國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)老護理領(lǐng)域的應(yīng)用與展望

國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)老護理領(lǐng)域的應(yīng)用與展望

陳四清

(岳陽職業(yè)技術(shù)學(xué)院護理學(xué)院，湖南岳陽414000)

關(guān)鍵詞〔〕互聯(lián)網(wǎng)；養(yǎng)老護理

中圖分類號〔〕R473.2〔文獻標(biāo)識碼〕A〔

基金項目：湖南省科技廳課題(No.S2011C2043)

第一作者：陳四清(1965-),男,教授，主要從事護理教學(xué)與社區(qū)護理研究。

老年人的生活隨著年齡的增大自理能力日益弱化，而中國特有的“421式”家庭結(jié)構(gòu)，使傳統(tǒng)的養(yǎng)老模式越來越滿足不了老年人的需求〔1〕，采用先進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)為老年人提供良好和健康的護理服務(wù)，加快實現(xiàn)健康老齡化，是養(yǎng)老服務(wù)與養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展的方向。本文就物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)老護理領(lǐng)域的應(yīng)用與展望進行綜述。

1物聯(lián)網(wǎng)的概念及應(yīng)用

20世紀(jì)末，在無線網(wǎng)絡(luò)、硬件及傳感設(shè)備發(fā)展的基礎(chǔ)上，1995年比爾蓋茨最早提出了物聯(lián)網(wǎng)的概念〔2〕，但大多數(shù)IT人士和通訊公司當(dāng)時重視的是人與人之間的聯(lián)系，沒有意識到物與物、人與物之間的聯(lián)系。進入21世紀(jì)，射頻識別與電子標(biāo)簽應(yīng)用(RFID)技術(shù)和物品編碼技術(shù)得到快速的發(fā)展，使事物之間的聯(lián)系成為可能，通訊公司也看見物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)隱藏的巨大市場空間和廣闊的行業(yè)應(yīng)用前景，2005年后聯(lián)合國國際電信聯(lián)盟(ITU)正式提出了“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，包括所有物品任何時刻、任何地點之間互聯(lián)，無所不在的網(wǎng)絡(luò)和無所不在的計算〔3〕。物聯(lián)網(wǎng)的概念也隨著技術(shù)不斷地完善而演變〔4〕，現(xiàn)在一般定義為將各種信息傳感設(shè)備與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的一個巨大網(wǎng)絡(luò)，具體來說，物聯(lián)網(wǎng)就是通過射頻識別、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)連接起來進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)〔5〕，物聯(lián)網(wǎng)的架構(gòu)體系和關(guān)鍵技術(shù)主要包括射頻識別技術(shù)、傳感器技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)和云計算等〔6〕，利用這些技術(shù)，各行業(yè)領(lǐng)域?qū)研酒c感應(yīng)器裝備嵌入油網(wǎng)、電網(wǎng)、水網(wǎng)、公路網(wǎng)、醫(yī)護網(wǎng)、家用電器等物體中，進行數(shù)據(jù)傳輸、信息交換和通訊，再與寬帶傳輸網(wǎng)整合成統(tǒng)一的基礎(chǔ)設(shè)施，將物品與物品、人與物品連接成網(wǎng)，構(gòu)造成一個覆蓋世界上萬事萬物的“系統(tǒng)網(wǎng)”。

