這是有關開發醫療物聯網平臺以及物聯網如何為醫療行業帶來收益的完整指南。
不管是心率追蹤還是提醒吃藥，物聯網（IoT）都為醫療保健行業帶來了新的革命。物聯網通過允許他們遠程連接來彌合醫生，醫療機構和患者之間的鴻溝。
Grand View Research透露，到2025年，醫療保健市場的全球物聯網預計將達到5343億美元，在預測期內的復合年增長率為19.9％。從個人健身跟蹤產品到遠程監控應用程序和手術機器人，物聯網具有將創新帶入醫療保健生態系統的潛力。
盡管技術無法一次消除慢性疾病，但至少可以使醫療保健在可及性方面變得更加容易。
物聯網在醫療保健領域的應用是希望獲得更好醫療保健的希望，因為它可以促進醫療中心的正常運作和患者獲得更好的治療。
在本文中，我們將討論：
物聯網如何在醫療保健行業提供幫助？
醫療保健物聯網安全問題和風險
如何確保醫療保健物聯網產品的安全？
如何開發端到端醫療保健物聯網產品？
監控和報告
聯網的IoT設備可用于實時監控，以在發生糖尿病，哮喘發作和心力衰竭等醫療緊急情況時挽救生命。通過將智能醫療設備連接到移動應用程序，已連接的設備可以收集醫療和其他健康數據，并使用智能手機數據連接功能與醫生共享收集的信息。物聯網設備收集并發送健康數據，例如氧氣和血糖水平，血壓，ECG和體重。數據被存儲在云中，并可以轉移到授權人，該人可以是醫生，保險提供商，醫療機構或第三方顧問。授權用戶可以查看收集的數據，而不管他們的時間，設備或地點如何。
互聯醫療政策中心公布的一項研究指出，由于對心力衰竭患者進行遠程監測，30天再入院率下降了50％。
跟蹤和警報
在危及生命的情況下，及時警報至關重要。醫療保健物聯網設備收集基本數據并將其傳輸給醫生以進行實時跟蹤，同時使用移動應用程序和其他關聯設備向人們發送有關緊急情況的警報。警報和患者報告提供了關于患者狀況的意見，而與時間和地點無關。物聯網還有助于做出明智的決策并提供及時的治療，因此，物聯網可促進實時監控，跟蹤和警報，從而提高準確性和醫生的適當干預并提高患者護理的交付效果。
改善研究系統
醫療保健物聯網產品還可用于進行臨床研究。物聯網有助于收集有關患者疾病的大量數據，如果我們手動收集數據，這些數據將花費數年的時間。收集的數據也可以用于統計研究，以支持醫學研究。物聯網不僅可以節省時間，還可以節省投資于研究的資金。因此，物聯網在研究領域做出了重大貢獻，并引入了更好，更大的醫療方法。
數據分類和分析
醫療保健物聯網設備可在短時間內生成大量數據。如果您無法訪問云，則很難保存和管理數據。
而且，對于醫療保健提供者來說，從多個來源和設備收集數據并手動分析它們是非常困難的。但是，物聯網設備可以實時收集，報告和分析數據，并減少了通過邊緣計算存儲數據的需求。醫療保健組織可以使用醫療保健物聯網設備來獲取關鍵的醫療保健數據驅動的見解和分析，從而加快決策速度制作過程，避免錯誤。
增強的疾病管理
IoT通過醫療保健設備實現對患者的實時遠程監控，確保不遺漏與患者狀況有關的數據。它有助于及時，快速地診斷疾病。即使沒有護士或醫生陪同患者，也可以通過醫療物聯網設備和醫療應用程序監視患者的狀況。由于IoT醫療保健設備是相互連接的，因此它們可以在需要時立即提供幫助。可以將這些設備配置為較低或較高的限制。如果任何醫療設備設置了更高或更低的限制，它將自動觸發另一個可以穩定患者狀況的已連接設備，同時可以向醫生，看護者或護士智能手機應用觸發警報，以便他們可以持續提供醫療服務為患者提供幫助。
全球員工，患者和庫存醫院的監控必須處理至關重要的安全問題。醫院主管部門需要管理很多東西，例如患者，員工，硬件和醫生。盡管在小型醫院中可以有效地處理所有這些問題，但在擁有多個建筑物以及眾多患者和員工的大型醫院中，這似乎具有挑戰性。醫院正在使用物聯網和實時GPS服務來增強監控過程。借助WSN和RFID等物聯網技術，您不僅可以跟蹤與醫療相關的資產（例如血袋，醫療廢物和輸液泵），還可以控制資產的狀況，包括濕度，方向和溫度。
因此，醫療保健物聯網不僅可以提高資產位置和特征的可見性，而且可以利用資產管理的其他方面，包括預防性維護，產品標識和保質期估算。
連接有傳感器的吸入器將傳感器
添加到醫療保健設備可以幫助向醫生提供準確的數據，以跟蹤患者的病情。其中一家公司設計了一種傳感器，可以將其安裝到吸入器上，以獲取真實的見解，例如，您何時最后一次服藥以及何時應重新服藥。
