缩略图

医院定位系统需求与技术浅析

作者

张毅 黄汝超 邱绕谋 郑智伦

中国移动通信集团广东有限公司深圳分公司广东省深圳市518000

第一部分 医院定位系统核心需求分析(⟶) 患者安全与就医体验优化

患者实时追踪需求显著:某市中心医院应用蓝牙导航系统,使寻科时间缩短 40% ,门诊满意度提升 35% 。特殊场景如新生儿监护采用UWB 防拆手环实现24 小时监控,老年痴呆患者通过电子围栏管理降低走失风险,后台系统可实时获取位置并触发越界告警。

(二)医疗资源精细化管理

设备管理方面,UWB 技术实现30 厘米级精度定位,使贵重设备丢失率降低 92% ,利用率提升 34% ;人员调度通过实时位置监控实现30 秒内医护应急调拨;流程优化层面,手术准点率提升 58%,资产盘点时间从30分钟缩短至秒级。

(三)运营效率与成本控制

定位系统通过"效率-成本-安全"三角模型优化运营:手术准备时间缩短 30%-40% ,万㎡部署成本控制在 5万元以内(蓝牙方案),投资回报周期约14 个月。感染控制方面,医疗垃圾全流程追踪使感染率从 2.5% 降至 0.8% ,显著降低医疗风险。

第二部分 主流定位技术原理与性能对比

(一)关键性能参数对比

技术优劣势分析

1、UWB:厘米级精度适合高精度场景,但成本高、部署复杂

2、蓝牙:低成本易部署,适合大范围覆盖,精度满足患者导航需求

3、Wi-Fi:依赖现有网络,精度低、改造成本小

4、RFID:适合静态资产盘点,无法实时定位

(三)典型应用案例分析

1、蓝牙技术应用:某市中心医

部署8-10 米间距蓝牙信标网络,通过微信小程序实现免 APP 导航,患者寻科时间缩短 40% ,前台咨询量减少 35% ,万㎡部署成本控制在5 万元以内,验证了低成本方案的规模化应用价值。

2、UWB 技术应用:某肝胆医院

采用UWB 定位系统实现手术器械 30 厘米级追踪,医护人员应急响应时间从平均5 分钟缩短至30 秒,手术准备时间减少 30%40% ,设备利用率提升 34% ,展现高精度定位对医疗安全的关键支撑作用。

(四)隐私保护与合规要求

医疗定位数据需符合《个人信息保护法》要求,采用"采集-传输-存储"全流程加密:患者位置信息采用匿名化标签,传输使用TLS1.3 加密协议,存储实施权限分级管理。国际合规方面需满足 HIPAA(美国)对PHI 的保护要求及GDPR(欧盟)的数据删除权规定,通过本地化存储与数据脱敏技术实现合规运营。

未来趋势:5G 无源物联(⟶) 核心目标

无源物联利用环境能量采集技术,将周围环境可利用的信号与能量转化为可驱动自身电路的电能,同时利用以反向散射为核心的通信模式,实现向目标节点传递信息的技术。中国移动建设无源物联管理平台,兼容无源组网式和蜂窝式网络能力,支持多种标签设备接入,提供标签读取、标签写入等能力,为医疗行业客户提供设备、人员的统一管理服务。通过融合组网式无源物联网、物联网感知网络、数字孪生与大数据分析技术,构建覆盖全院的人、物、空间一体化无源物联管理体系,实现以下核心目标:

资产管理、标识精准绑定

空间分区、权限动态管理

风险实时预警

全时全域定位、轨迹可溯可控

作战指挥中枢、全局可视管理

智能盘存、资产秒级盘点

(二)系统架构

1、感知层

感知层是本系统与医院物资和人员连接的“接口”,负责通过无源标签和无源传感器,进行信息采集、身份识别、状态监测,并通过无线射频反向散射技术,将感知的数据上报到采集层设备。

2、采集层

采集层连接感知层与聚合层,负责接收、初步处理感知层的数据,并将其安全、高效地传输至聚合层,解决感知设备与上层系统的 “通信适配” 问题。首先,设备激励器发出激励信号,为无源设备提供能量。无源标签通过组网式读写器发出的射频信号,利用电磁感应原理将射频能量转化为电能,同时通过反向散射技术调制信号携带数据,将数据发送给组网式读写器。收到传感层数据后,设备将数据进行初步处理,通过主流物联网协议MQTT 发送到聚合层。

3、聚合层

聚合层是本系统的 “数据中转站”,负责数据解析和聚合,并继续向上传递。其中,融合网关构建无源物联平台的统一调度基座,实现单点式、组网式和蜂窝式无源制式统一纳管,完成协议转换、接入认证、指令调度、状态监控等功能,支撑无源物联平台的标签连接管理、组网运维和运营管理。AIOTF 客户端负责对接 5G 核心网,根据业务需求将无源标签和设备接入蜂窝无源物联网,实现广域监测和控制。

4、平台层

平台层是本系统的核心,负责业务逻辑处理、数深度分析、标签设备管理等功能,实现从 “数据” 到 “价值”的转化。主要包括数据存储和能力建设两个模块。其中,数据存储用于存储采集的数据,支持开源数据库MySQL和国产数据库金仓,并可利用Hadoop、Spark、对象存储等大数据存储能力实现大数据分析。能力建设层主要有资产绑定、资产盘点、标签定位、电子围栏、滞留监测、实时告警等能力。

5、开放层

开放层是本系统与外部应用的 “桥梁”,负责将平台层的能力与数据通过标准化接口开放,支持第三方应用集成与二次开发

技术演进

无源物联技术快速发展,组网式到蜂窝式已突破通信距离、可靠性与部署成本等瓶颈,实现5 大技术创新,为做大无源产业、构建万亿级连接打下坚实基础。基于无源物联网技术演进路线,通过将无源物联纳入蜂窝基础架构,构建“智慧医院神经末梢”,为医疗安全管理提供原子级技术底座。

第四部分 结论

医院定位系统建设需根据场景需求选择技术组合,优先部署蓝牙+UWB 混合方案:蓝牙满足患者导航等大范围需求,UWB 覆盖手术、婴儿监护等高精度场景。未来随着5G+AI 技术发展,5G 无源物联将成为智慧医院定位的核心技术,推动医疗服务向精准化、智能化转型。

参考文献

[1] 中国移动携手中兴通讯等产业伙伴发布 5G-A 无源物联白皮书 - AET - 电子技术应用[EB/OL].(2024-10-13)[2025-09-02].http://www.chinaaet.com/article/3000167935.

[2]Improving spatial equity-oriented location-allocation models of urban medical facilities[EB/OL].(2023-02-16)[2025-09-02].http://www.geog.com.cn/EN/abstract/abstract53374.shtml.