医疗服务调研报告1Word文档下载推荐.docx
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采集器与手机可以是一体或分体,两者之间可以采用有线(如USB)或无线(如蓝牙)的方式传递信息。
图2为移动医疗的基本运作模块:
在用户端,用户用采集器测量身体健康状况信息,如:
体温、血压、血氧、心跳、心电等,并通过通讯模块如USB或蓝牙将数据发给手机。
手机与采集器之间的通信模块是另一方面的研究,不在本文的考虑范围之内。
手机可以根据采集的数据量大小、传输实时性的不同需求,通过2G/3G无线传输网络以短信或者分组数据的方式将用户的生理信息传输给业务管理平台。
这个业务管理平台是整个系统的“中枢”,其功能主要包括:
信息存储/转发、认证鉴权、用户管理、话单生成、设备管理、网络管理、网络安全,并可提供WEBPORTAL界面供医疗专家根据客户提供的生理信息做出保健建议,然后医疗专家可以通过业务平台把健康信息回馈给用户。
用户也可以通过WEBPORTAL界面上网查询,随时了解到自己的健康状况并得到医疗专家的保健讯息。
另外,业务管理平台和保健中心可以通过IP承载网与移动网络运营商的其他相关增值业务系统相连,如:
终端管理系统和定位系统(GPS)。
业务平台的设备管理模块可以根据终端管理系统提供的用户终端的能力、当前网络状况等信息,对保健中心发给用户的信息进行转换适配,确保用户终端的正确呈现。
在紧急情况下,保健中心可通过定位业务系统的GLSC(GeneralLocationServiceCentre,粗定位业务中心),发起对用户的定位过程,获取用户精确或粗略位置信息,并将位置信息和位置相关信息(如:
用户所在位置的周边地图、交通路况、导航等信息)传递给救护人员,使他们能及时实施救助。
移动医疗业务的开发慢慢地改变了传统医疗护理产业的模式,缩短了病人与医生的时间和空间的距离。
2移动医疗的发展现状
在国际上有很多国家已在开发移动医疗的业务,在商业模式、通信技术、生理信息采集器等方面都有相关的研究。
2009年2月份GSMA在西班牙的MobileWorldCongress(MWC)上,Rockefeller基金、联合国基金和沃达丰基金宣布成立移动医疗(mHealth)联盟,为世界移动医疗项目提供帮助,使移动医疗能够尽可能地得到推广。
沃达丰和联合国在MWC上宣布与Rockefeller基金成立移动联盟,由于目前的移动医疗研究属各自为阵,联盟的目的是想通过更集中和深入的研究使得研究能更统一和规模化。
在日本,这个人口老龄化相对较快的国家,移动医疗的应用开发更是得到当地各方面的支持,也有了相当规模的商业应用。
在欧州委员会资助的“信息社会科技项目”(InformationSocietyTechnologiesProgramme)里,由德国、荷兰、西班牙、瑞典一起联合开发了一款移动医疗设备,人体局域网络BodyAreaNetwork(BAN)。
这个网络通过监控患者的生理信息,来预测心脏病、糖尿病和哮喘病患者的病发状况,在病发前及时通知保健医疗人员。
BAN技术是一个物联网与生物工程学结合的产物,其概念是由早期杨广中教授的“身体感应网络”(BSN,BodySensorNetwork)[1]延伸出来的。
在2003年,荷兰屯特大学(UniversityofTwente)发表了一份有关通过2.5G/3G网络让BSN网络之间实现信息交换的研究报告[2]。
该研究是欧盟委员会(CommissionoftheEuropeanUnion)的MobiHealth项目,这个项目是为结合BAN和2.5G/3G网络应用而开发医疗护理上的手机增值业务。
病人的生理信息由BAN来采集并由2.5G/3G网络传播到保健中心。
MobiHealth项目的测试环境侧重在家庭医疗保健、门诊保健和精神患者的保健医疗。
