智慧医院-5G全场景智慧医院完整建设方案

智慧医院-5G全场景智慧医院完整建设方案01智能场景建设03背景02

全场景智慧医院云网端建设目录全场景智慧定义：是站在医、护、患、管的视角，以用户体验为中心，将云、5G、人工智能、IoT等新技术应用于医、教、研、管等各个领域及全流程节点，实现医院人、财、物全要素协同，持续提高就医体验、诊疗效率和质量、运营管理水平及创新能力。（

1）

什么是全场景智能？智慧医院全场景智能+智慧医疗+互联网+需要解决的关键技术1：医疗行业专用的5G边缘网关研发医疗行业边缘网关（

UPF

），可部署在边缘机房通过与边缘计算平台（

MEC

）协同，实现UPF本地分流、MEC应用的差异化服务能力主要内容：边缘网关（

UPF

）在5G网络中的位置及功能实现目标：节点系统30Gbps峰值吞吐量；达到毫秒级转发时延；用户上线速率达3000会话/秒；报文转发控制协议（PFCP）会话数≥15万；接口解耦，可编程，支持轻量化部署。N4接口解耦、转控分离、可编程模式的云原生架构关键技术研究；研发大流量、低时延、高并发的医疗行业专用边缘网关；5G急救、远程会诊等医疗场景访问流量定制化路由关键技术研究。关键技术2：5G院前急救车相关技术技术内容：研制5G院前急救车医疗终端（移动CT、超声等），开发影像数据5G实时无损传输技术；研制5G智能急救系统，联通救护车的医疗及视频设备、医院信息系统、调度系统等；研制“5G+北斗”技术的智能化急救车调动系统。实现目标：5G+智慧交通辅助，大幅缩短院前紧急救援时间；医学影像、体征、病情记录等生命信息实时传输，实现院前院内无缝联动；院内外业务一体化衔接与协同，实现“上车即入院”。关键技术3：

涉及5G关键技术的智能终端技术内容：开发CASIA-3D光场三维成像和立体显示技术，研制5G三维影像测量和手术导航系统；开发5G三维视频无损实时传输技术；研制5G跨模态医疗数据分析推理和辅助诊疗平台；研制5G移动医疗器械原型机。实现目标：医学影像三维立体图像高分辨、低延时传输；医疗现场真三维视频实现压缩比150:1，传输数据达8M/秒；视角主诉理解、患者健康画像、临床指向性循证辅助诊疗

；5G移动医疗器械原型机采用双备份高可靠

5G

通讯模块。图（请黄教授帮忙补充一张器械的原型设计图）实现目标：基于5G的远程影像、远程超声诊断；基于5G的远程多学科会诊；基于5G的远程心电诊断、远程监护。关键技术4：5G+远程会诊系统关键技术技术内容：超高清、超广角视频数据采集、多路视频无损实时传输技术；基于5G边缘云部署、MEC能力的多模态数据（影像、心电、超声）的AI辅助诊断模型；基于5G医疗专用网关、MEC可编程、智能路由、智能算法建模等技术的远程医疗影像传输系统。关键技术5：

5G+急救系统及院内5G急救流程再造技术内容：构建急救场景知识图谱库、基于医疗大数据的急救效果评价及辅助决策模型；研究基于5G边缘网关移动环境下急救医疗数据的可靠、可信传输、实时传输技术；基于5G环境下的院外抢救、院内急救的信息、业务一体化研究。实现目标：基于5G实时数据传输对急救病人全程进行远程诊断和指导，降低急救病人死亡率；升级一体化急救平台系统，实现5G急救体系流程再造；再造患者就医流程，再造医院业务流程。实现目标：基于5G的高清音视频会议教学云；基于5G的多场景示教系统；基于VR/AR/MR设备的教学平台。技术内容：5G

eMBB（增强带宽）和uRLLC（可靠低时延）特性在临床音视频教学中的应用5G边缘计算在VR/AR/MR在临床教学中的应用实现全方位可视、可管、可控，

助力精细化运营管理人：一脸通行车：车辆识别物：可视可管人脸智能摄像能耗：精细管控降本增效资产耗材秒级盘点轨迹追踪空间：安全舒适体验病房综合态势能耗管理环境管理资产管理安防管理设施管理人脸平台数字办公云AIIOT病房实验室办公区能效分析能耗管理患者全流程人脸就诊医护人员身份确认医院安全管理无人值守，车辆实时识别（2）全场景智能体医院技术架构：四层体系智能交互通用智能设备医疗健康设备边缘生态智慧服务智慧医疗互联网医院预约挂号智能导航导诊智能随访智慧病房AI辅助诊断智慧护理远程医疗智慧教学科研电子病历…

