室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)在醫(yī)院的應(yīng)用與部署

高彪

【摘 要】排隊3小時就醫(yī)3分鐘，這是當(dāng)前典型的就醫(yī)現(xiàn)象?；颊叩拇蟛糠謺r間可能浪費在停車場排隊、尋找科室、掛號排隊，有時候做完檢查后掛號專家已經(jīng)下班，需要改天再來。室內(nèi)定位導(dǎo)航能夠為就醫(yī)體驗的改善起到哪些作用？

【關(guān)鍵詞】室內(nèi)定位 導(dǎo)航技術(shù) 醫(yī)院的應(yīng)用 部署

【Abstract】Queue for 3 hours 3 minutes， which is the current typical medical phenomenon. With most of the time may be wasted in the parking lot line， find out the Department， queue up to register， sometimes done after checking the registered specialist has to work and need to come another day. What is the role of indoor positioning and navigation for the improvement of medical experience？

【Key words】Indoor positioning； Navigation technology； Application of hospital； Deployment

引 言

近年來，隨著智能手機、醫(yī)療物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用以及無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)成熟，醫(yī)院室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)作為一種改善就醫(yī)體驗、提高管理效率的增值應(yīng)用而備受關(guān)注。

一、定位導(dǎo)航在醫(yī)院的適用場景

● 室內(nèi)地圖導(dǎo)航

即使大部分醫(yī)院在門診會有樓層分布圖以及科室引導(dǎo)標(biāo)志，很多人還是在就醫(yī)過程會因為迷路或?qū)ふ铱剖液馁M時間，有些人也為在醫(yī)院停車廠找不到自己的車或停車位而苦惱。近兩年，基于Wi-Fi和智能終端的掌上醫(yī)院應(yīng)用而生。掌上醫(yī)院定制化開發(fā)醫(yī)院室內(nèi)地圖，同時可以結(jié)合醫(yī)院掛號與分診系統(tǒng)，提升用戶就醫(yī)體驗。

在停車場，借助掌上醫(yī)院，就醫(yī)前可以提前了解停車場擁堵情況，是否有車位。如果沒有，可以提前分流，避免擁堵帶來不必要的時間浪費。如果車位空閑，進入停車場后可以借助室內(nèi)地圖，迅速找到車位，并標(biāo)記停車位置，方便就診結(jié)束后迅速回到車位。

在門診樓，借助室內(nèi)地圖導(dǎo)航功能，不但可以快速找到去一個科室的路徑，如果需要到達多個科室，室內(nèi)導(dǎo)航功能可以結(jié)合各科室擁擠情況，規(guī)劃出最短路徑以及最少耗時的路徑。根據(jù)定位于掛號信息，醫(yī)院將會推送預(yù)計等待時間與排隊信息到掌上客戶端，病人可以自由安排時間而無需一直在門口排隊。同時，醫(yī)院可以向病人推送與就診內(nèi)容相關(guān)的醫(yī)療常識和養(yǎng)生保健等內(nèi)容，也可以推送醫(yī)院周邊的住宿、餐飲等信息。

● 人員資產(chǎn)定位

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的成熟，基于Wi-Fi和RFID的有源標(biāo)簽的產(chǎn)生，使得人員和資產(chǎn)的定位變?yōu)榭赡?。給醫(yī)院中的貴重設(shè)備配置有源標(biāo)簽，一方面可以通過無線網(wǎng)絡(luò)實時定位，確定設(shè)備的具體位置與工作狀態(tài)，從而防止設(shè)備被盜，并回溯設(shè)備的運動軌跡。同時，醫(yī)院在設(shè)備清點時，通過查詢連接入網(wǎng)絡(luò)的Wi-Fi有源標(biāo)簽，可以快速查看設(shè)備的類型、狀態(tài)、位置，提高工作效率。RFID人員定位系統(tǒng)，一方面可以結(jié)合門禁系統(tǒng)，方便不同權(quán)限的人員進出相應(yīng)區(qū)域，如感染病房、手術(shù)室等。另一方面，部分RFID標(biāo)簽支持自定義鍵，如果將自定義鍵設(shè)置為報警鍵，當(dāng)患者出現(xiàn)生命危險，或者醫(yī)患糾紛出現(xiàn)時，醫(yī)護人員可以通過觸發(fā)自定義按鍵，結(jié)合定位系統(tǒng)，快速定位人員位置，防止意外事件發(fā)生。