BAN的标准研究目前由IEEE802.15的TG6(第六任务组)负责,主要任务是研发优化的低能耗和适用于人体医疗监控的电子设备(IEEE802.15专门研究个人局域网络(WPAN,WirelessPersonalAreaNetwork))。
3推广移动医疗对运营商的技术挑战
移动医疗的概念已经形成多年,并已有小规模的商用尝试,但要大规模地商用推广,会遇到种种技术和能力上的挑战。
如果对这些挑战处理不得法,创始之初一些非常激动人心的应用,也会因为遇到技术瓶颈而难以为继。
以下简单探讨一下大规模推广移动医疗可能遇到的挑战:
(1)移动医疗产生的大量原始数据实时通过移动网络传输的挑战
医疗数据关系到用户的身体健康,采集的数量、频度等须由医疗方面的专家提出。
医疗方面的需求可能与无线网络设计时考虑的需求并不一定匹配,例如:
医疗传感器产生的大量医疗相关上行数据量,可能会对无线网络的带宽产生压力。
以常见的产生较大数据量的生物电图应用为例,现有的EEG(脑电图)采集仪最多可采集256个电极的数据,每电极中采用最高24比特的数模转换(A/D),以1kHz~16kHz的频率采样,最多可产生256×
24×
16k≈96Mbps的原始数据量。
现有的无线网络技术,还不能达到如此高的数据传输量。
特别是此类医疗数据是上行数据,而需要下行的控制流量不太多,与现有网络设计的下行带宽等于或高于上行带宽的情况有差距。
因此,对原始医疗数据的压缩和处理,及移动通信网络方面对移动医疗应用的专门优化,是推广移动医疗必须应对的挑战。
(2)稳定可靠、无处不在的稳定覆盖,以及医疗产品对网络QoS要求的挑战
移动医疗应用场景丰富,使用范围也覆盖了室内室外甚至高移动的各种场景,而医疗应用对稳定可靠方面的性能要求非常高,这对网络QoS能力提出了相当大的挑战。
以体征监控并反馈类的应用为例,无论用户走到哪里,用户体征的上行数据需要随时随地传送出去,才能达到随时的体征监控的目的。
这就要求无线网络覆盖达到相当好的程度,并满足相应的带宽需求。
另外,如果是报警类的医疗应用,因为关系到用户的生命安全,在优先级和稳定性上的要求也会比其他的服务更高,需要用冗余、差错恢复等技术保证传输的质量。
(3)移动医疗设备互操作性的挑战
大规模推广移动医疗,使用户的移动终端成为医疗服务站的唯一界面,需要满足连接简单、界面清晰、即插即用的要求,使用户无需经常调整设置即可方便地安装使用。
这对终端以及相连的医疗器械等都是一个挑战,需要将终端与各种器械的接口协议标准化,以适配各种不同的终端;
而网络侧也需要为各种不同的医疗应用,做好协议及标准的适配工作。
(4)移动设备对医疗设备产生干扰的挑战
另一个非常重要的技术挑战是移动设备对医疗设备的干扰。
已知的研究成果表明GSM移动设备对医疗器械存在干扰,例如:
手机如果没有与心脏起搏器距离25厘米的话,会影响起搏器的正常工作[3],相关的排除干扰方案也有研究[4]。
在未来移动医疗向3G甚至LTE等新技术发展的过程中,移动设备与医疗设备互相干扰问题,仍然需要更深入的研究。
(5)除了技术挑战之外,运营商在运营组织形式上也面临着挑战
运营商在医疗领域并非主场作战,也很难成为移动医疗产业链的主导者。
要大规模推广移动医疗应用,需要有更加专业的除了运营商和医疗服务提供方(例如医院)以外的第三方公司来整合产业链,在对运营商提出具体技术要求的同时,负责组织解决更多的专业技术问题。
这种第三方公司类似于2G时代的虚拟运营商,但是他们的工作并不像语音时代的流量批发,而是更加专业化的技术驱动的业务组织管理,日本的CHEALCOMM公司就是一例。
随着3G时代各种移动互联网业务的开展,第三方公司提供专业技术驱动的专业服务,也可能成为移动新业务的另一种组织模式。
如何在引入第三方的专业技术及管理经验的同时,为自身提供更大的市场空间及竞争优势,是对运营商智慧的挑战。
4推动移动医疗发展的技术思考
如上所述,推广移动医疗大规模发展商用,有很多技术和能力上的挑战。
以下针对这些挑战,提出一些局部的解决思路:
(1)积极提升网络及终端能力,满足移动医疗应用的要求
在推广移动医疗的过程中,运营商需要推动终端厂商提升终端能力,并积极提升网络能力,以满足移动医疗应用对带宽及QoS的要求。
在提升终端能力方面,运营商可以引导终端厂商针对移动医疗市场开发专用终端,或在现有的手机智能化趋势下因势利导,推动医疗应用在移动互联网浪潮中的快速发展。
图3显示了智能手机在今后数年间的大发展趋势,第三方服务提供商或终端厂商如能抓住机遇,为智能手机研发新的医疗类移动互联网应用,也必将在推动手机智能化发展的过程中取得更大收益。
运营商在提升网络能力的过程中,不能仅以带宽为目标,而应该综合考虑移动医疗及其他应用的各种需要。
例如在3G网络向下一代技术演进的过程中,着重研究上行带宽扩充的技术(类似TD技术中的灵活配置上下行时隙的技术),以促进移动医疗中以上行数据为主的业务发展。
在网络建设及优化的过程中,针对生命及健康相关的特殊数据设计高优先级、高冗余的QoS质量保证,以提升用户对业务的信赖程度。
推动信令交互时间优化技术的应用,例如类似HSPA的CPC技术、增强CELL_FACH、L2增强技术等,以提升“随时在线”类型应用的可用性与用户体验。
(2)积极推动移动医疗应用的软硬件标准化工作
运营商需要积极推动移动医疗应用的软硬件标准化工作,以应对互操作性的挑战。
在软件方面,应当尽量重复使用通用的底层传输协议例如TCP/IP协议和其他移动互联网协议,也可重复利用医学界已有的医疗数据采集标准例如ISO/DIS11073-91064:
2009定义的心电图标准等,根据具体的移动医疗应用开发出符合医疗应用特征的标准模块,并在产业链上多方合作的基础上,推广标准化的压缩、数据处理技术,简化接口,以促进产业发展。
在硬件方面,医疗专有的硬件种类繁多且日益增加,各种接口类型也大多由厂家自行定义;
移动运营商需要在终端厂商的配合下,与医疗器械厂商合作,明晰硬件与手机或医疗终端的接口定义,并尽量充分利用已有的常见接口(例如USB和蓝牙等)。
(3)采取技术措施降低干扰,积极支持节能减排
在减少移动设备与医疗器械的干扰问题上,移动运营商、终端厂商与医疗器械提供商的利益是一致的。
移动运营商可以从降低功率、重复利用频谱资源等方面着手,一方面减少可能出现的互相干扰,一方面也为节能减排做出一些贡献。
先期可以利用的技术手段包括根据移动医疗应用的特点,改善信令过程,提高传输效率;
随着移动医疗业务的发展,还可以根据业务需要,设计建设更加贴近医疗服务特点(如主要运行于室内、需要上行大带宽等)的网络结构,例如异构网、微型基站等,以降低干扰水平,提高运行效率。
(4)培养第三方服务提供商,共同做大产业链
在移动医疗市场启动初期,第三方服务提供商的力量特别是商誉并不能吸引足够的用户,需要与移动运营商或者医疗服务提供商例如医院合作,以提升新兴移动医疗服务的整体用户接受程度。
在这个过程中,运营商应当积极主动地扶持第三方服务商,与他们配合进行开发和标准化工作,以期在移动医疗市场打开后,能通过知识产权及配套的商业技术方法等掌握产业链中高附加值的部分,尽量避免沦为第三方服务商的传输管道,并以更优化的网络为整个移动医疗产业链提供更多的价值。
5总结
世界人口老龄化问题衍生出了医疗护理的管理问题,移动医疗技术能够提升医疗护理的管理效率和人民的生活质量。
移动医疗能否成功地大规模推广,成为未来3G和LTE的杀手级应用之一,需视四个方面的发展状况而定,即:
医学领域对移动医疗的信心和理解程度;
运营商的网路和终端开发程度;
第三方业务平台的业务开发和推广程度;
最后也是最重要的:
用户对新技术的信心和依赖程度。
除了解决本文提出的技术问题,这四个方面也需要产业链中所有参与者的协调配合,使移动医疗能得到更好的推广。
参考文献
[1]杨广中.BodySensorNetwork[M].MA:
SpringScienceBusinessMedia,2006.
