如何开发一个端到端的医疗保健物联网平台_云起网
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如何开发一个端到端的医疗保健物联网平台

未知 2020-09-09 17:25
无论是心率追踪还是服药提醒,物联网都给医疗行业带来了一场新的革命。物联网正在通过允许医生、医疗机构和病人远程连接来弥合他们之间的差距。



大观研究显示,到2025年,医疗保健市场的全球物联网预计将达到5343亿美元,在预测期内将以19.9%的CAGR增长。从个人健康跟踪产品到远程监控应用程序和外科机器人,物联网具有为医疗生态系统带来创新的潜力。
 
尽管技术不能同时根除慢性疾病,但它至少可以使医疗保健在可获取性方面变得更容易。
 
物联网在医疗保健领域的应用是更好的医疗保健的希望,因为它能使保健中心发挥更好的功能,使病人得到更好的治疗。
 
在本文中,我们将讨论:
 
物联网对医疗保健行业有何帮助?
医疗保健物联网安全问题与风险
如何确保医疗保健物联网产品的安全?
如何开发一种端到端的医疗保健物联网产品?
物联网对医疗保健行业的帮助
监测和报告
连接的物联网设备可用于实时监测,以在糖尿病、哮喘发作和心力衰竭等医疗紧急情况下拯救生命。通过智能医疗设备连接到移动应用程序,连接的设备可以收集医疗和其他健康数据,并使用智能手机数据连接与医生共享收集的信息。
物联网设备收集和发送健康数据,如氧气和血糖水平,血压,心电图和体重。这些数据被存储在云中,并可以转移到授权人,他们可以是医生、保险供应商、医疗机构或第三方顾问。授权用户可以查看所收集的数据,而不论其时间、设备或地点。
 
联系卫生政策中心公布了一项研究,表明由于对心力衰竭患者的远程监测,30天的重新入院率下降了50%。
 
跟踪和警报
在危及生命的情况下,及时的警报是至关重要的。医疗保健物联网设备收集基本数据,并将这些数据传输给医生进行实时跟踪,同时使用移动应用程序和其他相关设备向人们发送有关危急情况的警报。
警报和病人报告提供关于病人状况的意见,而不论时间和地点如何。它还有助于作出明智的决定并提供及时的治疗,因此,物联网有助于实时监测、跟踪和报警,使医生能够更好地进行准确和适当的干预,并提高病人的护理交付结果。
 
完善科研体系
医疗保健物联网产品也可用于临床研究。物联网有助于收集大量关于病人疾病的数据,如果我们手动收集这些数据的话,可能需要数年的时间。
所收集的数据也可用于统计研究,以支持医学研究。物联网不仅节省时间,而且也节省了投资在研究上的资金。因此,物联网对研究领域有着重要的贡献,并引入了更好更大的医疗手段。
 
数据分类与分析
医疗保健物联网设备在短时间内产生大量数据。如果您无法访问云,就很难保存和管理数据。
此外,对于医疗保健提供者来说,从多个来源和设备收集数据并手动分析它们是相当困难的。
但是,物联网设备可以实时收集、报告和分析数据,减少使用边缘计算存储数据的需要。医疗机构可以使用医疗保健物联网设备来获取关键的医疗数据驱动的洞察力和分析,以加快决策过程并避免错误。
 
加强疾病管理
物联网可以通过医疗设备对病人进行实时远程监控,确保不漏掉与病人状况有关的数据。它有助于及时、快速地诊断疾病。即使病人没有护士或医生,也可以通过医疗保健物联网设备和医疗应用来监测病人的状况。
由于物联网医疗设备是互联的,它们可以随时提供即时帮助。这些设备可以配置为较低或更高的限制。如果任何医疗设备注册的限制较低或更高,它会自动触发另一个连接设备,以稳定病人的病情;同时,它还可以触发对医生、看门人或护士智能手机应用程序的警报,以便他们能够不断地向病人提供医疗援助。
 
监测工作人员、病人和库存
世界各地的医院必须处理安全问题,这是至关重要的处理。医院当局需要处理很多事情,例如病人、员工、硬件和医生,虽然这些都可以在小型医院得到有效的处理,但在拥有多幢大楼、多名病人和医护人员的大型医院,这似乎是一项挑战。
医院正在使用物联网和实时全球定位系统服务来加强监测过程。有了无线传感器网络(WSN)和射频识别(RFID)等物联网技术,你不仅可以跟踪与医疗相关的资产,比如血袋、医疗废物和输液泵,还可以控制资产的状况,包括湿度、方位和温度。
 