….智能联接PLCWiFi

6IPv6+5GF5GNBIoT床边结算1

智慧大脑态势感知与运行监测小屏联动指挥应用使能数据使能融合指挥区块链IOT视频GIS智慧应用1

医院数字平台医院数据中心联接枢纽 运营枢纽AI使能智能中枢云基础设施计算

|

存储

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网络

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安全自助服务多院区管理智慧后勤智慧管理360度绩效管理 医务质控管理…….大屏院长驾驶舱中屏决策支撑云网边端应用使能整合技术，融合数据沉淀数字资产，加速应用创新全域协同云-网-边-端全面协同智能决策、高效执行持续进化业务驱动，架构稳定定期迭代，平滑演进开放共享架构开放、能力开放共建共享，释放生态潜能基础建设1：全院一个云平台，支持多业务统筹运作多院区医疗资源可视医院资产管理专属云计算类网络类存储类

数据库大数据应 安 ……服务

服务 服务 服务

服务 用 全 高服 服 阶托管医院、 务 务 服社区医院等 务医院业务应用系统（医、教、研、管）计算类网络类存储类

数据库大数据 应 安 ……服务

服务

服务 服务

服务 用 全 高服 服 阶务 务 服务院区1医疗业务数据展示管理专属云医院业务应用系统（医、教、研、管）计算类网络类存储类

数据库大数据 应服

务

服

务

服务 服

务

服务 用服院本部 务安 ……全 高服 阶务 服务智慧医院

IOC专属云医院业务应用系统（医、教、研、管）持续升级演进增强门禁消防监控资产车辆水电HISEMR财务耗材用药教学评价组学病种药学流行病药量并发症医院运营管理数据医院临床业务数据医院医学数据建设点：全院一个云平台（计算+存储+网络+安全）基于全院一个数字平台，实现全院态势感知、智能安防、智能消防、智能能耗管理、医疗作业数字化与智能化、健康管理的业务；支持医院核心业务连续性保障：实现站点级业务数据零丢失，业务零中断；区域级容灾，可实现RTO数分钟，RPO<30分钟；提供简单易用的运维管理平台；支持更多新技术和应用灵活快速部署。环境能耗管理公有云互联网医院、AI辅诊、健康管理等基础建设2：融合网络，院内无线移动网络升级移动医疗婴儿防盗人员定位室内导航资产管理手卫生管理医疗废弃物管理输液监护防火墙核心层汇聚层接入层IoT网关设施静态地址PC教学科研楼静态用户为主国际医疗楼互联网物理服务器物理服务器LaptopPortal认证教学802.1X为主LaptopENPENPFabric(VxLAN)

行政楼物理服务器ENPENPENPENPENPENP5G5G建设点1：源自5G技术的“无线WiFi6+物联网融合网络”

全覆盖患者就医、日常办公、远程协作、会议等活动的网络体验提升。医疗物联网，如人员定位、健康管理、移动护理、输液监护、医疗废弃物管理等活动的效率和安全性提升。3.

院内5G移动机器人消毒、送药、查房，提升作业效率，降低感染风险。建设点2：应用医疗5G专网1. 院外急救和救援，上车既入院，及远程应急指挥；2. 远程医疗：支持远程高清会诊、远程手术指导等；院内基础网络业务接入端院本部

平时一张医疗协作网 战时一张应急指挥网分院区救援一线指挥中心上级指挥中心院指挥中心现场指挥部4G/5G卫星车载指挥系统便携式宽带集群单兵卫星便携站应急指挥应用视频会议宽带集群（eLTE/5G车载系统）卫星动中通/静中通应急指挥车指挥中心单兵通信指挥系统无人机系统现场视频集群指挥调度应急指挥应用远程医疗平台视频会议视频监控集群调度地理位置信息系统医院云平台基础建设3：应急救治网络建设，实现战时高效救援与指挥协同匹配医院作为高水平应急医疗中心的定位，基于运营商网络与远程医疗平台建设应急救治网络各科室、管理部门5G/4G/eLTE全网通应急通信拖车融合网络建设思考：技术的选择eMBB大规模物联网业务“万物物联”，支持心电图、B超、CT、EMR、医学检验、药物流通、可穿戴设备、医护工作终端等不同类别不同网络的设备接入低时延、高可靠连接的业务通信响应速度将降至毫秒级，支撑自动化药房、移动机器人自动查房、智能输液、异常监测预警、远程B超、远程手术等前沿技术医疗应用技术选择的思考：1、无线接入、低时延场景、广域密集接入，首选使用5G

