智能醫(yī)療行業(yè)研究范文

時間:2023-12-07 18:02:16

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智能醫(yī)療行業(yè)研究

篇1

 

2013年4月,德國政府在漢諾威工業(yè)技術博覽會上正式推出 “工業(yè)4.0”高科技戰(zhàn)略計劃。該項目由德國聯邦教育及研究部和聯邦經濟技術部聯合資助,投資預計達2億歐元。德國學術界和產業(yè)界將機械制造設備定義為工業(yè)1.0,電氣化定義為工業(yè)2.0,生產工藝自動化定義為工業(yè)3.0,將物聯網和制造業(yè)服務化帶來的智能制造定義為工業(yè)4.0。

 

德國“工業(yè)4.0”戰(zhàn)略旨在通過充分利用信息通訊技術和信息物理系統(tǒng)(CPS)相結合的手段,推動制造業(yè)向智能化轉型。包含了由集中式控制向分散式增強型控制的基本模式轉變,建立高度靈活的個性化和數字化的產品與服務的生產模式?!肮I(yè)4.0”主要分為三大主題,一是“智能工廠”,重點研究智能化生產系統(tǒng)及過程,以及網絡化分布式生產設施的實現;二是“智能生產”,主要涉及整個企業(yè)的生產物流管理、人機互動以及3D技術在工業(yè)生產過程中的應用等。三是“智能物流”,主要通過互聯網、物聯網、務聯網,整合物流資源,充分發(fā)揮現有物流資源供應方的效率,使需求方能夠快速獲得服務匹配,得到物流支持。

 

二、工業(yè)4.0在醫(yī)療行業(yè)智能化中推演

 

醫(yī)療行業(yè)正在通過云計算、物聯網、大數據、移動設備、互聯網技術等相結合的手段,向信息化邁進。對照“工業(yè)4.0”,推演醫(yī)療信息化與工業(yè)化的融合與創(chuàng)新,可以設計出兩大醫(yī)療智能化主題,分別為:“智能醫(yī)院”和“智能醫(yī)療”。

 

2.1 智能醫(yī)院

 

智能醫(yī)院是在數字化醫(yī)院的基礎上,利用物聯網技術和設備監(jiān)控技術加強信息管理和服務;通過大數據與分析平臺,將云計算中由大型醫(yī)療設備產生的數據轉化為實時信息,并加上綠色智能的手段和智能系統(tǒng)等新興技術于一體,構建一個高效安全、環(huán)境舒適的人性化醫(yī)院。其基本特征主要包含有醫(yī)療設備使用過程管控可視化、系統(tǒng)監(jiān)管全方位兩個層面。

 

醫(yī)療設備使用過程管控可視化是指在醫(yī)療設備使用過程上,包括醫(yī)用耗材管控及流程,均可直接實時展示于控制者眼前,此外,醫(yī)療設備的現況亦可實時掌握,減少因系統(tǒng)故障造成醫(yī)療偏差。醫(yī)療設備工作過程中的相關數據均可保留在數據庫中,讓管理者得以有完整信息進行后續(xù)規(guī)劃,也可以依醫(yī)療設備的現況規(guī)劃機器的維護;可根據信息的整合建立醫(yī)療設備的智能組合。

 

系統(tǒng)監(jiān)管全方位是指通過物聯網以傳感器做連接,使醫(yī)療設備具有感知能力,系統(tǒng)可進行識別、分析、推理、決策、以及控制功能;這類醫(yī)療裝備,可以說是先進制造技術、信息技術和智能技術的深度結合,主要是透過系統(tǒng)平臺累積知識的能力,來建立設備信息及反饋的數據庫。

 

2.2 智能醫(yī)療

 

主要涉及整個醫(yī)療過程的物流管理、人機互動、3D打印等技術在醫(yī)療過程中的應用。

 

智能醫(yī)療是指由智能機器和人類專家共同組成的人機一體化智能系統(tǒng),它在醫(yī)療過程中能進行智能活動,諸如分析、推理、判斷、構思和決策等。通過人與智能機器的合作共事,去擴大、延伸和部分地取代人類專家在醫(yī)療過程中的腦力勞動。與傳統(tǒng)的醫(yī)療相比,智能醫(yī)療具有學習能力和自維護能力、人機一體化、虛擬實現等特征。

 

近年來,由人工智能、醫(yī)用機器人和數字化輔助醫(yī)療技術等相結合的智能醫(yī)療技術,正引領新一輪的醫(yī)療變革。智能醫(yī)療技術開始貫穿于檢驗、手術、護理和康復等醫(yī)療的各個環(huán)節(jié)。當今世界醫(yī)療行業(yè)智能化發(fā)展呈現兩大趨勢。