2物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)老護理中的應(yīng)用

2.1在居家養(yǎng)老護理中的應(yīng)用美國是最早進入老齡化社會的國家，也是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的主導(dǎo)和先行國家。美國人口的居住不是以社區(qū)單元的形式，而主要是以獨樓獨居的形式，因此，美國的養(yǎng)老方式是以居家養(yǎng)老為主的〔7〕。美國物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展一開始并沒有完善的戰(zhàn)略和規(guī)劃，而是憑借技術(shù)研發(fā)與創(chuàng)新，新產(chǎn)品的推廣與應(yīng)用，逐步形成了發(fā)達(dá)的物聯(lián)網(wǎng)框架。在居家養(yǎng)老方面，美國最早并成功使用機器人與視頻技術(shù)、RFID技術(shù)。最初的機器人頂部裝載有攝像機，依靠機器人的室內(nèi)可移動性和攝像機的可拍可視性，將獲得的圖像通過A/D轉(zhuǎn)換器、ZigBee技術(shù)處理，通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送到子女手機，以監(jiān)測老年人的生活起居情況?，F(xiàn)在的機器人除監(jiān)護功能外還具有抱起老年人、支撐老年人自己走路、幫助排泄、看管癡呆癥病人的功能。2003年，沃爾瑪和美國國防部力推RFID技術(shù)，目前美國RFID技術(shù)專利申請的問題占全球的53%〔8〕，在居家養(yǎng)老方面，將電子標(biāo)簽嵌入老年人日常生活使用的物品中或是老年人日常的穿著中，對身體的一些健康指標(biāo)進行時時監(jiān)控，根據(jù)這些電子標(biāo)簽反饋的信息進行分析和判斷，當(dāng)身體健康指標(biāo)出現(xiàn)嚴(yán)重問題時，由物聯(lián)網(wǎng)信息平臺發(fā)出警告，警告同時發(fā)送給醫(yī)院和子女的手機，這樣為救護老年人的生命帶來寶貴的時間。

日本是最早將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于生活領(lǐng)域的，早在上世紀(jì)80年代，日本就將芯片技術(shù)用于各種遙控器中方便居家生活，如無線電視遙控器、無線幕布簾控制器、無線調(diào)光器等。日本和韓國物聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展是建立在其科學(xué)的發(fā)展戰(zhàn)略(“u-japan”、“u-Korea”)和合理的產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域，2008年日本總務(wù)省提出u-japan Xict政策包涵的3個領(lǐng)域，其中就有生活領(lǐng)域，“生活(人)Xict”〔9〕，旨在通過物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)，為民眾創(chuàng)造食衣住行育樂各方面無所不在的便利生活服務(wù)，在居家養(yǎng)老領(lǐng)域，成功地將芯片植入技術(shù)與ZigBee網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合，有力地促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在居家養(yǎng)老的應(yīng)用，如家中裝配的無線煙霧探測器，芯片探測到煙霧達(dá)到一定濃度后，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)會自動報警；居家老年人腰間裝配的無線跌倒探測器，只要一跌倒，機器就會發(fā)出“有人摔倒”的語音提示，并且連接到網(wǎng)絡(luò)服務(wù)中心，隨后服務(wù)中心將迅速派人前往老年人家查看情況。近年來，日本將物聯(lián)網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)對結(jié)，對老年人居家護理開展遠(yuǎn)程監(jiān)控，如老年人在上廁所時，智能廁所能夠檢查老年人的尿液、量血壓、體重和脂肪，所測數(shù)據(jù)直接傳送社區(qū)衛(wèi)生服務(wù)中心的老年人健康檔案，一旦數(shù)據(jù)異常，就會立即啟動“遠(yuǎn)程醫(yī)療”。

我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于居家護理主要是2009年以后，特別是東南地區(qū)發(fā)展速度快。在國外成熟技術(shù)的引進、推廣與應(yīng)用、新產(chǎn)品的研發(fā)上也初見成效。2010年南京啟動“南大蘇福特——國際商用機器公司(IBM)智慧養(yǎng)老項目”在全國率先系統(tǒng)引進了國外物聯(lián)網(wǎng)的新進技術(shù)如：在老年人房間地板中植入電子芯片、在灶臺上安裝溫度傳感器、在廚房安裝無線煙霧探測器等，并在南京市鼓樓區(qū)全面開始試點〔10〕。深圳波創(chuàng)科技是最早提出無線智能居家概念的國內(nèi)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)研發(fā)企業(yè)，李冬等〔11〕開發(fā)適合我國居家老人的跌倒檢測裝置“安康寶”，在江蘇無錫沁園新村社區(qū)應(yīng)用，很快在無錫市其他社區(qū)推廣。2010年波創(chuàng)推出首個智能居家電子競技俱樂部(EHOME)，包括智能網(wǎng)關(guān)系統(tǒng)、信息家電與燈光控制系統(tǒng)、智能照明控制系統(tǒng)、居家綜合布線系統(tǒng)，具有系統(tǒng)兼容性、擴展性、可升級性〔12〕，讓老年人盡享智能化的居家護理服務(wù)，在江蘇、浙江部分家庭和養(yǎng)老機構(gòu)得到應(yīng)用，目前正在廣泛推廣使用。

