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《医疗健康物联网白皮书(2020)》发布,全面梳理我国医疗健康物联网发展现状

作者:陈鹏 2020-12-01 08:00

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日前,无锡医疗物联网研究院和动脉网蛋壳研究院共同编撰的《医疗健康物联网白皮书(2020)》(以下简称《白皮书》)正式发布。


医疗健康物联网(MIoT,Medical Internet of Things)是物联网技术在医疗健康行业的一个重要应用领域。随着大数据、互联网+、区块链等前沿技术的充分整合和运用,医疗健康物联网越来越呈现出强大的影响力和生命力,对推进深化医药卫生体制改革、加快“健康中国”建设和推动医疗健康产业发展,起到重要的支撑作用。


在年初突如其来的新冠疫情中,医疗健康物联网被广泛应用于各地防疫,发挥了巨大的作用。这体现了医疗健康物联网的巨大潜力。


此次由无锡医疗物联网研究院和动脉网蛋壳研究院联合发布的2020年版《白皮书》在2016和2018前两版的基础上做了创新提升。内容涵盖了医疗健康物联网概述、政策环境、基础架构及行业生态、未来发展趋势和建议思考等,同时刊载了优秀医疗健康物联网创新应用案例,涉及智慧临床、智慧患者服务、智慧管理和远程健康等多个版块,全方位、多领域展示了医疗健康物联网的各类应用成果。


以下为白皮书内容节选。


第一章:医疗健康物联网概述


随着时间的推移和技术的发展,医疗行业愈发发现医疗健康物联网的重要作用,并演变出如今五花八门的应用,但归根结底主要是为了实现下列几个方面的智能化管理,即人员管理智能化、设备管理智能化、医疗过程智能化、供应链管理智能化、医疗废弃物管理智能化和健康管理智能化。


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我国早在1999年物联网概念提出之初就开始了相应的研究开发,并率先提出了顶层标准。截至2019年底,我国已成为全球最大的物联网市场。


在前不久的新冠疫情中,医疗健康物联网展示了其在公共卫生领域的巨大作用。同时,2020年3月以来,我国陆续出台的“新基建”相关政策,所涉及的七个领域几乎都与物联网技术紧密相关。


任何一个行业的发展,都无法离开多重因素的影响。根据经验,行业的快速发展需要标准、技术、政策、市场和资本“五驾马车”的拉动,缺一不可。医疗健康物联网行业同样不能免俗。白皮书就涉及医疗健康物联网的这“五驾马车”逐一进行了探讨。


第二章:医疗健康物联网基础架构及技术


医疗健康物联网作为物联网的一个分支,其网络基础架构仍然遵循物联网的基本架构。国际电信联盟(ITU)下属的常设机构国际电信联盟电信标准化部门在《ITU-T Y.4000Y.2060物联网概述》中,将物联网分为四层结构:装置层(感知层)、网络层、业务支持和应用支持层(平台层)和应用层。


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感知层(又称为传感层)是医疗健康物联网的基本特征,可以显著提高医疗健康物联网感知和识别物体及环境的能力。它由包括RFID以及各种智能传感器在内的传感器硬件,以及相应的数据感知、采集协议构成;用于实现远程通信与控制,并利用多种生理信号采集方式如RFID、一维码、二维码、传感器和GPS等协同完成对医疗信息的采集。


网络层的作用是实现所有物体的连接,并允许设备与网络内其它设备传输共享信息。医疗健康物联网的网络层实际上是一个异构网络,包含接入网和传输网,分别实现物联网设备的接入和设备之间信息的传输。


平台层在物联网架构中起到承上启下的关键作用。平台层的核心是中间件技术,需要满足统一的服务规范。中间件的硬件和软件平台可以重复使用,从而为物联网提供一个低成本的平台,起到无缝集成物联网服务和应用程序的功能。


应用层是物联网架构中的最顶层,也是物联网的显著特征和核心所在。可穿戴、人工智能、大数据、云计算和家庭化是应用层未来的发展趋势。


第三章:医疗健康物联网主要标准解析


国际上主要有国际标准化组织(ISO)、国际电信联盟(ITU)、电气电子工程师学会和HL7等标准组织。近年来,相关标准组织正在积极制定有关医疗健康物联网的技术标准,取得了不少进展。


2018年8月,由我国牵头提出,并经33个成员国投票,ISO/IEC 30141 IoT Reference Architectire成为全球首个物联网顶层架构国际标准项目。该国际标准规定了物联网系统特性、概念模型、参考模型、参考体系结构视图(功能视图、系统视图、网络视图、使用视图等),以及物联网可信性。


目前,我国医疗健康物联网已有数部团体标准、行业标准和地方标准,相关单位正在紧锣密鼓地不断完善并推动标准制定工作,目标是尽快在未来推出相应的国家标准。卫生健康行业也有部分标准对医疗健康物联网相关要求作出了界定。