 

一是以3D打印為代表的“數字化”技術在醫(yī)療行業(yè)率先應用。尤其是康復醫(yī)學領域個性定制化需求顯著,而個性化、小批量和高精度恰是3D打印技術的優(yōu)勢所在。目前,3D打印在醫(yī)療生物行業(yè)的應用主要包括1、體外醫(yī)療器械如假肢、助聽器、齒科手術模板,醫(yī)療模型等;2、永久植入物,如骨骼。對人體身體部位的復制是高度定制化的產品,通過3D打印,這些部件可以與身體完全契合,與身體融為一體。3、細胞3D打印,這是一種基于微滴沉積的技術。

 

能夠為再生醫(yī)學、組織工程、干細胞和癌癥等生命科學和基礎醫(yī)學研究領域提供新的研究工具;為構建和修復組織器官提供新的臨床醫(yī)學技術,推動外科修復整形、再生醫(yī)學和移植醫(yī)學的發(fā)展;應用于藥物篩選技術和藥物控釋技術,在藥物開發(fā)領域具有廣泛前景。

 

二是智能醫(yī)療技術創(chuàng)新及應用貫穿醫(yī)療行業(yè)全過程,使得醫(yī)療行業(yè)的診斷、治療、管理、服務各個環(huán)節(jié)日趨智能化,主要體現在以下四個方面。

 

(1)建模與仿真:如用于跨部門復雜醫(yī)療流程診斷,醫(yī)院醫(yī)療應急響應系統(tǒng),生理系統(tǒng)的建模與仿真等,可以極大的提升醫(yī)療診斷的準確率。

 

(2)以醫(yī)療機器人為代表的智能醫(yī)療裝備:如醫(yī)療機器人已經在腦神經外科、心臟修復、膽囊摘除手術、人工關節(jié)置換、整形外科、泌尿科手術等方面得到了廣泛的應用。機器人在手術的準確性、可靠性和精準性上遠遠超過了外科醫(yī)生。

 

(3)基于無線、嵌入式技術的智能資產管理解決方案:可整合醫(yī)院資產信息,全面了解設備資產的成本消耗及使用情況,實現設備維護管理標準化和電子信息化升級,提供資產投資和使用分析的依據,幫助醫(yī)院制定成本控管、設備采購計劃,優(yōu)化醫(yī)院運營和資產管理。

 

(4)智能醫(yī)療服務業(yè)急速發(fā)展:通過各種可佩戴裝置、嵌入式軟件,互聯網連接和在線服務的啟用整合成新的“智能”醫(yī)療服務業(yè)模式,院內院外制之間的界限日益模糊,融合越來越深入。

 

三、改進之路

 

工業(yè)4.0在醫(yī)療領域的發(fā)展之路將會是一段革命性的進展?,F有的醫(yī)療科技和經驗必將進行改變和革新,而且對于醫(yī)療新領域和新市場的創(chuàng)新解決方案將層出不窮。為此,醫(yī)療行業(yè)需要在標準化與架構、復雜系統(tǒng)管理、醫(yī)療寬帶設施、安全和安保、工作的組織和設計、培訓和職業(yè)發(fā)展、監(jiān)管框架和資源效率等方面進行持續(xù)和適應性改進。

 

四、價值

 

通過智能醫(yī)院和智能醫(yī)療的建設。可以推動醫(yī)療行業(yè)設備及服務升級,幫助醫(yī)院提高生產率和運營力,提升醫(yī)師軟實力。可提高醫(yī)生工作效率、疾病檢出率,擴大醫(yī)療可及性。幫助醫(yī)院實現智能化臨床管理、預算及資產優(yōu)化、智能化運營和決策支持,從而提升生產率和工作效率,降低運營成本。分析預測特定高發(fā)疾病的病因、防治路徑以及成本進行科研研究,為進一步降低發(fā)病率、降低醫(yī)藥成本、提升診斷率提供科學的依據。

篇2

“智能硬件”這個概念比較含糊,它其實涵蓋了多種商業(yè)方向,把凡是跟智能有關的都囊括進去不合適。

比如在京東、淘寶上眾籌的智能硬件,屬于消費電子類產品。去年看似挺火,但也沒出什么真正引爆市場的產品。做消費電子類智能硬件,競爭對手眾多,而且技術不是最重要的,品牌、渠道最才是關鍵。你的產品能否到達目標用戶群,你的產品能否滿足用戶對“智能化”較高的期望值,都是現實存在的問題。