NR（大网），如院外急诊救治、移动CT；2、无线接入、中低时延、室内密集接入场景，首选5GWiFi6，如园区内办公、移动护理、院内影像诊断；结论：室内WIFI6，院外5GURLLC试运行中，预计2021年中R16版本发布，启动商用mMTC预计2021发布试运行第五代通信技术（广义5G）需具备的几个主要特点3GPP

5G-NR的标准：大流量移动宽带业务大带宽，支持患者医学影像、音视频、3D/超高清视频等大容量数据传输，支撑远程医疗、互联网诊疗和智慧医疗的发展已商用使用5G技术的Wi-Fi6原5G技术天线技术智能天线Beamforming天线选择算法智能天线Beamforming波束偏转射频技术DPD数字预失真闭环MU-MIMODPD数字预失真Massive

MIMO调制技术OFDMAOFDMA漫游技术无损漫游基站主导切换调度技术智能HQoSeMBB、eMTC网络切片组网技术连续自组织网络CSON自组织网络

SONWi-Fi

6与5G相同的技术大带宽高并发Wi-Fi

6与5G相似的技术低时延 低耗电支持高达9.6Gbps1024并发接入最低10ms功耗降低30%多网融合各物联网插卡或AP+ +资产 患者输液 护士网络管理医废为灵活支持更多物联网应用的扩展，并且避免重复的网络建设，降

低部署和维护成本，需要WiFi6+各类物联网融合组网，在组网中

要考虑几大因素：1、信号覆盖：影响业务的范围，需重点关注单设备覆盖性；2、信号强度：影响业务的体验，需从-70dbm提升至-65dbm；3、信号干扰：影响业务体验和安全性，需避免同频干扰发生4、协议开发：后续的应用灵活可叠加扩展短距通信技术（局域物联网）ZigBee低成本、低功耗，主要应用在工业互联网、智能家居，网络覆盖范围和性能有一定限制广域通信技术（低功耗广域网）WIFI6工作在2.4G/5G

Hz（2400-2483MHz，5150-5350MHz，

5725-5850MHz）频段，80M/160M

Hz的信道频宽，用在移动办公和作业场景移动查房/VR移动护理移动心电移动PACSRFID（私有物联网协议）低射频：125kHz/134.2kHz，短距离、低成本的应用，如定位中射频：13.56MHz，需传送大量数据的应用，如NFC手机支付、NFC门禁，点对点模式高射频：425M/433M/915M/2.45G/5.8GHz，较长的读写距离和高读写速度的场景院内定位电子围栏（婴儿防盗、特殊病区管理）医疗废弃物管理资产管理运送任务管理输液监护BLE低功耗蓝牙2.4G

Hz频段，不会严重影响用户手机中的电池电量定位导航健身跟踪器、智能手表等小型硬件智能锁、灯光、机器人和恒温器等设备之间的相互通信LORA距离远、功耗低，430-434MHz，779-787MHz，840-845MHz，920-925MHz，868-868.6MHz

，定位精度一般，主要用于报警数据上传场景NB-IOT基于蜂窝的窄带物联网，运营商频段授权，180KHz的带宽，适用于待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接，如院外的医疗设备运行状态监测WiFi6

AP5G基站5G核心网UPF网关认证院间通信高清视频医疗影像体征监测连接能力高带宽低时延高业务质量高移动性高接入速度高带宽低时延高业务质量医院5G专线切片5G救护车上的通过5G移动终端经5G专网进入医院数据中心，由切片技术控制信息传递的整个过程的网络质量中国电信5G定制网：分为广域优先型行业客户、时延敏感型区域政企客户及安全敏感型区域政企客户三类，分别提供“致远”“比邻”“如翼”三类定制网服务模式。①打造医院“智慧大脑”，综合态势感知，多业务融合指挥打造医院智能运营与指挥中心（HOC）实现综合态势感知和“人财物”、“医教研”、“护药技”的可视化、精细化管理，实现多业务融合指挥，战时一屏