2.2在機構(gòu)養(yǎng)老護理的應(yīng)用發(fā)達(dá)國家的養(yǎng)老機構(gòu)大多為“醫(yī)護型”的專業(yè)養(yǎng)老機構(gòu)，集醫(yī)護、養(yǎng)老為一體，其物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用得益于醫(yī)學(xué)物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展〔13，14〕。現(xiàn)代醫(yī)學(xué)物聯(lián)網(wǎng)在患者、醫(yī)務(wù)人員、醫(yī)療設(shè)備的管理，在用血安全、醫(yī)藥供應(yīng)、醫(yī)療廢物處置、信息收集與管理、呼救等專業(yè)領(lǐng)域已無所不在〔15〕。

2.2.1老年人健康監(jiān)測物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在人的健康監(jiān)測可追溯到二戰(zhàn)期間美國大兵使用的單兵生命體征監(jiān)測系統(tǒng)(WPSM)，用它收集士兵的體溫、血壓、呼吸、承受壓力的情況、睡眼情況、身體的姿勢、所能承受的工作強度等生命體征信號，將士兵的身體信息及時報告給指揮官。60年代美國進入老齡化社會，大批的“醫(yī)護型”老年機構(gòu)應(yīng)運而生，各城市養(yǎng)老機構(gòu)大多以“安樂居”而命名，如舊金山華北岸區(qū)的三藩市安樂居是全美最完善的，它是集醫(yī)院、養(yǎng)老院、診所、健康中心與家庭服務(wù)為一體的老年人綜合服務(wù)保健機構(gòu)〔16〕。憑借其在芯片、軟件、高端應(yīng)用集成等領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，成功地開發(fā)了電子秤、人體脂肪分析儀、電子體溫計、血壓計和心率監(jiān)測儀等傳感設(shè)備，養(yǎng)老機構(gòu)對老年人的各項生理和病理指標(biāo)進行監(jiān)測。

2.2.2老年人定位與跟蹤借助RFID技術(shù)，利用物聯(lián)網(wǎng)對老年人的行蹤進行定位與跟蹤，是老年病醫(yī)院和養(yǎng)老機構(gòu)在物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用中最成功的范例。上世紀(jì)90年代中期，美國賓州的醫(yī)院和安樂居通過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對院內(nèi)的患者進行定位與跟蹤，使得醫(yī)院和安樂居的床位利用率從原來的50%左右提高到85%以上〔17〕。德國新維德的約瑟夫?？斯P老年人護理中心配備的Wi-Fi實時定位系統(tǒng)，被監(jiān)護對象只需截上Ekahau的Wi-Fi腕帶，它防水，帶雙色LED信號燈和呼叫按鈕，除了通過個人的報警觸發(fā)緊急開關(guān)外，還可通過工作人員配備的B4Wi-Fi尋呼機，發(fā)送警報發(fā)現(xiàn)事故和監(jiān)護對象的位置〔18〕，該設(shè)備與系統(tǒng)的應(yīng)用，有效地幫助養(yǎng)老機構(gòu)進行患者跟蹤與管理，從而減輕護理人員的勞動強度，提高養(yǎng)老機構(gòu)的工作效率。