可攝入的傳感器患者可以攝入膠囊大小的小型IoT傳感器，以使醫療團隊能夠使醫療團隊跟蹤血液水平，身體的不規則狀況，并確定該人是否服用了處方藥。對于可以有效監控用藥的老年患者很有用。
血液凝結測試
啟用藍牙的凝結系統可幫助用戶快速監控血凝塊測試。了解慢性疾病（如心臟病發作或糖尿病）的治療中的血凝塊水平是有益的。在醫療保健中使用物聯網可以使糖尿病患者定期監測凝血系統。它可以幫助患者保持在治療范圍內，以減少中風或出血的風險。
盡管啟用了物聯網的醫療保健設備可帶來很多好處，但它們也帶來了某些挑戰和安全性問題：
數據隱私和安全
許多醫療保健物聯網設備必須面對數據隱私和安全的問題。隱私仍然是全世界醫療保健系統中的關鍵問題。
物聯網設備通過具有一些安全和隱私挑戰的遠程訪問機制收集醫療數據。傳感器收集的數據通過互聯網傳輸到云中。此外，物聯網設備使用互聯網連接其他設備和應用程序并與之通信。由于將數據保護在一個集中位置，因此增加了安全風險，并為漏洞和攻擊打開了漏洞。因此，必須保護數據的隱私。
集成：多個設備和協議
集成多個設備也為醫療保健行業中的IoT實施創造了障礙。障礙背后的原因是設備制造商沒有通用的通信標準和協議。
連接各種設備時，其通信標準的差異會阻礙數據聚合過程。
所連接設備協議的差異使整個過程減速，并縮小了醫療保健部門中IoT的可擴展性范圍。
數據竊聽
通常，只有授權的醫生或護理人員才能訪問患者的健康數據。但是，在通過無線鏈路傳輸數據時，數據可能會被竊聽。例如，廣泛的啟用IoT的葡萄糖監測和胰島素輸送系統使用無線通信鏈路，這些鏈路通常用于驅動隱私攻擊，因此需要保護傳輸的數據。
數據所有權
每個國家/地區都有保護患者數據的法律，該法律因州而異。但是，在某些情況下，例如在健身可穿戴設備中，許多人認為收集和跟蹤的數據受立法保護，在許多情況下無效。
這些因素使數據容易受到黑客和網絡犯罪分子的攻擊，黑客和網絡犯罪分子可以入侵系統并操縱醫生和患者的個人健康信息。
數據過載和準確性
IoT設備生成大量數據，這些數據可用于獲取基本見解。但是，數據量如此之大，以至于醫生無法從中提取見解。結果，它對決策質量產生巨大影響。
隨著越來越多的設備開始連接以記錄和監視大量數據，對數據準確性和超載的擔憂日益增加。
DDoS（分布式拒絕服務）
分布式拒絕服務是一種攻擊，其中各種受損的系統被用來針對單個系統，從而導致拒絕服務。它還可能導致崩潰，從而使數據不可用。
未經授權的數據訪問
每個應用程序都有大量用戶，并且將不同的用戶分配給各種應用程序。隨著大量數據存儲在云中，確保只有授權用戶才能訪問特定數據的需求變得至關重要。此外，訪問控制對于防止未經授權的成員訪問系統的資源和數據至關重要。
Medjacking
在2015年6月，一家名為TrapX的安全公司表示，許多醫療保健組織都面臨著醫療設備劫持（也稱為medjacking）的威脅。當前，許多醫療保健設備使黑客能夠輕松訪問，以從醫療保健提供者的系統中竊取大量敏感數據。
通過訪問連接的醫療設備，黑客可能會更改患者的用藥劑量，以使他們致死或服藥過量。
每個設備的數字證書/憑證
數字證書有助于構建全面的安全程序，并用作識別多個實體（包括應用程序，設備和人員）的證明點。借助每臺設備的數字證書，醫療保健組織可以確保設備的消息是真實的，從而驗證設備是否真實。
每臺設備的證書還使醫療保健物聯網平臺和應用能夠驗證從每臺連接的設備發送和發送到每臺連接的設備的消息的完整性，從而確認專用收件人只能交換數據。
硬件中的私鑰存儲
頒發數字證書時會生成密鑰。私鑰是用于數據加密的單獨文件。安全存儲硬件或可信平臺模塊（TPM）旨在提供基于硬件的安全功能。
TPM是執行加密操作的安全加密處理器。它提供了一種啟用硬件的方法來保護加密證書和密鑰。
代碼簽名
醫療保健設備制造商會生成不同類型的代碼-用于設施和醫院的軟件應用程序，小程序或腳本，或者運行在醫療設備內部的代碼，例如芯片組（也稱為固件），
在發布代碼之前，先進行簽名使它更安全的代碼。代碼簽名是數字簽名的應用，該簽名被添加到代碼段中，以對其進行合法身份驗證并提供源代碼的真實性。
為此，需要x.509證書。根據簽名的代碼，證書可以是私有或公開身份的證書頒發機構。使用代碼簽名方法，可以確保產品的安全性。
