5G全连接智慧家庭病房

产品功能及原型设计理念和框架
家庭病房是指以家庭为基础的，基于医生和护理、药物以及适当的诊断和治疗技术等医院病房护理的关键要素，由医护人员在家中提供积极治疗的服务，旨在避免患者因病情反复紧急入院，帮助其完成出院后的护理和康复过程，减轻医院急症病床压力的一种替代医院级病房护理的综合护理服务模式。在人口老龄化、慢性疾病发病率上升的全球趋势下，家庭病房被认为是一种可行的医疗保健解决方案，既满足患者留在家中接受治疗的主观愿望，又可提高医院病床运转效率，充分发挥基层医疗卫生资源和降低医疗费用。
然而，医护资源仍然不足、通讯网络以及相关技术的局限性、非整合性的室内建筑设计和设备配置方案，导致目前家庭病房的服务远不及住院服务，难以实现其提供全面、“以人为本”的综合护理和初级保健服务的目标。据此，在5G、AI、云计算等信息化技术大发展、大应用的背景下，广东省第二人民医院推出5G全连接智慧家庭病房破解难题，详细介绍如下。

1.1系统框架
项目提出如下5G智慧家庭病房的整体建设框架如下：

1.2系统模块
5G智慧家庭病房系统各模块如下：
层次模块：

设备层

1  华为全屋互联设备
2 病房环境传感设备
3 体征数据采集设备
4 智能床垫
5 智能病床
6 尿检马桶
7 行为风险监护仪

数据层

8 体征数据
9 环境数据
10 互联网医院数据
11 华为智慧生活数据

应用层

12 华为智慧生活App
13 体征数据检测
14 健康数据分析
15 病患健康档案
16 环境数据监测
17 环境预警/告警
18 环境智能控制
19 单点登录
20 家庭病房管理
21 智慧医护服务
22 其他服务

系统软件

20 病房APP
23 家属App
24 医护APP
25 PC管理端

1.35G系统集成
采用“感-联-融-用”技术路线，搭建智慧家庭病房系统集成平台。


1.3.1感-物联网设备
对接华为、新生、箭牌等设备厂商，设计11类设备集成模块，实现环境数据、健康数据、生活行为数据的采集。
1.3.2联-融合网络
运用基于5G的融合网络，实现云、边、端的互联互通：

1）全屋PLC控制总线，华为智能家居设备的离线互联

2）全屋WiFi6+，病房App与私有云的通讯、华为家居的云服务


网络/承载服务
1 全屋PLC控制总线：

华为智能家居设备的离线互联

2 全屋WiFi6+：

1）病房App与私有云的通讯

2）华为家居的云服务

1.3.3融-多源异构数据融合
融合四类数据:体征、环境、生活、互联网医院


1.3.4用-智慧健康宜居环境系统
以系统软件、应用、数据和设备为依托，形成智慧健康宜居环境系统。

1.4系统软件
1.4.1家庭病房App
以触摸方式交互，触摸屏集成了患者呼叫功能、联动家居设别，智能控制、实时显示患者基本信息。

1 一键呼叫 呼叫医护 通过PAD呼叫，寻求医护的看护服务（可视对讲）

2 智慧生活 智能家居 基于华为智慧生活App，对家居设备的智能控制；场景模式 基于华为智慧生活App，对家居设备的智能控制

3 健康检测：穿戴设备 实时进行体征数据采集；检测报告 查看检测的报告（历史报告和最新报告）

4 居家环境 实时显示居家环境（温/湿度、甲醛、PM2.5、有害气体）

5 消息通知 医嘱信息提醒；护理计划钟的定时提醒。（语音播报和文字提醒）

6 病患档案 病患个人信息、亲友信息、病房信息、入院初诊信息

7 看护管理 看护基础信息、看护记录、看护报告

8 病房账号 系统设置、切换/退出账号

1.4.2病患家属App
1.4.2.1需求分析

1.4.2.2功能规格表
NO. 一级菜单 二级菜单 功能说明
1 超市 基础/医疗/中医护理、营养套餐、药品配送等服务超市项目，供病患家属选择。
2 订单 服务采购 订单状态：
待支付、待服务、已取消、已完成
3 服务评价
4 订单支付
5 病房 病房环境 温、湿度、甲醛、PM2.5、PM10、有害气体
6 体征数据 最新体征数据、历史数据分析
7 智能陪护 启动华为智慧生活App，视频陪护、家居设备控制
8 看护报告
9 消息 平台消息/通知
10 我 切换账户
11 密码修改 绑定家属
12 健康档案 病患健康档案
13 评价 对完成的订单进行评价
14 账户信息 个人基础信息