到目前為止,北極光創(chuàng)投沒有真正投過消費類的智能硬件項目。我們更關注第二類應用在金融、醫(yī)療、安防等行業(yè)的“智能系統(tǒng)”(可能是硬件,也可能是軟件),跟巨頭行業(yè)結合的,有更大的發(fā)展機會。

需要提醒的是,做智能系統(tǒng)的思路不是設想某種智能化功能,再推廣到行業(yè),而是在有場景、有合作對象的前提下,為垂直行業(yè)提供智能化技術,這樣才知道應用的意義和重點。比如IB M的人工智能系統(tǒng),直指醫(yī)療活動的核心環(huán)節(jié),通過對比疾病的治療歷史、遺傳數據、診療影像等,給每位患者個性化的診斷建議。另外,隨著人工智能視覺算法的進步,在美國有人開發(fā)醫(yī)學影像的智能識別系統(tǒng),也是跟醫(yī)院一起做。

從今年的發(fā)展趨勢來看,會有更多原來做機器學習、計算機視覺的人投身各個細分行業(yè)開發(fā)智能系統(tǒng)。我們在這個領域布局比較早,比如汽車智能化就是其中一個看好的方向。但同時,這是個進展非常緩慢的市場,不是一兩年就能出成果。我們有耐性去等待,因為通過前沿技術重構行業(yè)價值鏈,更值得期待。

講述人:戈壁投資合伙人徐晨

市場上的很多智能硬件,其實就是在傳統(tǒng)消費電子之上增加了數據收集和數據反饋的功能而已。但消費者購買的時候只是把它作為輔助功能去考慮,光靠打智能化和數據的概念并不能真正吸引用用戶。何況消費電子是以渠道為驅動的,而銷售渠道很難差異化。換言之,同類產品之間很難產生實際性的差異并獲得用戶的持續(xù)關注度。按消費電子的發(fā)展路徑,很快就會進入低毛利的階段,加上小米、樂視在打造智能硬件的生態(tài)系統(tǒng),論壇品牌實力,任何小創(chuàng)業(yè)公司都難以比拼得過。我預計,消費電子類智能硬件接下來會面臨洗牌。

篇3

國內人工智能產業(yè)鏈解構

基礎技術、人工智能技術和人工智能應用構成了人工智能產業(yè)鏈的三個核心環(huán)節(jié),我們將主要從這三個方面對國內人工智能產業(yè)進行梳理,并對其中的人工智能應用進行重點解構。

人工智能的基礎技術主要依賴于大數據管理和云計算技術,經過近幾年的發(fā)展,國內大數據管理和云計算技術已從一個嶄新的領域逐步轉變?yōu)榇蟊娀盏幕A平臺。而依據服務性質的不同,這些平臺主要集中于三個服務層面,即基礎設施即服務(IaaS)、平臺即服務(PaaS)和軟件即服務(SaaS)?;A技術提供平臺為人工智能技術的實現和人工智能應用的落地提供基礎的后臺保障,也是一切人工智能技術和應用實現的前提。

對于許多中小型企業(yè)來說,SaaS 是采用先進技術的最好途徑,它消除了企業(yè)購買、構建和維護基礎設施和應用程序的需要;而 IaaS通過三種不同形態(tài)服務的提供(公有云、私有云和混合云)可以更快地開發(fā)應用程序和服務,縮短開發(fā)和測試周期;作為 SaaS 和 IaaS 中間服務的 PaaS 則為二者的實現提供了云環(huán)境中的應用基礎設施服務。

人工智能技術平臺

與基礎技術提供平臺不同,人工智能技術平臺主要專注于機器學習、模式識別和人機交互三項與人工智能應用密切相關的技術,所涉及的領域包括機器視覺、指紋識別、人臉識別、視網膜識別、虹膜識別、掌紋識別、專家系統(tǒng)、自動規(guī)劃、智能搜索、定理證明、博弈、自動程序設計、智能控制、機器人學習、語言和圖像理解和遺傳編程等。

機器學習:通俗的說就是讓機器自己去學習,然后通過學習到的知識來指導進一步的判斷。我們用大量的標簽樣本數據來讓計算機進行運算并設計懲罰函數,通過不斷的迭代,機器就學會了怎樣進行分類,使得懲罰最小。這些學到的分類規(guī)則可以進行預測等活動,具體應用覆蓋了從通用人工智能應用到專用人工智能應用的大多數領域,如:計算機視覺、自然語言處理、生物特征識別、證券市場分析和DNA 測序等。

模式識別:模式識別就是通過計算機用數學技術方法來研究模式的自動處理和判讀,它偏重于對信號、圖像、語音、文字、指紋等非直觀數據方面的處理,如語音識別,人臉識別等,通過提取出相關的特征來實現一定的目標。文字識別、語音識別、指紋識別和圖像識別等都屬于模式識別的場景應用。

