疫情防控期間大型綜合醫(yī)院基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)

陳敏玲，鄧國豪（通信作者），梁瑞怡，鄭木松，詹穎琪

深圳大學(xué)總醫(yī)院醫(yī)學(xué)工程部 （廣東深圳 518055）

2019年12月，我國湖北武漢相繼出現(xiàn)了多例病因不明的肺炎患者，緊接著類似患者陸續(xù)出現(xiàn)于全國各地。面對這種突發(fā)的公共衛(wèi)生情況，各地醫(yī)療機(jī)構(gòu)的防疫物資出現(xiàn)了十分緊缺的現(xiàn)象，根本原因是防護(hù)用品需求量的突增和市場供應(yīng)能力的不足。然而，疫情發(fā)展的初期正是防止病毒蔓延擴(kuò)散的最重要階段[1]，醫(yī)療機(jī)構(gòu)的醫(yī)護(hù)人員若依然按照往常的習(xí)慣使用防護(hù)用品，則無法做到對防護(hù)用品的最有效利用，難以切實(shí)保障自身的生命安全。因此，只有在疫情初期對醫(yī)院現(xiàn)存的防護(hù)用品實(shí)施緊急管理，做到有計(jì)劃、有部署地使用，才能確保疫情防控的持續(xù)性和有效性。

為實(shí)現(xiàn)對防護(hù)用品的應(yīng)急管理，各醫(yī)療機(jī)構(gòu)需兼具快速響應(yīng)和管理特性的管理系統(tǒng)，以對每一件防疫物資的“軌跡”起到追蹤作用，而物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)恰可實(shí)現(xiàn)以上功能。

1 技術(shù)論述

近年來，物聯(lián)網(wǎng)成了一種飛速發(fā)展的新興技術(shù)，該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)“物與物”“物與人”之間的連接，但與互聯(lián)網(wǎng)實(shí)現(xiàn)的如QQ、微信此類“人與人”之間的連接有所不同，物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)是一種既并列又交叉的關(guān)系，可簡單地將物聯(lián)網(wǎng)理解為“互聯(lián)網(wǎng)+電子設(shè)備”[2]。物聯(lián)網(wǎng)融合了電子、通訊、計(jì)算機(jī)3種技術(shù)，從技術(shù)的角度分析，可將物聯(lián)網(wǎng)分為4個(gè)層面，即感知識別層、網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層、服務(wù)管理層、綜合應(yīng)用層[3]。

感知識別層：可類比為人的感知器官，可感知房間的溫、濕度，燈、窗簾是否打開及空氣含氧量等。如DS18B20器件可檢測溫度并將結(jié)果以數(shù)字形式輸出至單片機(jī)，單片機(jī)進(jìn)行編譯后即可顯示溫度。物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展離不開傳感器的發(fā)展，目前市面上傳感器數(shù)量遠(yuǎn)超于人類數(shù)量。

網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層：可類比為人的傳導(dǎo)神經(jīng)，傳感器收集到信息后通過網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)傳送至后臺，并可根據(jù)需要選擇遠(yuǎn)程如互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，近程如WIFI、藍(lán)牙技術(shù)等傳送方式。

服務(wù)管理層：可類比為人的大腦，網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建層將數(shù)據(jù)傳輸至后臺服務(wù)器，服務(wù)器再根據(jù)具體需要存儲、計(jì)算、分析數(shù)據(jù)等[4]。

綜合應(yīng)用層：可理解為服務(wù)器處理好數(shù)據(jù)后最終呈現(xiàn)給用戶畫面時(shí)的載體，如網(wǎng)頁、APP、微信小程序等。

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用已十分廣泛。在物流倉儲領(lǐng)域，如亞馬遜、京東、菜鳥、蘇寧等不斷升級的倉儲系統(tǒng)，均是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在倉儲管理領(lǐng)域優(yōu)秀應(yīng)用的體現(xiàn)。在智能配送及整體供應(yīng)鏈上，依靠物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，使物流全過程透明可視化、產(chǎn)品的可追溯管理以及智能配送等成為可能，為實(shí)現(xiàn)智慧供應(yīng)鏈、智慧物流奠定了基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不僅實(shí)現(xiàn)了自動化與信息共享，還徹底改變了物流倉儲領(lǐng)域的管理模式，極大地提高了效率和收益。以阿里巴巴集團(tuán)開發(fā)的菜鳥網(wǎng)絡(luò)為例，2017年菜鳥日均處理包裹量已達(dá)5 700萬個(gè)[5]。

2 技術(shù)實(shí)現(xiàn)

現(xiàn)通過借鑒物流倉儲領(lǐng)域的最新管理思路，采用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中的無線射頻識別技術(shù)+云平臺+軟件操作系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)防護(hù)用品的應(yīng)急管理[6]。

防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)方式如下：首先，采用條碼掃描機(jī)掃描防疫物資的條碼獲取相關(guān)信息，利用如增強(qiáng)設(shè)備協(xié)議（enhanced device protocol，EDP）等經(jīng)廣域網(wǎng)將信息傳輸至中國移動物聯(lián)網(wǎng)開放平臺即OneNET，并將數(shù)據(jù)存儲至OneNET；然后，通過防疫物資管理系統(tǒng)相應(yīng)的應(yīng)用程序接口（application programming interface，API）提取云平臺上相應(yīng)防疫物資的信息；最后，將防疫物資信息加以更新后公布、顯示，見圖1。該技術(shù)可實(shí)現(xiàn)上位機(jī)即防疫物資管理平臺記錄與跟蹤院內(nèi)每件登記過的防疫物資，且可將庫存物資表公示于平臺。