1.4.3医护App
NO. 一级菜单 二级功能 三级功能 功能说明
1 消息 平台消息、预警/告警消息
5 病房 病房呼叫 平板一对一呼叫应答（可视通讯）
7 看护计划 看护的电子化、流程化、标准化
1）在线看护/下线看护
2）看护过程留痕
3）编辑用户健康档案，填写护理表
8 看护报告
9 病房环境 病房环境实时环境情况
10 病患档案 病患基础信息、亲友信息
11 体征数据 最新数据 查看最新检测数据、睡眠数据及报告查看
12 周/月数据 体征数据统计分析（厂家提供技术支持）
13 监测预警 环境预警/告警 煤气告警/空气质量预警
14 体征数据预警
15 设备监测预警 跌倒告警、溢水告警、离床预警、用药预警、浴室/智能床一键呼叫预警
16 看护管理 病房档案 完善基础信息 病患个人信息、亲友信息
17 入住病房 病患配对病房设置
18 入院出诊 医院提供支持
19 出院总结
20 病房配药 启用医惠科技的APP，进行配药管理
21 第三方应用 配餐管理、药品配送、营养套餐、居家护理、康复到家
22 我的 账户信息 账户信息
23 切换账户
24 密码修改
25 排班设置 设置2周的工作时间

1.4.4家庭病房PC管理端
1.4.4.1需求分析

1.4.4.2功能规格列表
NO. 一级菜单 二级菜单 功能说明
1 呼叫管理 病患/医护的呼叫通讯记录管理
2 入院管理 入院评估 健康评估定制化、系统化、自动化
填写健康评估表
3 看护计划 根据病患自身情况，定制个人看护等级和内容，并可推送病患家属
4 出院总结
5 病房管理 新建病房 病患信息管理、亲属信息管理
6 设备绑定 病房设备添加和管理
7 看护调度 医护人员的调度管理
健康档案 病患档案
8 异常预警
9 体征数据记录
10 健康报告
11 看护资源 看护信息 看护资料导入
12 设备管理 设备导入 对接和导入第三方设备
13 账户管理 设备账户管理
14 服务项目 第三方服务项目的管理
15 看护监管 病房查看
16 病患健康报告
17 看护记录
18 家属评价
19 系统管理 权限管理
20 角色管理
21 账户管理

1.4.5大屏展示端
对病房、护士、患者等数据进行实时展示和大数据呈现。对具体病房进行3D效果的展示。


创意特色及技术性能
2.1 创新特色
2.1.1 创新构建技术集成全场景应用的智慧家庭病房服务方案
从环境、设备配置、建筑设计、医护康复服务等多维度出发，以解决医护资源仍然不足、4G通讯网络的局限性、非整合性的室内建筑设计和设备配置等难题的家庭病房服务方案。
2.1.2创新提出虚拟病区概念——技术实现院内外服务同质化
基于5G、物联网、WIFI6、人工智能、华为智能家居等技术，5G智慧家庭病房是传统家庭病房升级版，其作为医院的虚拟化病区，使医疗机构的专业康复、健康检测、医护管理等服务同质延伸至家庭中。
2.1.3 创新解决家庭病房医护资源不足的难题——技术解放人力资源
家庭病房是全科医疗的具体体现，然而目前我国存在全科医师不足且短期内难以改观的现状。5G智慧家庭病房基于5G、物联网、WIFI6等技术，通过配置智能穿戴设备、智能家电、智能家居、健康监测设备等，远程、实时监测患者的生活状况、行为能力、生命体征等健康数据，提高了医护人员工作效率，形成医护资源的相对增量和医院病床的绝对增量。
2.1.4 创新建设家庭病房过渡病房——技术保障服务落地
患者在住院出院适应家庭病房环境的过程中有学习成本以及健康风险，因此，本项目建立家庭病房过渡病房，根据专科病人的情况，在正式入住智慧家庭病房前，在医院内以家庭病房为基础建立的过渡病房进行适应性居住，医护人员可对患者进行生活、康复指导，同时判断其健康状况和行为能力是否适合入住家庭病房。