人機交互:人機交互是一門研究系統(tǒng)與用戶之間交互關系的學問。系統(tǒng)可以是各種各樣的機器,也可以是計算機化的系統(tǒng)和軟件。在應用層面,它既包括人與系統(tǒng)的語音交互,也包含了人與機器人實體的物理交互。

而在國內,人工智能技術平臺在應用層面主要聚焦于計算機視覺、語音識別和語言技術處理領域,其中的代表企業(yè)包括科大訊飛、格靈深瞳、捷通華聲(靈云)、地平線、SenseTime、永洪科技、曠視科技、云知聲等。

人工智能應用

人工智能應用涉及到專用應用和通用應用兩個方面,這也是機器學習、模式識別和人機交互這三項人工智能技術的落地實現形式。其中,專用領域的應用涵蓋了目前國內人工智能應用的大多數應用,包括各領域的人臉和語音識別以及服務型機器人等方面;而通用型則側重于金融、醫(yī)療、智能家居等領域的通用解決方案,目前國內人工智能應用正處于由專業(yè)應用向通用應用過度的發(fā)展階段。

(1)計算機視覺在國內計算機視覺領域,動靜態(tài)圖像識別和人臉識別是主要研究方向

圖像識別:是計算機對圖像進行處理、分析和理解,以識別各種不同模式的目標和對像的技術。識別過程包括圖像預處理、圖像分割、特征提取和判斷匹配。

人臉識別:是基于人的臉部特征信息進行身份識別的一種生物識別技術。用攝像機或攝像頭采集含有人臉的圖像或視頻流,并自動在圖像中檢測和跟蹤人臉,進而對檢測到的人臉進行臉部的一系列相關技術,通常也叫做人像識別、面部識別。

目前,由于動態(tài)檢測與識別的技術門檻限制,靜態(tài)圖像識別與人臉識別的研究暫時處于領先位置,其中既有騰訊、螞蟻金服、百度和搜狗這樣基于社交、搜索大數據整合的互聯網公司,也有三星中國技術研究院、微軟亞洲研究院、Intel中國研究院這類的傳統(tǒng)硬件與技術服務商;同時,類似于 Face++ 和FaceID 這類的新興技術公司也在各自專業(yè)技術和識別準確率上取得了不錯的突破。

而在難度最大的動態(tài)視覺檢測領域,格靈深瞳、東方網力和 Video++ 等企業(yè)的著力點主要在企業(yè)和家庭安防,在一些常見的應用場景也與人臉識別技術聯動使用。

(2)語音/語義識別

語音識別的關鍵基于大量樣本數據的識別處理,因此,國內大多數語音識別技術商都在平臺化的方向上發(fā)力,希望通過不同平臺以及軟硬件方面的數據和技術積累不斷提高識別準確率。

在通用識別率上,各企業(yè)的成績基本維持在 95% 左右,真正的差異化在于對垂直領域的定制化開發(fā)。類似百度、科大訊飛這樣的上市公司憑借著深厚的技術、數據積累占據在市場前列的位置,并且通過軟硬件服務的開發(fā)不斷進化著自身的服務能力;此外,在科大訊飛之后國內第二家語音識別公有云的云知聲在各項通用語音服務技術的提供上也占據著不小的市場空間。值得注意的是,不少機器人和通用硬件制造商在語音、語義的識別上也取得了不錯的進展,例如智臻智能推出的小 i 機器人的語義識別、圖靈機器人的個性化語音助手機器人和服務、被 Google 投資的出門問問的軟硬件服務。

(3)智能機器人

由于工業(yè)發(fā)展和智能化生活的需要,目前國內智能機器人行業(yè)的研發(fā)主要集中于家庭機器人、工業(yè)企業(yè)服務和智能助手三個方面其中,工業(yè)及企業(yè)服務類的機器人研發(fā)企業(yè)依托政策背景和市場需要處于較為發(fā)達的發(fā)展階段,代表性企業(yè)包括依托中科院沈陽自動化研究所的新松機器人、聚焦智能醫(yī)療領域的博實股份,以及大疆、優(yōu)愛寶機器人、Slamtec 這類專注工業(yè)生產和企業(yè)服務的智能機器人公司。在以上三個分類中,從事家庭機器人和智能助手的企業(yè)占據著絕大多數比例,涉及到的國內企業(yè)近 300 家。