国家卫生标准委员会信息标准专业委员会(以下简称:卫生信息标委会)是国家卫生健康委员会卫生标准委员会下属的专业委员会,负责国家卫生信息标准的制修订、技术审查、宣传培训、应用监督管理以及学术交流、国际合作等。目前,卫生信息标委会已经发布了数部与医疗健康物联网相关的行业标准。


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中国卫生信息与健康医疗大数据学会(CHMIA,Chinese Medical Information and big data Association)是国家卫生健康委员会主管的国家一级学会。T/CHIA团体标准就由中国卫生信息与健康医疗大数据学会制定并发布。2019年,中国卫生信息与健康医疗大数据学会在全国团体标准信息平台发布了T/CHIA 13-T/CHIA 14.7等医疗健康物联网八项标准。


无锡医疗物联网研究院是由原国家卫生计生委统计信息中心和无锡市政府于2013年3月联合共建,以共同推进国家医疗健康行业和地方物联网产业深度融合发展。我国部分标准的制订即由无锡医疗物联网研究院统筹推进。目前,研究院正承担国家卫健委《医疗健康物联网信息标准框架》的研发工作。


第四章:医疗健康物联网主要政策分析


政策是医疗健康物联网发展的重要推动力。2005年4月8日,信息社会世界峰会(WSIS)在日内瓦举办,国际电信联盟特意成立了泛在网络社会国际专家工作组,作为一个国际物联网常设的咨询机构。美国也是在这一年开始在RFID系统上进行部署,用以追踪医疗患者、工作人员和设备信息。


目前看来,美国、欧盟、日本和韩国是国际上物联网研发应用较多的国家及地区。2008年经济危机爆发后,这些国家和地区纷纷把新兴产业作为应对危机的重要举措,加快了基于物联网的发展计划和行动步伐。


我国对物联网也非常重视。自2009年8月温家宝总理提出“感知中国”以来,物联网被正式列为国家五大新兴战略性产业之一,并在2010年被首次写入“政府工作报告”。随后的几年里,我国相继发布了《中国物联网白皮书(2011)》《物联网十二五发展规划》《物联网发展专项行动计划》等政策。


除了新基建政策的推动,卫生管理部门也通过标准及政策的形式来标准化医疗机构的物联网建设。2016年10月,中共中央、国务院发布《“健康中国 2030”规划纲要》,部署全面推进实施健康中国战略,明确提出要规范和推动“互联网+健康医疗”服务,创新互联网健康医疗服务模式。


为了深入剖析政策对医疗健康物联网的影响,动脉橙统计了我国自2010年至今国家和地方发布的物联网相关政策,并对其进行了分析。


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基于这些政策,蛋壳研究院提出政策分析金字塔模型,从政策的目的、空间维度和时间维度以及政策内容进行了分析,试图了解各个阶段的政策目的、国家与地方的政策联动内容,以期为行业参与者提供全面的政策参考指南。


目前,我国在医疗健康物联网政策环境建设方面取得了显著成效。通过积极进行技术研发、行业示范应用以及制定相关的国家标准,我国已成为全球物联网发展最为活跃的地区之一。


第五章:医疗健康物联网近年来的市场及资本环境


伴随物联网市场的飞速发展,全球医疗健康物联网市场规模也在不断攀升。2017年,全球医疗健康物联网市场规模达到412亿美元,年均复合增长率高达30.8%。按照这一增长趋势,2022年全球医疗健康物联网市场规模预计将达到1581亿美元。


根据测算,2018年我国医疗机构在医疗健康物联网上的投入为375.4亿元,预计2020年我国医疗机构医疗健康物联网市场规模为505.5亿元,预计2022年我国医疗机构医疗健康物联网市场规模将达到679.7亿元,2018至2022年的年复合增长率为16.1%。


除了院内应用,以可穿戴医疗健康设备为主的院外应用在医疗健康物联网中同样重要。数据显示,2015年中国可穿戴医疗设备市场规模还只有12亿元,预计2020年有望突破122亿元,5年复合增长率为18%。按照这一增长率估算,2022年其市场规模将达到165.9亿元。


由于医疗健康可穿戴设备主要代表了院外应用,且绝大多数都属于医疗健康物联网的范畴。因此,将院内医疗健康物联网市场规模与医疗健康可穿戴市场规模叠加,可以大致估算整个医疗健康物联网的市场规模。


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为了探寻医疗健康物联网在医院中的实际应用情况,蛋壳研究院通过动脉橙采集来自中国政府采购网、31省市政府采购网(不包含港澳台地区)公开的2019年、2020年(截至2020年7月底)医疗健康物联网招标采购样本。


