定位感知系統(tǒng)是普適計(jì)算的重要組成部分。所謂定位感知,就是系統(tǒng)中心在一定的精確度內(nèi)動(dòng)態(tài)獲取用戶的位置信息,同時(shí)為用戶積極主動(dòng)地提供各種所需服務(wù)。在傳統(tǒng)的“請(qǐng)求—應(yīng)答”服務(wù)模式中,用戶要得到所需信息必須先向服務(wù)系統(tǒng)提出請(qǐng)求,系統(tǒng)響應(yīng)后給出回復(fù),按照要求的格式提供信息。這種被稱為“被動(dòng)模式”的系統(tǒng)無(wú)法滿足用戶動(dòng)態(tài)信息的需求,無(wú)法積極智能地主動(dòng)提供服務(wù),是不符合普適計(jì)算的要求的。

定位感知系統(tǒng)是“主動(dòng)模式”系統(tǒng),它能夠同時(shí)為許多用戶提供服務(wù)。系統(tǒng)能夠根據(jù)自已取得的信息主動(dòng)向用戶們進(jìn)行廣播,說(shuō)明自己能夠提供的服務(wù),用戶按照自己的所需獲取自己的信息。因此,“主動(dòng)模式”必須擁有兩個(gè)功能系統(tǒng):“定位系統(tǒng)(Orienta-tionSystem)”和“位置系統(tǒng)(LocationSystem)”。“定位系統(tǒng)”的重點(diǎn)在于要知道對(duì)象所在的位置,而“位置系統(tǒng)”的重點(diǎn)在于要知道特定位置上的對(duì)象集。

在醫(yī)療行業(yè)中,定位信息和位置信息都是非常重要的信息。比如,定位可以在緊急救援或者醫(yī)療看護(hù)中發(fā)揮作用,而位置信息可以知道在特定位置有怎樣的患者,需要怎樣的醫(yī)療服務(wù)等。隨著醫(yī)療行業(yè)信息化的不斷發(fā)展,定位感知系統(tǒng)正逐步在醫(yī)療行業(yè)構(gòu)建起來(lái),給醫(yī)療行業(yè)帶來(lái)了跨越式的發(fā)展。一個(gè)無(wú)所不在的救護(hù)網(wǎng)絡(luò),一個(gè)準(zhǔn)確快捷的設(shè)備和藥品管理網(wǎng)絡(luò),一個(gè)安全及時(shí)的病人信息網(wǎng)絡(luò),不僅提升了醫(yī)院的服務(wù)能力,方便了醫(yī)院內(nèi)部的信息溝通,更是保障了病人生命的安全。以下,我們將從定位感知系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和現(xiàn)有的醫(yī)療信息化水平出發(fā),對(duì)醫(yī)療行業(yè)中的定位感知系統(tǒng)進(jìn)行研討和展望。

從結(jié)構(gòu)上來(lái)講,定位感知系統(tǒng)可分為以下五個(gè)部分:系統(tǒng)控制中心、事務(wù)處理中心、通信環(huán)境、定位系統(tǒng)和位置系統(tǒng)(圖1)。




1 系統(tǒng)控制中心

系統(tǒng)控制中心是整個(gè)系統(tǒng)的控制管理中心,它負(fù)責(zé)將位置信息或者對(duì)象集信息向事務(wù)處理中心傳送,將位置信息向“位置系統(tǒng)”傳送,它必須能夠?qū)崟r(shí)處理大量的各種信息,并進(jìn)行分析檢測(cè)。

近幾年來(lái),國(guó)內(nèi)各大醫(yī)院都在建設(shè)數(shù)字化醫(yī)院,“數(shù)字化醫(yī)院”就是利用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù),將病人的診療信息、衛(wèi)生經(jīng)濟(jì)信息、藥品信息、醫(yī)院管理信息等各類信息進(jìn)行最有效的收集、儲(chǔ)存、傳輸與整合,并實(shí)現(xiàn)各類業(yè)務(wù)流程的最優(yōu)化和信息利用最大化的醫(yī)院。而這些醫(yī)院所使用的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)(HIS:HospitalInformationSystem)實(shí)現(xiàn)的就是系統(tǒng)控制中心的功能,它是整個(gè)醫(yī)院甚至是醫(yī)療行業(yè)的控制管理中心,可以實(shí)時(shí)傳輸和處理大量的醫(yī)療信息,有的甚至是從急救現(xiàn)場(chǎng)傳來(lái)的資料。

