰。

• 代碼簽名
  醫(yī)療保健設(shè)備制造商會生成不同類型的代碼-用于設(shè)施和醫(yī)院的軟件應(yīng)用程序，小程序或腳本，或者運行在醫(yī)療設(shè)備內(nèi)部的代碼，例如芯片組（也稱為固件），
  在發(fā)布代碼之前，先進(jìn)行簽名使它更安全的代碼。代碼簽名是數(shù)字簽名的應(yīng)用，該簽名被添加到代碼段中，以對其進(jìn)行合法身份驗證并提供源代碼的真實性。
  為此，需要x.509證書。根據(jù)簽名的代碼，證書可以是私有或公開身份的證書頒發(fā)機(jī)構(gòu)。使用代碼簽名方法，可以確保產(chǎn)品的安全性。

• 信任根信任
  根是進(jìn)行安全設(shè)備交換的最佳方法之一。如果醫(yī)療機(jī)構(gòu)自己管理RoT，則他們可以完全控制每個人或設(shè)備的身份驗證，并向其頒發(fā)密鑰。頒發(fā)數(shù)字證書后，任何人都可以驗證密鑰持有者的身份。

如何開發(fā)端到端醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)？

IoT體系結(jié)構(gòu)圖中介紹了我們?yōu)獒t(yī)療保健組織構(gòu)建IoT產(chǎn)品的方法。它顯示了物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品的組件以及它們?nèi)绾芜B接以收集，存儲，處理和分析數(shù)據(jù)。

• 事物
  事物是裝備有傳感器和執(zhí)行器的物體。傳感器收集數(shù)據(jù)（例如，血壓水平，葡萄糖水平，體溫，脈搏率）以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。另一方面，執(zhí)行器使事物能夠起作用（例如，在患者的脈搏頻率下降或打開醫(yī)療設(shè)備的情況下向醫(yī)生發(fā)送警報）。

• 網(wǎng)關(guān)
  數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)從事物遷移到云，再從云遷移到產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)云與事物之間的連接。它還有助于在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆浦斑M(jìn)行數(shù)據(jù)過濾和預(yù)處理。
  網(wǎng)關(guān)將控制命令從云轉(zhuǎn)發(fā)到事物。然后，事物使用執(zhí)行器運行那些控制命令。

• Cloud Gateway
  Cloud Gateway允許在IoT云服務(wù)器和現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)壓縮。它使用多種協(xié)議與現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，并確保與不同協(xié)議的兼容性。

• 流數(shù)據(jù)處理器
  它可確保將輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)湖并控制應(yīng)用程序。確保沒有數(shù)據(jù)被破壞或丟失。

• 數(shù)據(jù)湖
  數(shù)據(jù)湖存儲由連接的設(shè)備收集的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)來自“流”或“批次”。當(dāng)需要任何數(shù)據(jù)來生成有意義的見解時，將從數(shù)據(jù)湖中提取數(shù)據(jù)并將其添加到大數(shù)據(jù)倉庫中。

• 大數(shù)據(jù)倉庫
  獲得有價值的見解所需的預(yù)處理和過濾后的數(shù)據(jù)已從數(shù)據(jù)湖移至大數(shù)據(jù)倉庫。大數(shù)據(jù)倉庫僅包含結(jié)構(gòu)化，匹配和干凈的數(shù)據(jù)。事件協(xié)議。

• 機(jī)器學(xué)習(xí)模型
  可以在醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中實施機(jī)器學(xué)習(xí)，以創(chuàng)建用于控制應(yīng)用程序的高效且精確的模型。根據(jù)存儲在大數(shù)據(jù)倉庫中的歷史數(shù)據(jù)，可以定期更新模型。。

• 控制應(yīng)用
  程序控制應(yīng)用程序用于向執(zhí)行器發(fā)送自動警報和命令，例如：

• 如果體溫升高或血壓下降，患者可能會收到服藥警告，具體取決于健身可穿戴設(shè)備中配備的傳感器收集的數(shù)據(jù)。

• 傳感器有助于監(jiān)視患者的危急狀況，并自動向醫(yī)生或看護(hù)者發(fā)送通知，為他們提供即時藥物。

• 數(shù)據(jù)分析
  數(shù)據(jù)分析師可以利用大數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)來獲得有價值的見解并找到趨勢。從收集的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的模式和相關(guān)性可以有助于創(chuàng)建更多用于控制應(yīng)用程序的算法。