(4)智能家居

與家庭機器人不同,智能家居和物聯企業(yè)的主要著力點在于智能設備和智能中控兩個方面。在這其中,以海爾和美的為代表的傳統(tǒng)家電企業(yè)依托自身渠道、技術和配套產品優(yōu)勢建立起了實體化智能家居產品生態(tài). 而以阿里、騰訊、京東、小米和樂視等互聯網企業(yè)為代表的公司則通過各自平臺內的數據和終端資源提供不同的軟硬件服務。

值得關注的是,科沃斯、broadlink、感居物聯、風向標科技、歐瑞博、物聯傳感和華為等技術解決方案商在通用硬件和技術、系統(tǒng)級解決方案上已成為諸多智能家居和物聯企業(yè)的合作伙伴。綜合來看,智能家居和物聯企業(yè)由于市場分類、技術種類和數據積累的不同各自提供著差異化的解決方案。在既定市場中,沒有絕對意義上的排斥競爭,各企業(yè)之間的合作融合度較強。

(5)智能醫(yī)療

目前國內智能醫(yī)療領域的研究主要集中于醫(yī)療機器人、醫(yī)療解決方案和生命科學領域。由于起步較晚和技術門檻的限制,目前國內醫(yī)用機器人的研發(fā)水平和普及率相較于國際一線水平仍存在一定的差距,從事企業(yè)主要集中與手術機器人和康復機器人兩大領域,以新松機器人、博實股份、妙手機器人、和技創(chuàng)等企業(yè)為代表。

在醫(yī)療解決方案方面,以騰訊、阿里巴巴、百度和科大訊飛為代表的公司通過和政府、醫(yī)療機構的合作,為腦科學、疾病防治與醫(yī)療信息數據等領域提供智能解決方案。而在生命科學領域,研究的著眼點在以基因和細胞檢測為代表的前沿研究領域。

綜合來看,國內人工智能產業(yè)鏈的基礎技術鏈條已經構建成熟,人工智能技術和應用則集中在人臉和圖像識別、語音助手、智能生活等專用領域的場景化解決方案上。就趨勢來看,未來國內人工智能領域的差異化競爭和突破將主要集中在人工智能相關技術的突破和應用場景升級兩個層面。

未來國內人工智能行業(yè)發(fā)展的五大趨勢

(1)機器學習與場景應用將迎來下一輪爆發(fā)

根據 Venture Scanner 的統(tǒng)計,截至 2015 年 9 月,全球人工智能領域獲得投資的公司中,按照平均融資額度排名的五大業(yè)務依次是:機器學習(應用類)、智能機器人、計算機視覺(研發(fā)類)、機器學習(研發(fā)類)和視頻內容識別等。

自 2009 年以來,人工智能已經吸引了超過 170 億美元的投資。過去四年間,人工智能領域的民間投資以平均每年 62% 的增長速率增加,這一速率預計還會持續(xù)下去。而在 2015 年,全球人工智能領域的投資占到了年度總投資的 5%,盡管高于 2013 年的2% ,但相比其他競爭領域仍處于落后位置。

目前中國地區(qū)人工智能領域獲得投資最多的五大細分領域是計算機視覺(研發(fā)類)、自然語言處理、私人虛擬助理、智能機器人和語音識別。從投資領域和趨勢來看,未來國內人工智能行業(yè)的資本將主要涌向機器學習與場景應用兩大方向。

(2)專用領域的智能化仍是發(fā)展核心

基于 GPU(圖形處理器)計算速度(每半年性能增加一倍)和基礎技術平臺的飛速發(fā)展,企業(yè)對于人工智能神經網絡的構建取得了前所未有的突破。但是,由于人工智能各領域技術和算法的復雜性,未來 20 年內人工智能的應用仍將集中于人臉和圖像識別、語音助手和智能家居等專用領域。

通過上述產業(yè)鏈環(huán)節(jié)構成和投資分類可以看出,優(yōu)勢企業(yè)的核心競爭力主要集中于特定領域的專用技術研發(fā);其中,計算機視覺和語音識別領域的研發(fā)和應用已處于國際一流水平,專業(yè)應用機器人的研發(fā)也有望近 10 年內迎來突破性發(fā)展??梢灶A見的是,在由專業(yè)領域向通用領域過渡的過程中,自然語言處理與計算機視覺兩個方向將會成為人工智能通用應用最大的兩個突破口。

(3)產業(yè)分工日漸明晰,企業(yè)合作大于競爭

隨著專用領域應用開發(fā)的成熟和差異化技術門檻的存在,國內人工智能產業(yè)將逐漸分化為底層基礎構建、通用場景應用和專用應用研發(fā)三個方向。

在底層基礎構建方面,騰訊、阿里巴巴、百度、華為等企業(yè)依托自身數據、算法、技術和服務器優(yōu)勢為行業(yè)鏈條的各公司提供基礎資源支持的同時,也會將自身優(yōu)勢轉化為通用和專業(yè)應用領域的研究,從而形成自身生態(tài)內的人工智能產業(yè)鏈閉環(huán)。