2.2.3老年人生活環(huán)境遠(yuǎn)程監(jiān)護房間裝備的無線網(wǎng)絡(luò)攝像機和傳感器，可以建立遠(yuǎn)程看護系統(tǒng)，它包括網(wǎng)絡(luò)攝像機、各種無線傳感器、報警系統(tǒng)、控制系統(tǒng)和客戶端等組成部分。網(wǎng)絡(luò)攝像機安放在老年人居住場所的合適地點，可以支持單向或雙向語音和視頻交互，幫助醫(yī)護人員及時了解老年人的生活和病癥狀態(tài)，控制器將現(xiàn)場采集的視頻圖像、語音信息及其他數(shù)據(jù)經(jīng)過數(shù)字壓縮后，進行本地存儲并通過網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。

2.2.4老年人藥品管理一方面可以將藥品名稱、品種、產(chǎn)地、批次及生產(chǎn)加工、運輸、存儲、銷售等環(huán)節(jié)的信息存于電子標(biāo)簽中，當(dāng)出現(xiàn)問題時，可以追溯銷售與使用的全過程，從而有效地識別假冒藥品。另一方面，在老年人房間，醫(yī)生所開的每一種藥品均被配上一個RFID標(biāo)簽，標(biāo)簽中除了記錄藥品名稱外，還記錄用法與用量和服用時間，老年人拿取藥品后，可再由RFID閱讀器讀取藥品所附的RFID標(biāo)簽，提示用藥時間與用量，如果拿錯藥，則及時給予提醒。

借鑒國外經(jīng)驗，一大批“醫(yī)護型”養(yǎng)老機構(gòu)正在我國各大中型城市涌現(xiàn)：一方面，過去隸屬于民政部門的養(yǎng)老機構(gòu)，基礎(chǔ)建設(shè)日趨完善，配套了各種醫(yī)護保健、娛樂設(shè)施；另外方面依靠市場動作，新建了大批具有醫(yī)院管理模式的專業(yè)性養(yǎng)老機構(gòu)。我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在養(yǎng)老護理領(lǐng)域的應(yīng)用：如智能醫(yī)療系統(tǒng)在住房內(nèi)部布置一定數(shù)量的傳感器節(jié)點，這些節(jié)點可以實時監(jiān)測住房內(nèi)的溫度、光度等環(huán)境信息，同時在病人身上安裝射頻傳感標(biāo)簽，實時采集連續(xù)的生命數(shù)據(jù)，如病人體溫、血壓、脈搏等，還能實現(xiàn)病人的物理定位。

3物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)用于養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)發(fā)展的展望

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)本身就一項龐大的系統(tǒng)工程，歐洲《Internet of Things in 2020》報告分析物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展將經(jīng)歷4個階段：RFID廣泛應(yīng)用、互聯(lián)網(wǎng)時代、半智能化、全智能化，目前世界物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處于初期階段。盡管我國物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展在最近幾年取得了重大進展，如傳感器網(wǎng)絡(luò)硬件節(jié)點研究、網(wǎng)絡(luò)軟件與平臺的研究、網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)的制訂取得了初步的成效〔18〕，但在居家養(yǎng)老、機構(gòu)養(yǎng)老領(lǐng)域的應(yīng)用才剛剛起步，許多利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)養(yǎng)老技術(shù)仍在開發(fā)測試階段，離不同系統(tǒng)之間融合，物與物之間的普遍鏈接的遠(yuǎn)期目標(biāo)還存在一定差距。我國物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)的發(fā)展要借鑒他國的經(jīng)驗，又充分利用我國自主的技術(shù)和人才優(yōu)勢，根據(jù)我國養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)的特點宏觀布局，科學(xué)規(guī)劃，積極參與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化制訂，促進物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智能化、網(wǎng)絡(luò)化和實用性。

3.1宏觀戰(zhàn)略規(guī)劃要學(xué)習(xí)日本和歐盟的經(jīng)驗，制訂物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的戰(zhàn)略規(guī)劃〔20〕，使物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展上升到國家戰(zhàn)略的高度。養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)在我國與物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)處于同步發(fā)展時期，國家相關(guān)部門要組織人力、物力集中力量首先編制好養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展規(guī)劃，統(tǒng)籌安排和布局各地區(qū)物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)，避免重復(fù)建設(shè)、少走彎路。