2.2 技术应用
创新性基于智能交互、智能联接、智能中枢、智能应用四层技术架构的智能体用于5G智慧家庭病房建设，构建了基于智能体架构的智慧家庭病房。
1.智能交互：智能交互即是应用5G、物联网、智能网关等各类的网络技术，把智慧家庭病房中穿戴设备、环境监测、家居控制、康复的各类智能终端连接起来，感知其运行状态，获取其中的数据并解析数据含义，实现医护与患者、患者与设备、不同设备之间的泛在连接，实现对患者、病情、设备的智能化感知、识别与交互管理，从过去的面对面“建立联接”转向跨域时空的医疗数据的“持续交互”。
2.智能联接：通过5G、WIFI6、物联网、光纤等物理联接提供泛在千兆、确定性体验和超自动化的网络，实现无缝覆盖，万物互联。被联接的人、物、设备都可以变为可以相互交互的“数字物种”，其产生的海量数据源源不断汇聚到智能中枢，再将智能中枢产生的智慧带到每一个场景，实现智慧家庭病房管理中心、智慧家庭病房服务中心、智慧家庭病房，内、外，有线无线的全场景千兆网络，实现全场景、全触点、无缝覆盖、随身体验的“沉浸式千兆体验”。
3.智能中枢：智能中枢基于云基础设施，构建数据使能、AI使能、应用使能三大底座平台，是的“大脑”和决策系统。可扩展的云基础设施为智能提供算力支撑；数据使能通过数据湖技术形成规模和持续化，并通过使能平台实施数据标准化、归一化治理，为智能提供数据支撑；AI使能平台聚焦算法和模型的研究和研究的简单化、自动化，将专家的经验模板化，为智能提供算法支撑；应用使能平台通过微服务技术，重构体验、优化流程，保障业务持续优化和不断创新。
4.智慧应用：借助5G、物联网、云计算、大数据和人工智能等新ICT技术，在感知、传送、分析和学习基础上，为患者、老年人提供智能家居、智能环境监测、智能康复、互联网医疗、互联护理等各项应用。

与5G结合性及强相关性及产业联动效应
该项目是首个基于5G技术打造的技术集成全场景应用的智慧家庭病房，填补了行业空白。
5G的特点是大带宽、低延时和广联接，基于5G在智能天线、射频和调制技术方面的领先能力，应用在WiFi6 AP上，使得5G智慧家庭病房（虚拟病区）内的无线网络同样具备5G技术的独特优势，具备大数据共享和多业务协同能力，支持未来拓展的医疗物联网设备应用部署。
1.大带宽：支撑智慧家庭病房系统数据层,实现实时更新海量医疗数据，同时联通医护、家属、管理等端口，为系统持续优化升级积累现实数据；支持互联网医疗高清视频问诊服务。
2.低延时：家庭病房作为院外病区，病房环境和患者数据必须及时更新，以保障5G技术系统数据的实时收集和互联网医疗等服务的迅速响应。
3.广联接：家庭病房系统跨平台连接环境监测、患者监护、康复等传感器、设备。

5G与AI、大数据、先进计算、区块链等技术的融合度
基于5G的融合网络，与云计算、大数据、AI、边缘计算等新技术融合，构建智能应用、智能中枢、智能联接、智能交互四层智能化体系，为5G全连接智慧家庭病房提供智慧原动力。

项目的价值以及市场需求、分析市场容量
5.1人口老龄化助推家庭病房需求呈上升趋势：在人口老龄化、慢性疾病发病率上升、医疗服务成本飙升、医院超负荷工作等全球趋势下，家庭病房被认为是一种提供优质的医疗服务新型解决方案，是助推健康老龄化的有效方式。人口老龄化已并非个别国家的现象，而成为一个全球性的普遍现象。2016年，美国人口普查局发布报告《一个老龄化的世界:2015》（An Aging World: 2015），预测全世界尚未进入老龄化社会的国家将由2015年的115个降至2050年33个。《联合国健康老龄化十年规划2021—2030》 (The United Nations Decade of Healthy Ageing 2021-2030)预测到2030年60岁及以上人口将增加34%，从2019年的10亿人增加到14亿人；到2050年，全球老年人口将增加一倍以上，达到21亿人。老年人的健康状况一般随年龄增加而恶化，老龄人口增加也必然导致长期护理、医疗等需求增加。
5.2 5G智慧家庭病房是新冠疫情常态化下的医疗保健重要方式：新冠病毒对社会产生了深远的影响，其仍然存在局部爆发和新变种出现的挑战。大多数不需要高水平治疗和监护支持患者的需求可通过家庭病房服务模式得到满足，且减少因病患流动导致交叉感染和病情反复的可能性。