在通用場景應用方面,以科大訊飛、格靈深瞳和曠視科技為代表的企業(yè)將主要以計算機視覺和語音識別為方向,為安防、教育和金融等領域提供通用解決方案。而在專用應用研發(fā)方面則集中了大部分硬件和創(chuàng)業(yè)企業(yè),這其中既包括以小米和 broadlink 為代表的智能家居解決方案商,也包含了出門問問、linkface 和優(yōu)必選這類的差異化應用提供商。

總的來說,由通用領域向專業(yè)領域的進化離不開產業(yè)鏈條各核心環(huán)節(jié)企業(yè)的相互配合,專用領域的競爭盡管存在,但各分工層級間的協(xié)作互通已成為多數企業(yè)的共識。

(4)系統(tǒng)級開源將成為常態(tài)

任何一個人工智能研究分支都涉及到異常龐大的代碼計算,加上漏洞排查與跨領域交叉,任何一家企業(yè)都無法做到在封閉環(huán)境內取得階段性突破的可能。可以看到的趨勢是,Google、微軟、Facebook 和雅虎等視人工智能為未來核心競爭力的頂級企業(yè)都先后開放了自身的人工智能系統(tǒng)。

需要明確的一點是,開源并不代表核心技術和算法的完全出讓,底層系統(tǒng)的開源將會讓更多企業(yè)從不同維度參與到人工智能相關領域的研發(fā),這為行業(yè)層面新產品的快速迭代和共同試錯提供了一個良性且規(guī)范化的共生平臺。于開放企業(yè)而言,這也確保了它們與行業(yè)最新前沿技術的同步。

(5)算法突破將拉開競爭差距

作為人工智能實現的核心,算法將成為未來國內人工智能行業(yè)最大的競爭門檻。以 Google 為例,Google 旗下的搜索算法實驗室每天都要進行超過 200 次的改進,以完成由關鍵字匹配到知識圖譜、語義搜索的算法創(chuàng)新。

在未來競爭的重點機器學習領域,監(jiān)督學習、非監(jiān)督學習和增強學習三個方面算法的競爭將進入白熱化階段。而正是算法層面的突破造就了騰訊優(yōu)圖、科大訊飛和格靈深瞳等企業(yè)在圖像識別和計算機視覺領域取得了突破性進展和國際一線的技術水平。

但就目前國內人工智能算法的總體發(fā)展而言,工程學算法雖已取得階段性突破,但基于認知層面的算法水平還亟待提高,這也是未來競爭的核心領域。

總的來看,雖然基礎技術的成熟帶來了存儲容量和機器學習等人工智能技術的提升,但由于現階段運算能力以及大規(guī)模 CPU 和GPU 并行解決方案的局限,目前國內人工智能的發(fā)展主要集中于計算機視覺、語音識別、智能生活等方向上。

雖然專用化領域的場景應用仍是目前研發(fā)和投資的核心,但隨著技術、數據的積累演化以及超算平臺的應用,由專用化領域的場景應用向語音、視覺等領域的通用化解決方案應該在未來 20 年內成為發(fā)展的主流。

篇4

作為民族通信制造業(yè)脊梁的老牌國企,中國普天逐漸由制造向更高技術和更高利潤率的標準制定和系統(tǒng)研發(fā)上進行轉變,普天智能存儲卡產業(yè)的突破是普天制造向普天創(chuàng)造轉變的典范。

據悉,普天一直對移動存儲卡的研發(fā)投入很大。2004年,中國普天經過嚴密的論證分析,以邢煒總裁為核心的中國普天領導層做出投資移動存儲產業(yè)的重要決策,由普天研究院負責智能移動存儲標準制定、專利申請和產品開發(fā),普天茂德科技(重慶)有限公司負責產品的產業(yè)推廣。經過幾年的努力,中國普天推出了全球第一片智能存儲卡,移動存儲產業(yè)做到國內市場名列前茅,改變了存儲卡領域中外力量難以抗衡的局面。中國普天首當其沖地成為智能移動存儲的開拓者和領頭羊。