3.2標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)盡管我國已成為傳感網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)制定的四大主導(dǎo)國之一，但其他標(biāo)準(zhǔn)制訂，特別是養(yǎng)老物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)制訂還很薄弱，國外的RFID標(biāo)準(zhǔn)如EPCglobal AEMglobal ISO UID等已在中國“圈地”〔21〕。中國應(yīng)抓住時機，鼓勵和支持養(yǎng)老企業(yè)積極參與標(biāo)準(zhǔn)化工作，推動我國具有自主知識產(chǎn)權(quán)的技術(shù)成為國際標(biāo)準(zhǔn)。同時統(tǒng)籌協(xié)調(diào)國際標(biāo)準(zhǔn)、國家標(biāo)準(zhǔn)、養(yǎng)老行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)、地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)，進一步優(yōu)化資源配置。

3.3微電子化、數(shù)字化傳感技術(shù)充分利用好中國各部屬高校的科研、人才和物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)資源，加大研發(fā)投入，突破核心關(guān)鍵技術(shù)，如：新型的傳感器技術(shù)如光纖傳感和微電子機構(gòu)系統(tǒng)(MEMS)技術(shù)，使傳感器體積更小、重量更輕、功耗更低，且更有精準(zhǔn)化、安全化、數(shù)字化的特點；RFID技術(shù)要克服其抗干擾性較差，有效距離很小的限制，向高頻方向發(fā)展〔22〕。

3.4網(wǎng)絡(luò)化、智能化醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)化建設(shè)初見成效，如2007年英國就建成了全球最大的國家醫(yī)療服務(wù)網(wǎng)絡(luò)(NHS)，能夠?qū)⑷珖尼t(yī)院和上百萬名員工連接起來，可以將病歷在不同醫(yī)院之間迅速轉(zhuǎn)移，而且能時時傳輸動態(tài)圖像〔23〕。借鑒醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)化的經(jīng)驗，拓展居家與養(yǎng)老機構(gòu)之間的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，將人體和房間的各種傳感設(shè)備通過智能局域無線傳感網(wǎng)與寬帶、固話和3G無線網(wǎng)融合〔24〕，實現(xiàn)對老年人生活狀態(tài)和身體狀態(tài)智能化的遠(yuǎn)程實時在線監(jiān)控、動態(tài)交互和管理等功能。但同時要兼顧網(wǎng)絡(luò)的安全性，防止惡意操作，掌握和控制老年人和同老年人聯(lián)系的子女的信息〔25〕。

3.5適用性物聯(lián)網(wǎng)及相關(guān)產(chǎn)品大多具有高科技含量，其研發(fā)成本高，目前我國主要存在于經(jīng)濟發(fā)達(dá)地區(qū)、高端別墅、私人豪宅、“醫(yī)護型”養(yǎng)老機構(gòu)使用，對于普通老年人還是沒有條件去享受的奢侈品。降低研發(fā)成本，開發(fā)適用、廉價、安全的養(yǎng)老產(chǎn)品將是未來物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的重點。

物聯(lián)網(wǎng)被視為繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信網(wǎng)絡(luò)之后的第三次信息產(chǎn)業(yè)浪潮，對整個國家的經(jīng)濟社會發(fā)展和我國養(yǎng)老服務(wù)水平提升有著重大意義，只要科學(xué)謀劃，合理布局，認(rèn)真研究，及時推廣應(yīng)用，它將成為推動養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)升級和發(fā)展的引擎，養(yǎng)老產(chǎn)業(yè)也將成為以物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展為重點的新興戰(zhàn)略產(chǎn)業(yè)，成為國家和地區(qū)振興經(jīng)濟把握未來經(jīng)濟發(fā)展命脈的重要抓手。

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〔2014-06-17修回〕

(編輯杜娟)