● 醫(yī)療大數(shù)據(jù)

基于Wi-Fi定位的大數(shù)據(jù)分析已經(jīng)在各行各業(yè)興起，越來越受到人們的關(guān)注，醫(yī)療行業(yè)也不例外。在門診，借助Wi-Fi定位終端的移動路徑以及停留時間，醫(yī)院可以分析科室設(shè)置、就醫(yī)流程的合理性，也可以根據(jù)各科室人員擁擠程度智能分診，通過流程再造提高運營效率，提升就醫(yī)體驗滿意度。

二、室內(nèi)定位技術(shù)

無線局域網(wǎng)絡(luò)（WLAN）是一種全新的信息獲取平臺，可以在廣泛的應(yīng)用領(lǐng)域內(nèi)實現(xiàn)復(fù)雜的大范圍定位、監(jiān)測和追蹤任務(wù)，而網(wǎng)絡(luò)節(jié)點自身定位是大多數(shù)應(yīng)用的基礎(chǔ)和前提。當(dāng)前比較流行的Wi-Fi定位是無線局域網(wǎng)絡(luò)系列標(biāo)準(zhǔn)之IEEE802.11的一種定位解決方案。該系統(tǒng)采用經(jīng)驗測試和信號傳播模型相結(jié)合的方式，易于安裝，只需很少基站，能采用相同的底層無線網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，系統(tǒng)總精度高。

藍牙技術(shù)通過測量信號強度進行定位。藍牙室內(nèi)定位技術(shù)最大的優(yōu)點是設(shè)備體積小、易于集成在 PDA、PC以及手機中，因此很容易推廣普及。理論上，對于持有集成了藍牙功能移動終端設(shè)備的用戶，只要設(shè)備的藍牙功能開啟，藍牙室內(nèi)定位系統(tǒng)就能夠?qū)ζ溥M行位置判斷。采用該技術(shù)作室內(nèi)短距離定位時容易發(fā)現(xiàn)設(shè)備且信號傳輸不受視距的影響。其不足在于藍牙器件和設(shè)備的價格比較昂貴，而且對于復(fù)雜的空間環(huán)境，藍牙系統(tǒng)的穩(wěn)定性稍差，受噪聲信號干擾大。

射頻識別技術(shù)利用射頻方式進行非接觸式雙向通信交換數(shù)據(jù)以達到識別和定位的目的。這種技術(shù)作用距離短，一般最長為幾十米。但它可以在幾毫秒內(nèi)得到定位信息，且傳輸范圍很大，成本較低。同時由于其非接觸和非視距等優(yōu)點，可望成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術(shù)。目前，射頻識別研究的熱點和難點在于理論傳播模型的建立、用戶的安全隱私和國際標(biāo)準(zhǔn)化等因素。優(yōu)點是標(biāo)識的體積比較小，造價比較低，但是作用距離近，不具有通信能力，而且不便于被整合到其他系統(tǒng)之中。

三、室內(nèi)定位導(dǎo)航方案部署

室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)是一種基于Wi-Fi的室內(nèi)導(dǎo)航定位技術(shù)，基于802.11b/g/n或最新的802.11ac標(biāo)準(zhǔn)，在不需要增加額外硬件設(shè)備的情況下（如讀卡器、天線等），就可以利用現(xiàn)有Wi-Fi無線網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)室內(nèi)環(huán)境的定位導(dǎo)航。endprint