中國普天副總裁、普天研究院院長陶雄強表示,普天人并沒有局限在技術的革新和標準帶頭制定上,而是將一個新型的產業(yè)培育起來。

自2004年中國普天擔任移動存儲器標準工作組組長單位至今,一直致力于推進具有自主知識產權的智能存儲卡標準的制定和產業(yè)化進程。移動存儲器標準工作組遵循信息產業(yè)部以支撐產業(yè)發(fā)展為第一要務的指導思想,加快實施標準戰(zhàn)略,建立了一套完善的移動存儲技術標準體系,包括:新一代智能移動存儲技術標準、基于移動存儲的信息安全技術標準等具有自主知識產權的技術標準;閃存盤通用規(guī)范、便攜式數字音頻/音視頻播放器通用規(guī)范、移動硬盤通用規(guī)范、存儲卡通用規(guī)范等市場主流產品的質量檢測標準。其中,智能移動存儲技術標準成為劃分新舊移動存儲產業(yè)的標志,給整個產業(yè)帶來了新的機遇,帶動了整個移動存儲產業(yè)進入一個新的高速發(fā)展階段。擔任移動存儲器標準工作組組長的普天研究院常務副院長陳慶方也因此榮膺“2007年度通信產業(yè)先鋒技術人物獎”。

普天智能存儲卡盡顯普天實力

智能存儲是集RFID、安全、Flash等多種最新技術于一身的新型技術。中國普天創(chuàng)新性地提出并制定了智能移動存儲標準,該標準是新一代移動存儲標準的核心。智能移動存儲標準克服了國外已有標準的不足,它有機融合了大容量數據存儲、安全、RFID技術,強調應用和服務,成為支撐多種行業(yè)應用的平臺。

2007年,中國普天在北京國際金融展、北京國際通信展、深圳高交會上,相繼向各界展示了其自主研發(fā)的全球第一片智能存儲卡。

普天智能存儲卡具有數據存儲、數據加解密、用戶身份認證、非接觸式刷卡等功能,能夠存儲從32M到32G字節(jié)的數據,適用于當前幾乎所有數字產品,可插在手機、移動數字電視、PMP等便攜終端上使用;由于普天智能存儲卡內置安全認證、鑒權功能支持,因此能夠方便支持用戶身份認證、數據加解密、數字內容版權保護、移動支付、充值等安全功能;而RFID帶來的快捷和方便使得普天智能存儲卡可以滿足現場刷卡支付的各種應用場合。

三大領域實現突破

由于移動智能存儲卡本身擁有的特性,使得移動智能存儲卡在金融業(yè)、廣電行業(yè)、出版行業(yè)、電信行業(yè)、政府部門、醫(yī)療行業(yè)和普通消費電子行業(yè)都有十分巨大的發(fā)展?jié)摿Α,F在,普天智能存儲卡已在移動支付和移動電子商務領域、數字內容發(fā)行領域、移動數字電視領域等尋找到了大客戶并開始進行規(guī)模試商用,并希望通過這三個焦點領域的成功來實現更大規(guī)模的推廣。

2007年12月24日,普天與銀聯、上海瀚銀簽署了面向第三代移動支付系統(tǒng)領域的戰(zhàn)略合作協(xié)議,在上海浦東進行為期三個月的千卡規(guī)模移動支付試商用試驗,用戶可以通過終端插入智能存儲卡完成移動支付。

此次試驗獨立于移動運營商,但是移動運營商通過產生的流量獲得收入。陳慶方指出,這種移動支付與通過SIM卡進行移動支付不同,沒有打破現有的金融體系結構,可以達到運營商與金融機構雙贏的局面。

與此同時,普天智能存儲卡在廣電和數字信息內容發(fā)行領域正緊鑼密鼓地進行試驗。中國普天和某運營商目前就普天智能存儲卡在移動數字電視領域應用開展合作,作為移動數字電視的用戶卡,智能存儲卡可提供用戶鑒權、節(jié)目解密等條件接收功能,以及移動數字電視增值業(yè)務功能。

中國普天還與某內容提供商就利用智能存儲卡發(fā)行奧運信息開展合作,向用戶提供大容量的文字、圖片、音樂、視頻等多媒體內容。例如,在奧運期間可利用智能存儲卡作為載體,向各國友人宣傳中國傳統(tǒng)文化、傳播奧運資訊。除了預先錄制在智能存儲卡中的內容外,還可以通過移動運營商的網絡對卡片中的內容進行更新。

此外,普天智能存儲卡還可以應用于公用事業(yè)繳費業(yè)務、電信行業(yè)增值業(yè)務、政府部門電子政務、醫(yī)療行業(yè)電子病歷、普通消費電子行業(yè)等。2008年,多功能卡成為金卡工程的核心工作重點,國家金卡工程多功能卡應用聯盟準備制定“一卡多用”標準,以求解決目前水電卡、交通卡、社??ā⑨t(yī)療卡、銀行卡等種類繁多的困擾。陳慶方認為:智能存儲卡是一個實現一卡多用的非常好的方案。