因此,医疗物联网不仅提高了资产的位置和特征的能见度,而且还利用了资产管理的其他方面,包括预防性维护、产品识别和保质期估算。
 
与传感器相连的吸入器
在医疗设备上增加传感器可以帮助医生提供准确的数据来跟踪病人的病情。其中一家公司设计了一种可以连接到吸入器上的传感器,以获得真正的洞察力,例如,你什么时候最后一次吃药,什么时候应该重新服用它。
可摄取传感器
病人可以吃小胶囊大小的物联网感应器,让医疗队能够追踪血液水平,身体的不规则性,并确定患者是否服用了处方药。对于那些能有效监测药物治疗的老年患者来说,这是非常有用的.
凝血试验
蓝牙功能的凝血系统可以帮助用户快速监测血块测试.了解血块在心脏病、糖尿病等慢性疾病治疗中的作用是有益的。在医疗保健中使用物联网可以让糖尿病患者定期监测凝血系统。它帮助患者保持在治疗范围内,以减少中风或出血的风险。
医疗保健物联网安全问题与风险
虽然物联网医疗设备提供了很多好处,但它们也带来了某些挑战和安全问题:
 
数据隐私与安全
许多医疗保健物联网设备不得不面对数据隐私和安全问题。隐私仍然是世界各地医疗保健系统中的一个关键问题。
物联网设备通过远程访问机制收集医疗数据,这些机制面临一些安全和隐私方面的挑战。传感器收集的数据通过互联网传输到云端。此外,物联网设备使用互联网与其他设备和应用程序进行连接和通信。它增加了安全风险,并为入侵和攻击打开了漏洞,因为数据被保护在一个集中的位置。因此,必须保护数据的隐私。
集成:多个设备和协议
整合多个设备也为在医疗行业实施物联网制造了障碍。这一障碍背后的原因是设备制造商没有共同的通信标准和协议。
 
当各种设备连接在一起时,其通信标准中的差异阻碍了数据聚合过程。
连接设备协议的差异减缓了整个过程,并缩小了物联网在医疗保健领域的可伸缩性范围。
数据窃听
通常,患者的健康数据只能由授权医生或护理人员查阅。但是,在无线链路上传输时,数据可以被窃听。例如,一种广泛使用物联网的葡萄糖监测和胰岛素输送系统使用无线通信链路,这些链路通常被用来驱动隐私攻击,因此需要对传输的数据进行保护。
数据所有权
每个国家都有保护病人数据的法律,这些法律可能因州而异。但是,在某些情况下,例如,在健身可穿戴设备中,许多人认为收集和跟踪的数据受到立法保护,在许多情况下是无效的。
这些因素使得这些数据容易受到黑客和网络罪犯的攻击,这些黑客和网络罪犯可以侵入系统,操纵医生和病人的个人健康信息。
数据过载与精度
物联网设备产生大量的数据,用于获取基本的洞察力。但是数据量如此之大,以至于从其中提取洞见对医生来说变得越来越复杂了。因此,它对决策的质量产生了巨大的影响.
 
随着越来越多的设备连接起来,记录和监控大量数据,人们对数据准确性和过载的担忧与日俱增。
分布式拒绝服务
分布式拒绝服务(DistributedDenitionofService)是一种攻击,利用各种受损的系统来攻击单个系统,从而导致拒绝服务。它还可能导致崩溃,使数据不可用。
未经授权的数据访问
每个应用程序都有大量的用户,不同的用户被分配给不同的应用程序。随着大量数据存储在云中,必须确保只有经授权的用户才能访问特定的数据,这一点至关重要。此外,访问控制对于防止未经授权的成员访问系统的资源和数据至关重要。
射精
2015年6月,一家名为TrapX的安全公司表示,许多医疗机构都面临着医疗设备被劫持的风险,也被称为劫持医疗设备。目前,许多医疗设备使得黑客很容易从医疗服务提供商的系统中窃取大量的敏感数据。
通过访问连接的医疗设备,黑客可能会改变病人的药物剂量,要么给他们致命的剂量,要么给他们太少的剂量。
如何确保医疗物联网设备的安全?
每个设备的数字证书/证书
数字证书有助于建立一个全面的安全程序,并作为识别几个实体的证明点,包括应用程序、设备和人员。有了每个设备的数字证书,医疗机构就可以通过确保设备的消息是真实的来验证设备是否是真实的。
每个设备的证书还允许医疗保健物联网平台和应用程序验证从每个连接的设备发送和发送到每个连接设备的消息的完整性,从而确认专用的接收者只能交换数据。
硬件私钥存储
在颁发数字证书时生成密钥。私钥是用于数据加密的单独文件。安全存储硬件或可信平台模块(TPM)旨在提供基于硬件的安全功能.
TPM是执行加密操作的安全加密处理器。它提供了一种硬件支持的方法来保护加密证书和密钥。
代码签名
医疗设备制造商生产不同类型的代码-软件应用程序,用于设施和医院、小程序或脚本,或运行在医疗设备内的代码,例如芯片组(也称为固件)。
在代码发布之前,对代码进行签名,使其更加安全。代码签名是将数字签名添加到代码中以作为合法版本对其进行身份验证并提供源的真实性的应用。
为此,需要一个X.509证书。根据签名的代码,证书可以是私有的,也可以是公开的证书颁发机构。使用代码签名方法,可以确保产品的安全性。
信任之根
信任之根是安全设备交换的最佳方法之一。如果医疗机构自己管理腐烂,他们可以完全控制每一个人或设备的身份验证,他们正在发出一个密钥。一旦签发了数字证书,任何人都可以验证密钥持有人的身份。
如何开发一个端到端的医疗保健物联网系统?
我们为医疗机构构建物联网产品的方法体现在物联网架构图中。它显示了物联网产品的组件,以及它们是如何连接起来收集、存储、处理和分析数据的。
 