商业模式
项目作为公立医院的信息化、智能化、智慧化建设的一部分，使医院的病区基于5G家庭病房服务模式，以虚拟病区形成医疗健康服务的相对增量，持续提升就医体验和诊疗效率，实现精细化医疗管理，推动医院整体运营效率的提高。基于人工智能和云计算技术，5G家庭病房服务模式可随着技术的不断发展，可持续、可演进、可成长，在实践中不断升级迭代。
本项目预计在北京、广州、徐州、珠海、房山、阳山等6个地区为900万以上用户提供服务。鉴于老龄化的不断深化、慢性病年轻化趋势将使家庭病房服务需求增加，在此背景下，基于一定的系统和设备的投入成本可支撑不断扩大的5G家庭病房的服务覆盖面积，可服务基数庞大的心血管疾病、孤独症、失能老年和残疾人人群，体现可持续发展网络经济性和规模经济性特点，符合边际收益递增、规模收益递增的经济学特征，即越多患者使用智慧系统平台，则该平台的运行成本就越低，所获效益就越高。

产品原型、logo等设计图片，产品评估验证的图片、评测报告等
1.5G智慧家庭病房平面设计图

2.智慧病房实景图
VR展示链接：https://www.4dkankan.com/spc.html?m=KJ-JBHfgE8wuM&lang=zh







团队介绍及其他
8.1 广东省第二人民医院
广东省第二人民医院成立于1947年，是一家综合性三级甲等医院。医院非常重视通过先进科技助推医院服务模式和管理方式创新，近年来一直勇立医疗人工智能、“互联网+医疗健康”领域的发展潮头，是全国首家网络医院、全国首家智慧医院、全国首个大健康管理平台、全国首家省级应急医院。
目前，医院设置了79个科室、53个专业，已开放2300张床位（近期将增至4000张床位），其中琶洲院区医疗用房面积约15万平方米，卫生技术人员2615人。构建了医学人工智能、应急医学、传统医学与运动伤害康复、临床流行病学四个研究平台；创伤显微外科、腔镜外科、康复科（肩颈腰腿痛专科）、产科、新生儿科、普通外科、急诊科、传染病科、心胸外科等9个专科为省级重点学科。作为广东省首批博士工作站、广东省高等医学院校教学医院、中山大学博士后流动站科研基地、南方医科大学、暨南大学、南华大学非直属附属医院，我院现有国家杰青2名，博士生导师、硕士生导师88名，国家和省级学会主委、副主委30人，全院高级职称人员614人，博士、硕士805人。
8.2 华为技术有限公司
公司创立于1987年，是全球领先的ICT（信息与通信）基础设施和智能终端提供商，目前约有19.4万员工，业务遍及170多个国家和地区，服务30多亿人口。
华为聚焦全联接网络、智能计算、创新终端三大领域，在产品、技术、基础研究、工程能力等方面持续投入，使能客户数字化转型，构建智能社会的基石。坚持多路径、多梯次、多场景化，构建解决方案竞争力持续领先。
8.3 中山大学
中山大学（简称中大），由中华人民共和国教育部直属，是教育部、国家国防科技工业局和广东省共建的综合性全国重点大学，位列国家“双一流”、“985工程”、“211工程”，入选国家“珠峰计划”、“111计划”、“2011计划”、卓越法律人才教育培养计划、卓越医生教育培养计划、国家大学生创新性实验计划、国家级大学生创新创业训练计划、国家建设高水平大学公派研究生项目、新工科研究与实践项目、全国深化创新创业教育改革示范高校、国家大学生文化素质教育基地、国家创新人才培养示范基地、国家国际科技合作基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地、学位授权自主审核单位等，是环太平洋大学联盟、中国高校行星科学联盟、中国人工智能教育联席会、中国自由贸易试验区研究院联盟、大学通识教育联盟、粤港澳高校联盟、粤港澳大湾区物流与供应链创新联盟成员