在開發(fā)醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時，必須考慮安全性，這樣就不會不必要地共享患者和醫(yī)生的數(shù)據(jù)。如果您希望為您的組織構(gòu)建安全且合規(guī)的醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)平臺，請聯(lián)系我們的物聯(lián)網(wǎng)專家并開始30分鐘的免費咨詢。

• 事物
  事物是裝備有傳感器和執(zhí)行器的物體。傳感器收集數(shù)據(jù)（例如，血壓水平，葡萄糖水平，體溫，脈搏率）以通過網(wǎng)絡(luò)傳輸。另一方面，執(zhí)行器使事物能夠起作用（例如，在患者的脈搏頻率下降或打開醫(yī)療設(shè)備的情況下向醫(yī)生發(fā)送警報）。

• 網(wǎng)關(guān)
  數(shù)據(jù)通過網(wǎng)關(guān)從事物遷移到云，再從云遷移到產(chǎn)品。網(wǎng)關(guān)可實現(xiàn)云與事物之間的連接。它還有助于在將數(shù)據(jù)傳輸?shù)皆浦斑M(jìn)行數(shù)據(jù)過濾和預(yù)處理。
  網(wǎng)關(guān)將控制命令從云轉(zhuǎn)發(fā)到事物。然后，事物使用執(zhí)行器運行那些控制命令。

• Cloud Gateway
  Cloud Gateway允許在IoT云服務(wù)器和現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)之間進(jìn)行安全的數(shù)據(jù)傳輸和數(shù)據(jù)壓縮。它使用多種協(xié)議與現(xiàn)場網(wǎng)關(guān)進(jìn)行交互，并確保與不同協(xié)議的兼容性。

• 流數(shù)據(jù)處理器
  它可確保將輸入數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)湖并控制應(yīng)用程序。確保沒有數(shù)據(jù)被破壞或丟失。

• 數(shù)據(jù)湖
  數(shù)據(jù)湖存儲由連接的設(shè)備收集的數(shù)據(jù)。大數(shù)據(jù)來自“流”或“批次”。當(dāng)需要任何數(shù)據(jù)來生成有意義的見解時，將從數(shù)據(jù)湖中提取數(shù)據(jù)并將其添加到大數(shù)據(jù)倉庫中。

• 大數(shù)據(jù)倉庫
  獲得有價值的見解所需的預(yù)處理和過濾后的數(shù)據(jù)已從數(shù)據(jù)湖移至大數(shù)據(jù)倉庫。大數(shù)據(jù)倉庫僅包含結(jié)構(gòu)化，匹配和干凈的數(shù)據(jù)。事件協(xié)議。

• 機(jī)器學(xué)習(xí)模型
  可以在醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品中實施機(jī)器學(xué)習(xí)，以創(chuàng)建用于控制應(yīng)用程序的高效且精確的模型。根據(jù)存儲在大數(shù)據(jù)倉庫中的歷史數(shù)據(jù)，可以定期更新模型。

• 控制應(yīng)用
  程序控制應(yīng)用程序用于向執(zhí)行器發(fā)送自動警報和命令，例如：

1. 如果體溫升高或血壓下降，患者可能會收到服藥警告，具體取決于健身可穿戴設(shè)備中配備的傳感器收集的數(shù)據(jù)。

2. 傳感器有助于監(jiān)視患者的危急狀況，并自動向醫(yī)生或看護(hù)者發(fā)送通知，為他們提供即時藥物。

• 數(shù)據(jù)分析
  數(shù)據(jù)分析師可以利用大數(shù)據(jù)倉庫中的數(shù)據(jù)來獲得有價值的見解并找到趨勢。從收集的數(shù)據(jù)中發(fā)現(xiàn)的模式和相關(guān)性可以有助于創(chuàng)建更多用于控制應(yīng)用程序的算法。

在開發(fā)醫(yī)療保健物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)品時，必須考慮安全性，這樣就不會不必要地共享患者和醫(yī)生的數(shù)據(jù)。