指挥决策(3)建设目标②智慧安防：整体布控，全院覆盖，AI助力平安医院建设在医院出入口、主要区域和通道处，部署智能AI摄像头510+，并对原有数字监控点约60多个和已建的人脸识别系统监控点33个，云台球机4个等集中并入视频平台统一管理，支持全院的人行轨迹识别、态势分析。对人员聚集、黑名单人员、感染病区越界等异常场景智能识别，保障医院日常和战时的安全运营、病人就医体验、病人和医护的人身安全。人行轨迹、态势分析建设消防火灾监测、电器火灾监测、消防用水监测、消防设施监测等子系统，形成统一的消防管理平台实现园区火情的实时监测预警，保障医院日常和战时的安全运营，患者医护的人身财产安全1、消防火灾监测：对接烟感、温感、声光报警等智能传感设备的

动态数据，监测告警，获取位置数据，联动消防报警器、门禁闸

机、防火帘等设备。2、电器火灾监测：安装并对接电器火灾监测设备，实现电气火灾

的监测和用电情况的监测，降低园区电气火灾隐患。对用电情况

进行实时监控，异常自动报警。3、消防用水监测：对消防水系统的水压、水位、水泵运行状态等

进行采集、监测，可快速发现系统异常及故障，发现水压、水位、水泵运行出现的异常，迅速将报警信息传送到监控中心。4、消防设施监测：对接烟感、温感、水泵、水压感应器等消防设备

以及消防维保单位的维保数据，实现对消防设备的运行状态、检修

状态的监测管理，当设备异常损坏实时报警，并同步维保单位。③智慧消防：全面的电气火灾消防监测与预警管理④智慧能耗：能源、水资源全局监测，支撑能源综合管理桩充电老化设备空调系统照明系统

电梯系统智能充电

实验室节能

配电系统电太阳能光伏发高低压开关柜总装部器变

压储能系统发电管理用能综合态势展现关键性能指标展示总体同比、环比展示能源设备和告警展示发配用能源数据全监控机进出风风水泵电梯构建总表、区域表、栋表、用户表逐级计量体系用量计量-》管网可视化-》管网查漏水平衡-》水资源专题（态

势感知）全院能源监测平台，漏水漏电可知可视，快速定位；使用智能诊断，策略分析，支撑能源利用率提升能源使用清晰可视，能源设备数据统一管理 管网可视、实时监控、水资源态势感知⑤医疗物联网：提升医疗服务效率和安全性，实现院内高效管理服务沟通人性化医疗信息数字化

医疗过程可视化

医疗流程科学化输液监护人员定位体征监测手卫生管理人员定位身份识别医护一键报警全流程监控输液结束及时提醒病人移动场景的体温、血糖、血压、心率监测病人的运动、睡眠监测，提升医疗服务质量异常预警和报警手卫生管理物联+人脸识别AI技术的手卫生管理，提升手卫生依从性，降低医院感染发生率以患者为中心以医院设备管理为中心以临床管理为中心

医疗物联网5G+Wifi

6医疗废弃物管理全流程监管追溯查询非接触管理⑥医疗协作：院内院外、日常和战时、随时随地的智能协同视频指挥/视频会商应急救治隔离区探视和慰问疫情防控远程协同办公会诊研讨指导、示教交班会诊室终端和管理传统大屏医生工作站第三方视频手机终端智慧护士站智慧科室新一代智能协作远程医疗平台一张融合基础网络5G医疗专网部署新一代可移动式的智能协作智慧屏，实现院内会诊、研讨、交接班、示教的高效协作；基于医院内基础网络，通过5G医院专网和已有的远程医疗平台，与院外的应急防控、急救、远程医疗、远程问诊等远程业务协作。传统协作健康云健康管理平台AI医院大健康智能管理平台APP边端云计步检测，活动量监测运动数据GPS摄像头气压计HiVoice健康数据