[2]HerzogRK,KonstantasD.Continuousmonitoringofvitalconstantsformobileusers:
theMobiHealthapproach[C].Proceedingsof25th.AnnualInternationalConference,2003.
[3]动讯网.无线网络对人体健康及医疗设备影响的分析[EB/OL].(2008-04-30)[2010-02-19]
[4]胡大可,潘卫江,徐冰俏.GSM手机对心电信号电磁干扰的消除办法[J].中国医疗器械杂志,2004,28(5).
[5]摩根士丹利.移动互联网研究报告[R].2009.★
GPRS---GeneralPacketRadioService,通用无线分组业务,是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的无线IP连接。
通俗地讲,GPRS是一项高速数据处理的技术,方法是以"
分组"
的形式传送资料到用户手上。
虽然GPRS是作为现有GSM网络向第三代移动通信演变的过渡技术,但是它在许多方面都具有显著的优势。
目前,香港作为第一个进行GPRS实地测试的地区,已经取得了良好的收效。
由于使用了"
的技术,用户上网可以免受断线的痛苦(情形大概就跟使用了下载软件NetAnts差不多)。
此外,使用GPRS上网的方法与WAP并不同,用WAP上网就如在家中上网,先"
拨号连接"
,而上网后便不能同时使用该电话线,但GPRS就较为优越,下载资料和通话是可以同时进行的。
从技术上来说,声音的传送(即通话)继续使用GSM,而数据的传送便可使用GPRS,这样的话,就把移动电话的应用提升到一个更高的层次。
而且发展GPRS技术也十分"
经济"
,因为只须沿用现有的GSM网络来发展即可。
GPRS的用途十分广泛,包括通过手机发送及接收电子邮件,在互联网上浏览等。
现在手机上网的口号就是"
alwaysonline"
、"
IPinhand"
,使用了GPRS后,数据实现分组发送和接收,这同时意味着用户总是在线且按流量计费,迅速降低了服务成本。
对于继续处在难产状态的中国移动/联通WAP资费政策,如果将CSD(电路交换数据,即通常说的拨号数据,欧亚WAP业务所采用的承载方式)承载改为在GPRS上实现,则意味着由数十人共同来承担原来一人的成本。
而GPRS的最大优势在于:
它的数据传输速度不是WAP所能比拟的。
目前的GSM移动通信网的传输速度为每秒9.6K字节,GPRS手机在今年年初推出时已达到56Kbps的传输速度,到现在更是达到了115Kbps(此速度是常用56Kmodem理想速率的两倍)。
所以敬请大家珍惜手上的Nokia7110及MotorolaL2000,相信到了GPRS手机推出时,他们都要让路。
GPRS的应用,迟些还会配合Bluetooth(蓝牙技术)的发展。
到时,数码相机加了bluetooth,就可以马上通过手机,把像片传送到遥远的地方,也不过一刻钟的时间,够酷吧,这个日子将距离我们不远了
UMTS
早在90年代初期,欧洲电信标准协会(ETSI)就开始为3G标准征求技术方案。
并雄心勃勃的把3G技术统称之为UMTS(UniversalMobileTelecommunicationsSystem),意即通用移动通信系统。
宽带CDMA(带宽5MHz)建议是其多种方案之一。
其后,日本的积极参与极大地推动了3G标准的全球化步伐。
在1998年,日本和欧洲在宽带CDMA建议的关键参数上取得一致使之正式成为UMTS体系中FDD(频分双工)频段的空中接口的入选技术方案,并由此通称为WCDMA。
W即宽带,以有别于源于北美的窄带CDMA(带宽1.25MHz)标准。
顺理成章,UMTS进一步成为国际标准化组织3GPP制定的全球3G标准之一。
作为一个完整的3G移动通信技术标准,UMTS并不仅限于定义空中接口。
它的主体包括CDMA接入网络和分组化的核心网络等一系列技术规范和接口协议。
为了既保护现有网络投资,又可灵活应用最先进的技术创新,3G标准的指导思想是网元可分别独立演进,网络要实现平滑过渡。
其总体目标是最终实现全IP化的全球宽带移动通信网络。
具体讲,就是无线接入网技术和核心交换网技术各有自己的演进路线。
在接入技术方面,特别是空中接口,3GPP致力于不断提高频谱利用率,除WCDMA作为首选空中接口技术获得不断完善外,UMTS还相继引入了TD-SCDMA和HSDPA技术(HighSpeedDownlinkPacketAccess,高速下行链路数据分组接入)。
前者是中国的技术提案首次成为国际主流通信标准。
它可利用单边的频谱提供高速移动通信组网能力。
后者是引入了利于超高速数据传送的速率控制技术,使下行链路无线带宽达到10Mbps。