医疗健康投融资事件一直是医疗行业参与者的重要关注点。我们以2018年1月至2020年7月为分析区间,通过对动脉橙投融资数据的挖掘和清洗,筛选出了有效的国内外医疗健康物联网相关投融资数据,并通过金额、轮次、时间、融资企业所在地等维度的基础分析和交叉分析,发现医疗健康物联网产业不断变化的发展趋势。


第六章:我国医疗健康物联网产业发展分析


根据医疗健康物联网的四层基础架构,我们可以将其产业生态链分为六大环节,分别是芯片、传感器、无线模组、网络运营、平台服务、软硬件开发及系统集成应用。


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在标准制定过程中,行业协会(联盟)历来都发挥了较为重要的作用。目前,我国已经形成了一些比较有影响力的物联网联盟,在标准制定和技术推广上都起到了核心作用。


江苏省是国内物联网产业起步较早和相对集中的地区,省内的无锡更是被称为“中国物联网起航之城”,具有人才、市场、技术等多种优势。在产业基金建设上,无锡市也颇为重视,起步较早。


根据动脉橙的数据,我们搜集了数百家医疗健康物联网企业名单,并依据应用场景分类绘就了医疗健康物联网企业图谱。这些医疗健康物联网企业都是为解决不同的医疗痛点、病人的实时监控、疾病预防问题而成立的。


过往我国在多个行业的突破已经证明,国内巨大的市场规模足以保证国内企业生存与发展,并逐步提升技术水平。因此,在给予一定的扶持前提下,假以时日,我国企业在医疗健康物联网的传感器完全有机会赶上国际先进水平。


第七章:医疗健康物联网应用场景透视


根据医疗健康物联网应用对象的不同,我们可以将其应用场景分为四大类,分别是智慧临床、智慧患者服务、智慧管理、远程健康。


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智慧临床服务对象主要是护士这一群体。在医院信息系统基础上,运用移动终端设备实现物联网在病区临床护理管理中的引用,从护士的临床工作路径出发,覆盖护理管理、生命体征智能采集、信息互联互通等诸多方面,帮助护理人员即时获得患者最新信息,以此提供完善服务的同时,让护士得以从非护理工作中抽身,真正做到“将时间留给护士、把护士还给患者”。


智慧临床应用场景包括医疗急救管理、移动护理管理、输液监护管理、智慧病区和床旁智能交互。


医疗服务活动中,智慧患者服务应用场景包括了院内导航、人员定位和报警求助等。通过定位技术,准确定位患者的实时位置、分布区域,对患者实时点名,正确识别以及查询一段时间内患者的活动情况和行动轨迹,方便对患者的管理。


具体而言,院内导航系统、人员定位系统、人员报警求助系统均属于这一范畴。


由于现代医院资产规模大、种类繁多,传统意义上的资产管理方式已经很难适应管理需求,为了提高资产管理效率和资产利用效率,保障医院资产安全,基于物联网技术的智慧管理系统应用而生。


智慧管理类应用场景包括智慧后勤管理、院内物资及物流管理,以及院内医废管理。


随着政策推动、经济水平发展,健康服务发生了变化:其一,医疗内容从疾病治疗服务向康复医疗服务延伸;其二,医疗场景的延伸,如院内治疗延伸出了远程医疗、社区医疗、家庭健康。在家庭及社区环境中,通过在家庭中配置生命体征监测仪器、在社区设立“健康小屋”等方式,对患者进行生命体征信息的实时跟踪和采集,健康数据自动上传至物联网云平台,并将数据反馈到社区医院、家庭医生或相关监护人处,通过系统分析,医务人员可以清晰了解患者的身体状况,提出相应的医疗健康方案。


远程健康应用场景主要包含社区慢病管理、社区公卫体检服务、社区生命体征监测、远程消费医疗、疾病早筛预防,以及5G结合健康服务等应用场景。


第八章:对我国医疗健康物联网发展的建议和思考


我国已形成包括芯片、元器件、设备、软件、系统集成、运营、应用服务在内的较为完整的物联网产业链,各关键环节的发展也取得重大进展。但我国医疗健康物联网发展仍然有极大的发展空间。通过本白皮书系列的归纳总结,不难发现我国医疗健康物联网可以考虑从以下几个方面加以补强。


第一,强化产业集聚,进一步扶持打造全球性医疗健康物联网高地。


第二,增加研发投入,确保行业自主可控可持续性发展。


第三,完善安全建设,打造完全自主可控的医疗健康物联网安全体系。


第四,推动应用示范,促进物联网和医疗健康的结合,用技术为医疗健康赋能。


扫描以下二维码即可免费获取本白皮书。


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注:文中如果涉及企业数据,均由受访者向分析师提供并确认。如果您有资源对接,联系报道项目,寻求合作等需求请填写需求表

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