常規(guī)的無線網(wǎng)絡(luò)部署承載數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，對覆蓋信號強度與漫游丟包有要求，要求終端信號強度優(yōu)于-75dbm，漫游丟包小于3個。室內(nèi)定位導(dǎo)航對Wi-Fi信號的要求與常規(guī)的室內(nèi)Wi-Fi覆蓋對無線部署方案要求不同，不但對信號強度要求提高，需要整體無線信號強度優(yōu)于-65dbi，而且對AP布置位置也有講究。 基于Wi-Fi的定位技術(shù)依靠三角定位的形式實現(xiàn)，至少需要三個無線AP來接收信號，無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋信號強度為40dbi～65dbi最佳。然后通過定位Wi-Fi設(shè)備到達這三個無線AP的場強值（RSSI）不同來計算出位置，在無線AP密布的區(qū)域準(zhǔn)確度是最高的，但并非越密越好，一般Wi-Fi設(shè)備在某一位置可與4～5個無線AP通訊為宜。無線接收器AP形成接收器網(wǎng)絡(luò)，需要完全覆蓋定位區(qū)域，并消除"盲區(qū)"，確保定位標(biāo)簽在任意位置的發(fā)射信號都可以被接收到。

基于Wi-Fi的室內(nèi)定位導(dǎo)航技術(shù)可以分為兩種方式：終端側(cè)定位方式和AP側(cè)定位方式。AP側(cè)的定位方式一般在醫(yī)院運維管理下應(yīng)用，管理者可以看到無線覆蓋區(qū)域中終端的位置。終端側(cè)定位方式通常需要借助第三方APP，為無線網(wǎng)絡(luò)用戶實現(xiàn)室內(nèi)定位導(dǎo)航，同時支持基于位置的服務(wù)于信息推送等應(yīng)用。

AP側(cè)定位方式是由各個基站接收移動終端上傳的信號，通過定位算法計算接收到的終端信號強度，進而獲得終端位置信息；移動終端側(cè)定位方式則是由移動終端利用各個基站下傳的信號做定位運算，從而獲得位置信息。兩種定位方式都需要根據(jù)電子地圖，預(yù)先在定位范圍內(nèi)學(xué)習(xí)Wi-Fi設(shè)備在所有位置的信號強度，并作為終端位置的指紋信息記錄下來。

在無線接收器AP覆蓋的地方，Wi-Fi設(shè)備周期性地發(fā)出信號，無線接收器AP接收到信號后，將信號傳送給定位服務(wù)器。定位服務(wù)器通過場強計算法計算出標(biāo)簽的實時位置信息，傳送給定位應(yīng)用系統(tǒng)進行應(yīng)用。

結(jié) 語

近些年，無線網(wǎng)絡(luò)的興起推動了醫(yī)療應(yīng)用與醫(yī)療設(shè)備的變革，在給醫(yī)患人員帶來極大便利的同時，也給傳統(tǒng)醫(yī)院的信息化建設(shè)帶來的前所未有的挑戰(zhàn)，如物聯(lián)網(wǎng)醫(yī)院的建設(shè)、移動醫(yī)療的建設(shè)、室內(nèi)定位導(dǎo)航的建設(shè)等。這些綜合的應(yīng)用建設(shè)難度大，所涉及內(nèi)容廣泛，既包括HIS、PACS等業(yè)務(wù)系統(tǒng)，也包括AP、交換機、移動終端等基礎(chǔ)設(shè)計，甚至也包括應(yīng)用管理軟件以及智能終端APP。同時，各應(yīng)用之間既各有側(cè)重，又相互融合，比如說無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)只考慮數(shù)據(jù)傳輸而不考慮定位導(dǎo)航，后期業(yè)務(wù)升級則需要對無線網(wǎng)絡(luò)建設(shè)調(diào)整，甚至重新建設(shè)。所以，未來醫(yī)院的建設(shè)中，需要對業(yè)務(wù)做統(tǒng)一規(guī)劃和建設(shè)，才能達到事半功倍的效果，更好的服務(wù)患者，提升資源利用率與管理效率。endprint