信任根信任
根是進行安全設備交換的最佳方法之一。如果醫療機構自己管理RoT，則他們可以完全控制每個人或設備的身份驗證，并向其頒發密鑰。頒發數字證書后，任何人都可以驗證密鑰持有者的身份。
IoT體系結構圖中介紹了我們為醫療保健組織構建IoT產品的方法。它顯示了物聯網產品的組件以及它們如何連接以收集，存儲，處理和分析數據。
事物
事物是裝備有傳感器和執行器的物體。傳感器收集數據（例如，血壓水平，葡萄糖水平，體溫，脈搏率）以通過網絡傳輸。另一方面，執行器使事物能夠起作用（例如，在患者的脈搏頻率下降或打開醫療設備的情況下向醫生發送警報）。
網關
數據通過網關從事物遷移到云，再從云遷移到產品。網關可實現云與事物之間的連接。它還有助于在將數據傳輸到云之前進行數據過濾和預處理。
網關將控制命令從云轉發到事物。然后，事物使用執行器運行那些控制命令。
Cloud Gateway
Cloud Gateway允許在IoT云服務器和現場網關之間進行安全的數據傳輸和數據壓縮。它使用多種協議與現場網關進行交互，并確保與不同協議的兼容性。
流數據處理器
它可確保將輸入數據傳輸到數據湖并控制應用程序。確保沒有數據被破壞或丟失。
數據湖
數據湖存儲由連接的設備收集的數據。大數據來自“流”或“批次”。當需要任何數據來生成有意義的見解時，將從數據湖中提取數據并將其添加到大數據倉庫中。
大數據倉庫
獲得有價值的見解所需的預處理和過濾后的數據已從數據湖移至大數據倉庫。大數據倉庫僅包含結構化，匹配和干凈的數據。事件協議。
機器學習模型
可以在醫療保健物聯網產品中實施機器學習，以創建用于控制應用程序的高效且精確的模型。根據存儲在大數據倉庫中的歷史數據，可以定期更新模型。。
控制應用
程序控制應用程序用于向執行器發送自動警報和命令，例如：
如果體溫升高或血壓下降，患者可能會收到服藥警告，具體取決于健身可穿戴設備中配備的傳感器收集的數據。
傳感器有助于監視患者的危急狀況，并自動向醫生或看護者發送通知，為他們提供即時藥物。
數據分析
數據分析師可以利用大數據倉庫中的數據來獲得有價值的見解并找到趨勢。從收集的數據中發現的模式和相關性可以有助于創建更多用于控制應用程序的算法。
在開發醫療保健物聯網產品時，必須考慮安全性，這樣就不會不必要地共享患者和醫生的數據。如果您希望為您的組織構建安全且合規的醫療物聯網平臺，請聯系我們的物聯網專家并開始30分鐘的免費咨詢。
事物
事物是裝備有傳感器和執行器的物體。傳感器收集數據（例如，血壓水平，葡萄糖水平，體溫，脈搏率）以通過網絡傳輸。另一方面，執行器使事物能夠起作用（例如，在患者的脈搏頻率下降或打開醫療設備的情況下向醫生發送警報）。
網關
數據通過網關從事物遷移到云，再從云遷移到產品。網關可實現云與事物之間的連接。它還有助于在將數據傳輸到云之前進行數據過濾和預處理。
網關將控制命令從云轉發到事物。然后，事物使用執行器運行那些控制命令。
Cloud Gateway
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流數據處理器
它可確保將輸入數據傳輸到數據湖并控制應用程序。確保沒有數據被破壞或丟失。
數據湖
數據湖存儲由連接的設備收集的數據。大數據來自“流”或“批次”。當需要任何數據來生成有意義的見解時，將從數據湖中提取數據并將其添加到大數據倉庫中。
大數據倉庫
獲得有價值的見解所需的預處理和過濾后的數據已從數據湖移至大數據倉庫。大數據倉庫僅包含結構化，匹配和干凈的數據。事件協議。
機器學習模型
可以在醫療保健物聯網產品中實施機器學習，以創建用于控制應用程序的高效且精確的模型。根據存儲在大數據倉庫中的歷史數據，可以定期更新模型。
控制應用
程序控制應用程序用于向執行器發送自動警報和命令，例如：
如果體溫升高或血壓下降，患者可能會收到服藥警告，具體取決于健身可穿戴設備中配備的傳感器收集的數據。
傳感器有助于監視患者的危急狀況，并自動向醫生或看護者發送通知，為他們提供即時藥物。
數據分析
數據分析師可以利用大數據倉庫中的數據來獲得有價值的見解并找到趨勢。從收集的數據中發現的模式和相關性可以有助于創建更多用于控制應用程序的算法。
在開發醫療保健物聯網產品時，必須考慮安全性，這樣就不會不必要地共享患者和醫生的數據。