2　事務(wù)處理中心

事務(wù)處理中心是整個(gè)系統(tǒng)的服務(wù)發(fā)送者與處理單元。它接收系統(tǒng)控制中心傳來(lái)的各種信息,或者響應(yīng)用戶的服務(wù)請(qǐng)求,或者主動(dòng)向用戶廣播各種有用信息。系統(tǒng)控制中心將許多更細(xì)節(jié)化的工作分散到各個(gè)事務(wù)處理中心,比如醫(yī)院HIS系統(tǒng)中的護(hù)士工作站,就是一個(gè)比較典型的事務(wù)處理中心。

3　通信環(huán)境

通信環(huán)境為各個(gè)部分的信息傳送提供支持。從定位感知系統(tǒng)的意義上來(lái)講,我們希望構(gòu)建的是一個(gè)無(wú)線的網(wǎng)絡(luò)世界。而無(wú)線廣域網(wǎng)、無(wú)線局域網(wǎng)等技術(shù)的出現(xiàn)為實(shí)現(xiàn)定位感知系統(tǒng)的通信環(huán)境提供了一個(gè)非常好的平臺(tái)。

無(wú)線廣域網(wǎng)(WWAN)技術(shù)可使用戶通過(guò)遠(yuǎn)程公共網(wǎng)絡(luò)或?qū)Ｓ镁W(wǎng)絡(luò)建立無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接。通過(guò)使用無(wú)線服務(wù)提供商所維護(hù)的若干天線或衛(wèi)星系統(tǒng),這些連接可以覆蓋廣大的地理區(qū)域。

無(wú)線局域網(wǎng)(WLAN)是采用無(wú)線通訊技術(shù)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電纜,提供設(shè)備接入功能的網(wǎng)絡(luò),是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)與無(wú)線通信、移動(dòng)通信技術(shù)相結(jié)合的新生技術(shù)。在無(wú)線局域網(wǎng)的發(fā)展中,形成了包括IEEE802.11a,802.11b,802.11g,HiperLAN/2等在內(nèi)的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),能夠提供的網(wǎng)絡(luò)接入速率從11Mbps,22Mbps到54Mbps不等。

4　“定位系統(tǒng)”與“位置系統(tǒng)”

“定位系統(tǒng)”和“位置系統(tǒng)”是定位感知系統(tǒng)的重要功能系統(tǒng),而無(wú)論是定位信息還是位置信息都離不開(kāi)無(wú)線定位技術(shù)的應(yīng)用。常用的無(wú)線定位技術(shù)有:紅外線定位技術(shù)、全球定位系統(tǒng)(GPS)、超聲波定位系統(tǒng)、IEEE802.11定位系統(tǒng)和無(wú)線射頻識(shí)別(RFID, Radio Frequency Identification)定位系統(tǒng)等。每種定位技術(shù)特點(diǎn)和定位精度各不相同。借助于無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的平臺(tái),RFID定位追蹤系統(tǒng)是近期研究比較多的一個(gè)方向。

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID, Radio Frequency Identification)是一種非接觸的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),其基本原理是利用空間電磁波的耦合或傳播來(lái)進(jìn)行通信,以達(dá)到自動(dòng)識(shí)別被標(biāo)識(shí)對(duì)象,獲取標(biāo)識(shí)對(duì)象相關(guān)信息的目的。最簡(jiǎn)單的RFID系統(tǒng)由標(biāo)簽(Tag)、讀寫器(Reader)和天線(Antenna)3部分組成,配合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和軟件支持可以組成一個(gè)RFID應(yīng)用系統(tǒng)(圖2)。RFID運(yùn)用無(wú)線電技術(shù)進(jìn)行通訊,信息儲(chǔ)存在標(biāo)簽中的一個(gè)小硅片中。標(biāo)簽進(jìn)入磁場(chǎng)后,接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào),憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的信息(Passive Tag,無(wú)源標(biāo)簽或被動(dòng)標(biāo)簽),或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的加密信號(hào)(Active Tag,有源標(biāo)簽或主動(dòng)標(biāo)簽);解讀器讀取信息并解碼后送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。