在核心网技术方面,则引入了分组软交换技术,进而顺应IP多媒体应用的发展趋势引入了IP多媒体域,也就是IMS(IPMultimediaService,IP多媒体服务)以实现全IP多业务移动网络的最终发展目标。
UMTS的4个版本
上述的技术标准的持续发展,体现为3GPP的UMTS标准的4个版本:
R99、R4、R5、R6。
形成了一个庞大的而内部又相对独立的标准体系。
WCDMA是其中最早,也是最完善的首选空中接口,并为欧洲,亚洲和美洲的3G运营商所广泛选用。
ProjectBenefits
Reductionindiseaseandcarecosts
Bettermanagementofresources
Significantpharmacoeconomicimprovements
Patients
Increasedfreedomandimprovedquality-of-life
Flexible,individualandeffectivetreatmentandtherapy
Peace-of-mind
HealthcareProviders
Bettermanagementandmonitoringofpatients’therapy
Preventionaswellasfastandprofessionalhandlingofemergencies
Highservicedifferentiationwithlowinvestmentintechnologyandtime
Commercial(health)serviceproviders
Openandstandardizedmobileserviceplatform
Provenfunctionalityandusability
Convincingbusinessmodels
HowdotheMobiHealthserviceswork?
TheMobiHealthservicesarebasedonGPRSandUMTStechnologiesforwirelessbroadbanddatatransfer.Theintroductionoftheseservicesisachievedbytheintegrationofsensorsandactuatorstoawirelessbodyareanetwork(BAN).Vitalsignalsaremeasuredandaretransmittedalongwithaudioandvideotohealthcare(service)providers.
ThebasisforthisinnovationisthedevelopmentofagenericBANsoftwareplatform,whichprovides
functionalityforplugandplaysensorconnectivityandhandlesallissuesrelatedtosecurity,qualityof
serviceandhand-over.
TheoptionsforhardwareplatformstosupporttheMobiHealthsoftwarearchitectureincludeprogrammablemobilephonesandPersonalDigitalAssistants(PDAs)whichserveasMobileBaseUnits(MBUs).SensorsandsensorfunctionalitiesareadaptedandtunedtomeetthespecificrequirementsoftheMobiHealthtrials.
TheMobiHealthserviceandapplicationplatformenablesmonitoring,storageandtransmissionofvitalsignsdatacomingfromthepatientBAN.Theplatformsupportsflexiblepersonalizationofservicesandensuresappropriateinterventioninresponsetocertainconditionsorcombinationsdetectedinthevitalsignsmeasurements.
ProjectDetails
MobiHealthtargetstheintroductionofnewmobilevalueaddedservicesintheareaofhealth,basedon2.5and3Gtechnologies.Thiswillbedonewiththeintegratio
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