防護(hù)用品應(yīng)急管理可分為硬件和軟件兩個(gè)部分。硬件部分包括條碼打印機(jī)、條碼掃描槍、操作電腦；軟件部分包括制作條碼標(biāo)簽的軟件、條碼管理系統(tǒng)、云平臺、防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)（圖2）。

圖1 防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)的技術(shù)實(shí)現(xiàn)

圖2 防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)

在防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)中，設(shè)計(jì)云平臺選用的是OneNET。OneNET 是中國移動打造的開放平臺與生態(tài)環(huán)境，在市面上較多的云平臺中有其獨(dú)具的特色，可提供豐富的API 和各類應(yīng)用，從而滿足各行各業(yè)的需求和硬件智能開發(fā)，并可在較低成本的情況下完成開發(fā)和部署，具有十分重要的作用。此外，OneNET 可適配各種網(wǎng)絡(luò)環(huán)境和多種協(xié)議，快速接入云平臺和大數(shù)據(jù)服務(wù)，為客戶提供了多樣的選擇。

OneNET 可安全且穩(wěn)定地為硬件設(shè)備提供接入服務(wù)，支持的API 類型也有多種，如消息隊(duì)列遙測傳輸協(xié)議（message queuing telemetry transport，MQTT）、超文本傳輸協(xié)議（hyper text transfer protocol，HTTP）、輕量級機(jī)器到機(jī)器（lightweight machine-to-machine，LWM2M）、傳輸控制協(xié)議（transmission control protocol，TCP）等。API 本質(zhì)上是多個(gè)具有不同功能的函數(shù)包，通俗來講，可將API 比作家用電器的插頭，用戶只需提供插座以及執(zhí)行將插頭插入插座這個(gè)行為即可，而無需理解電器所具體包含的電路原理，這極大地方便了對軟件領(lǐng)域不熟悉的開發(fā)者。

防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)通過解析相應(yīng)的API 并加以顯示，如此便實(shí)現(xiàn)了對每件防疫物資的監(jiān)控。同時(shí)，設(shè)計(jì)云平臺采用了OneNET，其豐富的API 可滿足防疫物資多樣性的需求，且該平臺價(jià)格低廉，節(jié)省了開發(fā)成本[7]。

3 醫(yī)院操作流程

防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)應(yīng)用于醫(yī)院對防護(hù)用品的操作流程包括物資錄入一級庫、提交申領(lǐng)單、錄入二級庫、發(fā)放物資并記錄使用信息、每日匯總并作臺賬、設(shè)置庫存低量預(yù)警。

錄入一級庫：對每件重要的防護(hù)用品進(jìn)行標(biāo)識并錄入一級庫（醫(yī)院倉庫）。

提交申領(lǐng)單：科室根據(jù)院感劃分的防護(hù)等級按需申報(bào)防護(hù)用品[8]，并通過系統(tǒng)提交《醫(yī)用防護(hù)用品申領(lǐng)單》，見圖3。醫(yī)工部初審申領(lǐng)單，給出發(fā)放建議，通過系統(tǒng)與院感科、醫(yī)務(wù)部溝通，審核通過即可領(lǐng)取防護(hù)用品。

圖3 醫(yī)用防護(hù)用品申領(lǐng)單

錄入二級庫：物資分配管理人員對防護(hù)用品進(jìn)行掃碼發(fā)放，自動登記發(fā)放的科室、物品種類、品牌、型號規(guī)格及數(shù)量，所發(fā)放物資信息記入二級庫（各科室?guī)齑妫?/p>

發(fā)放物資并記錄使用信息：科室管理員登錄防疫物資管理系統(tǒng)，掃碼發(fā)放防護(hù)用品至每名醫(yī)護(hù)人員，系統(tǒng)自動記錄庫存消耗信息，并將防護(hù)用品的使用情況自動記錄至《物資使用表》，見圖4。

圖4 物資使用表

每日匯總并做臺賬：系統(tǒng)每日進(jìn)行統(tǒng)計(jì)匯總，獲取防護(hù)用品的消耗量和庫存量信息，可公布各科室使用情況及醫(yī)院現(xiàn)有防護(hù)用品庫存情況于《物資臺賬》，見圖5。

圖5 物資臺賬

設(shè)置庫存低量預(yù)警：物資臺賬設(shè)置庫存低量預(yù)警，及時(shí)采購，確保庫存。

4 小結(jié)

此次介紹的防護(hù)用品應(yīng)急管理系統(tǒng)，為快速地將防疫物資精準(zhǔn)高效的利用起來提供了可靠的方法，有助于醫(yī)療機(jī)構(gòu)于今后應(yīng)對類似的突發(fā)公共衛(wèi)生問題發(fā)生初期物資緊缺的狀況。

應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)進(jìn)行防疫用品應(yīng)急管理，通過無紙化辦公，可降低接觸感染的概率；通過智能化系統(tǒng)登記，可切實(shí)減輕醫(yī)護(hù)人員及防疫物資管理人員的工作負(fù)擔(dān)；采用信息化、精細(xì)化管理的方式，能夠?yàn)獒t(yī)院節(jié)省支出；臺賬清晰，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確，時(shí)效性高，可快速作出響應(yīng)。