物物
物体是一个装有传感器和执行器的物体。传感器收集通过网络传输的数据(例如血压、血糖水平、体温、脉搏率)。另一方面,执行器使事情能够采取行动(例如,在病人脉搏下降或打开医疗设备时,向医生发送警报)。
网关
数据通过网关从事物移动到云,从云移动到产品。网关支持云和事物之间的连接。在将数据传输到云之前,它还简化了数据过滤和预处理。
网关将控制命令从云转发到事物。然后使用执行机构运行这些控制命令。
云网关
云网关允许在物联网云服务器和现场网关之间进行安全的数据传输和数据压缩。它使用多个协议与现场网关交互,并确保与不同协议的兼容性。
流式数据处理器
它确保输入数据传输到数据池,并控制应用程序。它确保不会损坏或丢失任何数据。
数据湖
数据池存储由连接设备收集的数据。大数据分为“流”或“批”。当需要任何数据来产生有意义的洞察力时,就会从数据湖中提取数据,并将其添加到大数据仓库中。
大数据仓库
有价值的洞察力所需的预处理和过滤数据将从数据湖移到大数据仓库。大型数据仓库只包含结构化、匹配和干净的数据。事件协议。
机器学习模型
机器学习可以在医疗保健物联网产品中实现,为控制应用创造有效和精确的模型。根据存储在大数据仓库中的历史数据,定期更新模型。。
控制应用
控制应用程序用于向执行机构发送自动警报和命令,例如:
患者可以收到服用药物的警告,以防体温升高或血压下降,这取决于配备健身设备的传感器收集的数据。
感应器帮助监测病人的危急状况,并向医生或照顾者发送自动通知,为他们提供即时的药物治疗。
数据分析
数据分析人员可以利用大数据仓库中的数据来获得有价值的见解和发现趋势。从收集到的数据中发现的模式和相关性有助于为控制应用程序创建更多的算法。
在开发医疗保健物联网产品时,必须考虑安全性方面的问题,这样患者和医生的数据就不会不必要地共享。如果您想为您的组织建立一个安全和兼容的医疗保健物联网平台,请与我们的物联网专家联系,并开始30分钟的免费咨询。
 
物物
物体是一个装有传感器和执行器的物体。传感器收集通过网络传输的数据(例如血压、血糖水平、体温、脉搏率)。另一方面,执行器使事情能够采取行动(例如,在病人脉搏下降或打开医疗设备时,向医生发送警报)。
网关
数据通过网关从事物移动到云,从云移动到产品。网关支持云和事物之间的连接。在将数据传输到云之前,它还简化了数据过滤和预处理。
网关将控制命令从云转发到事物。然后使用执行机构运行这些控制命令。
云网关
云网关允许在物联网云服务器和现场网关之间进行安全的数据传输和数据压缩。它使用多个协议与现场网关交互,并确保与不同协议的兼容性。
流式数据处理器
它确保输入数据传输到数据池,并控制应用程序。它确保不会损坏或丢失任何数据。
数据湖
数据池存储由连接设备收集的数据。大数据分为“流”或“批”。当需要任何数据来产生有意义的洞察力时,就会从数据湖中提取数据,并将其添加到大数据仓库中。
大数据仓库
有价值的洞察力所需的预处理和过滤数据将从数据湖移到大数据仓库。大型数据仓库只包含结构化、匹配和干净的数据。事件协议。
机器学习模型
机器学习可以在医疗保健物联网产品中实现,为控制应用创造有效和精确的模型。根据存储在大数据仓库中的历史数据,定期更新模型。
控制应用
控制应用程序用于向执行机构发送自动警报和命令,例如:
患者可以收到服用药物的警告,以防体温升高或血压下降,这取决于配备健身设备的传感器收集的数据。
感应器帮助监测病人的危急状况,并向医生或照顾者发送自动通知,为他们提供即时的药物治疗。
数据分析
数据分析人员可以利用大数据仓库中的数据来获得有价值的见解和发现趋势。从收集到的数据中发现的模式和相关性有助于为控制应用程序创建更多的算法。
在开发医疗保健物联网产品时,必须考虑安全性方面的问题,这样患者和医生的数据就不会不必要地共享。
 
参考
https://dzone.com/articles/how-to-develop-an-end-to-end-healthcare-iot-platfo (吃猫的鱼)