中大参研本项目的部门为：国家数字家庭工程技术研究中心（以下简称“工程中心”）依托中山大学与TCL集团股份有限公司建设，由国家科技部于2011年批准，于2014年通过科技部验收。工程中心以国家发展战略为指导，紧密结合产业发展需求，建立数字家庭产业技术发展路径，开展数字家庭关键工程技术攻关，构建支撑我国数字家庭产业发展的工程技术平台和公共技术服务体系，提升数字家庭行业整体技术水平，促进科技成果转化，支撑我国数字家庭产业链发展。工程中心致力于数字家庭、信息安全、大数据智能化行业应用等领域的关键工程技术研究和应用转化，已承担“核高基”重大专项、863计划、国家科技支撑计划等国家重大重点项目10余项。工程中心已在国内外重要会议、期刊上发表高水平学术论文200余篇，获授权发明专利300余件，编制数字家庭国际、国家和行业标准20余项，获得多项国家、省部级奖励；工程中心已建成国家专利产业化试点基地、国家CNAS认可检验检测实验室、数字家庭行业标准化工作委员会和广东省数字家庭标准技术委员会等一批国家、部省级公共技术服务平台。
8.4 华南理工大学
华南理工大学（简称“华工”），由中华人民共和国教育部直属，是教育部与广东省人民政府共建的全国重点大学，位列国家“双一流”、“211工程”、“985工程”，入选高等学校学科创新引智计划、卓越工程师教育培养计划、卓越法律人才教育培养计划、新工科研究与实践项目、国家建设高水平大学公派研究生项目、中国政府奖学金来华留学生接收院校、教育部来华留学示范基地、首批高等学校科技成果转化和技术转移基地，为建筑老八校、卓越大学联盟、中俄工科大学联盟、中欧工程教育平台、粤港澳大湾区物流与供应链创新联盟、中英大学工程教育与研究联盟成员，全国首批博士和硕士学位授予单位；是以工见长，理工结合，管、经、文、法、医等多学科协调发展的综合性研究型大学。
华工参研本项目的部门为：华南理工大学建筑学院，其前身为创建于1932年的襄勤大学以及1938年并入的国立中山大学工学院。1952年组建华南工学院建筑系。1979年成立综合甲级建筑设计研究院。1997年成立建筑学院。建筑学院现由建筑系、城市规划系、风景园林系组成，拥有亚热带建筑科学国家重点实验室、建筑设计研究院和《南方建筑》编辑部。
学院有1个国家培育的二级重点学科（建筑设计及其理论）和2个广东省一级重点学科（建筑学、城乡规划学），3个一级学科博士点，3个一级学科博士后流动站、3个一级学科硕士点，3个本科专业。目前在读的本科生946人、研究生788人。已为国家和地区培养本科生和研究生8000多人，先后孕育了莫伯治、佘峻南、容柏生、张佑启、何镜堂、吴硕贤等六位院士，袁培煌、黎陀芬等十三位国家工程勘察设计大师。
8.5箭牌家居集团股份有限公司
公司旗下品牌 ARROW箭牌，1994年创建于广东佛山，拥有十大生产制造基地（2个在建），以•箭牌家居 生活智慧”为品牌主张，是全球具有实力和影响力的综台性家居品牌，也是中国规模较大的建筑卫生陶瓷制造与销售企业之一，产品及服务包括智能卫浴、瓷砖、橱衣柜、 定制家居等智能家居品类。
ARROW箭牌家居以卫生陶瓷起步，产品线不断丰富，品类随之完善。1998年开始制造浴缸、淋浴房，2005年涉足浴室柜，2006年又独立开发生产五金水暖，包括龙头、花酒、五金挂件等产品；2006年涉足感应器、智能座便器领域。2007年，为顺应家居装饰潮流，为顾容提供更完善、全面的整体家居空间解决方家、实现瓷砖与卫浴产品全配套，ARROW箭牌开启瓷砖品类建设之路。2010年ARROW箭牌橱柜、2012年ARROW箭牌家居定制相继成立，标志着ARROW箭牌家居”正式迈入“大家居时代”和"定制化时代。
如今，ARROW箭牌家居产品被广泛应用于国内外地标建筑和高端住宅，成为碧桂园、中国恒大、融创中国、中海地产、华润置地、金地集团等百强地产合作伙伴。末来，ARROW箭牌家居将第承“改善人们的卫浴生活品质” 和“创新人们的智薏生活空间：的核心价值，致力于成为国际一流的智慧家居品牌。