PPG传感器：心率、静息心率、RRI、HRV体成分分析：BMI，BMI，脂肪率，肌肉量血氧传感器：血氧数据…交互能力：震动、Speaker、Mic⑦使用可穿戴终端进行院内院外统一的健康管理医疗数据体温：实时体温监测血压：收缩压、舒张压、脉搏血糖：血糖数值、时间段手表、手环 心率带血压计血糖仪智能机器人随访更多……为患者提供新一代可穿戴终端设备，高效、准确和全面地收集患者运动、健康、医疗体征方面的信息，在医院的大健康智能管理平台上进行智能分析、辅助判断，为患者提供全生命周期的健康管理服务分拣清点⑧使用5G机器人实现无人配送、消毒、查房，降低感染风险院外各院外类 物

流供应商药品医用耗材洁净被服……精准定位极速清点全过程记录标准化智能预判快速决策四个自动化配送自动化 接收/消毒/查房自动化 记录自动化 决策自动化①机器人自动配送 ②

物联盘点 ③

视频追踪 ④大数据AI管理降低交叉感染节省人力提高运送效率节省人力聚焦质量事后追溯PDCA改进AI大脑管理更智能院内场景承载数据传输业务数据流视频数据流控制数据流大数据&AI：智慧决策管理机器人运送自动驾驶机器视觉：智能高清视频过程全记录医疗废弃物换洗被服退回药品耗材……清点配送清点接收、消毒、查房云平台管控建设云数据中心，搭建数字化平台，定规范，互联互通安全管理体系和运维保障体系建立夯基础、建平台、出样板数字平台建成由易到难，业务应用分阶数字化、云化完成院级大数据 平台的建设，以科研为切入点，实现业务创新融合阶段，深应用、促创新业务分阶数字化物联网全面建成，多网融合，人财物全在线实现智慧运营中心的建设，医院态势可视、可管、可控基于人工智能优化业务流程，全面实现智慧医疗和智慧服务创新阶段，抓创新、见智慧全面智能化01智能场景建设03背景目录02

全场景智慧医院云网端建设（人民医院智慧大脑医疗运营：运营态势、核心指标、绩效考核运营态势医疗运营：运营态势、核心指标、绩效考核核心指标绩效考核：物理世界数据化，构建数字孪生科室智慧大脑：物理世界数字化，IT与DT融合，构建数字孪生生产作业ROMAMessageData视频影像物理世界API MQTT资产设备报警消防门禁后勤一体化管理3.便捷通行人脸门禁车辆管理医护/访客通行

5.资产管理设备全生命周期管理7.设施管理可视化管理基础设施联动智能派单2.智慧消防消防设备智慧管理安环消一体化消防隐患识别

安消联动1.智慧安防人员热力图人员全轨迹追踪医疗废弃物管理人员行为分析智能派单4.能效管理能耗数据分析6.环境空间环境指标监测院内导航智慧病房床位管理数字世界医疗运营：数字孪生科室（1号楼4楼超声科）绩效分析医疗运营：数字孪生科室（2号楼1楼放射影像科）医疗运营：数字孪生科室（2号楼8楼心内二科）医疗运营：全院设备总资产以及综合绩效分析医疗运营：数字孪生科室（1号楼4楼超声科）产品信息医疗运营：数字孪生科室（1号楼4楼超声科）单机绩效安防态势：安防事件以及告警事件分析、人员动态分析（热力图）势力图：全院500余支AI摄像视频，每一个场景超过一定人数主动报警消防态势：当日事件及分析、消防器材总数及消防器材状态能耗态势：当日累计用水、用电；当日各时段用水、电趋势；设备状态(2)

智慧病房·智能手环·智能穿戴设备·床头屏·床旁屏5G网络、 Wi-Fi 6系列产品（2）智慧病房：以万物互联为特征的主动医护服务系统床头屏、床旁屏智能交互系统智慧病房建设：患者床旁屏、床头屏、门口屏与护理屏四屏合一床头屏门口屏护理交互屏床旁屏患者通过智能手环、床旁屏、床头屏将医疗信息交互给护士、医生患者通过智能手环、床旁屏、床头屏与护士、医生进行医疗信息交互提醒、报告、费用查询、体征监测、满意度调查、订餐、娱乐、宣教、多媒体、入院指南等功能.，智慧病房实现功能患者跌倒报警输液自动管理系统（滴数控制、 滴空锁止、输完自动提示）危急值提示生命体征监护报警电子围栏�R探视护理物流机器人：减轻护理工作强度智慧病房建设：

“医护患”无缝连接急救信息门口屏走廊屏护士站大屏护士站屏体征信息环境要求费用满意度检验检查病房呼叫娱乐团队了解医院了解患者手环基本信息医嘱基本信息