以創(chuàng)造打破國外壟斷

中國在通信及其應用領域一直都處于技術和市場相對落后的地位,不過在智能存儲卡行業(yè),中國在后起的情況下,以較為輕快的步伐走在了其他通信強國的前面。

在智能存儲卡領域,中國存儲卡企業(yè)一直處于被日美企業(yè)收取高達6%專利費的不利處境。為了打破國外企業(yè)壟斷,保護中國企業(yè)和消費者利益,推動國內移動存儲產業(yè)發(fā)展,2004年在信息產業(yè)部支持下成立了移動存儲器標準工作組,普天信息技術研究院擔任組長單位,包括中國普天、中國電子技術標準化研究院、聯想、華旗等企業(yè)參與,已發(fā)展正式成員20家(大陸企業(yè))、觀察員2家(臺灣和美國企業(yè)),另有多家中外企業(yè)、標準組織也向工作組遞交了加盟申請。

篇5

上周,滬深300指數下跌0.57%,計算機行業(yè)下跌0.87%,行業(yè)跑輸大盤0.3個百分點,其中硬件板塊下跌0.53%,軟件板塊下跌0.82%,IT服務板塊下跌1.40%。個股方面,漢邦高科、海聯訊、信息發(fā)展?jié)q幅居前,任子行、梅安森、川大智勝跌幅較深。

國際市場動態(tài)

IDC:一季度全球平板電腦出貨量同比減少14.7%;微軟將測試DNA數據存儲:每克材料能存10億TB;谷歌擬與菲亞特克萊斯勒合作:出售自動駕駛技術。

國內市場動態(tài)

獵豹擬投入5000萬美元成立機器人公司;螞蟻金服完成45億美元B輪融資估值600億美元。

A股上市公司重要動態(tài)信息

金橋信息:對同道信息增資880萬元;創(chuàng)意信息:擬8億元收購邦訊信息;真視通:擬4億并購網潤杰科拓展云視頻業(yè)務領域;達實智能:簽約12309萬智慧醫(yī)療項目;聯絡互動:以每股1.80美元認購德海爾新增發(fā)11,111,111股普通股;數字政通:擬定增募資逾12億元加碼智慧城市業(yè)務;廣電運通:出資3000萬設立子公司開展軌道交通業(yè)務;漢得信息:2000萬美元對日本、新加坡子公司增資;5880萬元收購漢得融晶49%股權;鼎捷軟件:與弘訊科技下屬子公司簽訂戰(zhàn)略合作意向書合作打造智能制造示范工廠;易聯眾:擬定增募資45億元加碼醫(yī)療健康服務運營平臺等項目;易聯眾:與華夏人保、郁金香投資、前海行健資本簽訂戰(zhàn)略合作協(xié)議;易華錄:出資2000萬成立SPV公司;東軟載波:1700萬元吸收合并風合電氣。

投資策略

上周,大盤維持在3000點下方震蕩,中小板及創(chuàng)業(yè)板指數亦維持震蕩,向上動能不足。受市場整體低迷影響,計算機行業(yè)繼續(xù)震蕩下行并跑輸大盤。具體來看,各概念板塊均出現不同程度的下挫,其中云計算、智慧醫(yī)療等板塊跌幅相對較少,其他板塊跌幅相對較深。

縱觀整個4月行情,計算機行業(yè)整體跌幅為7.95%,跑輸大盤約6個百分點,行業(yè)內各板塊同樣表現不強,顯示出在當下時點投資者對計算機行業(yè)內個股的謹慎情緒,且在市場整體震蕩的情況下,計算機行業(yè)的高beta特性使行業(yè)波動幅度較大,在一定程度上也影響了投資者的參與熱情。

在操作層面,我們認為在行情維持震蕩走勢時,投資者應將業(yè)績成長性放在選股要素首位,其次關注持續(xù)性題材所帶來的超額收益機會:

1)建議從業(yè)績高成長、基本面扎實角度出發(fā),重點關注PEG

篇6

關鍵詞:人工智能;大數據;交叉領域

自二戰(zhàn)時期阿蘭?圖靈破解恩尼格瑪密碼機帶來勝利的曙光之后,人工智能初見苗頭,1956年“人工智能”一詞首次由約翰?麥卡錫等科學家在達特茅斯研討會上提出,時至今日,人工智能經歷了60多年的浪潮和洗禮,其中有曙光、有冰封,也有期望。縱觀當下,人工智能不僅僅是機器智能,在深度學習和推陳出新的算法推動下,其攜手云計算、大數據、卷積神經網絡等,攻破了自然語言語音處理、圖像識別的瓶頸,像潘多拉的盒子一樣在認知科學、機器人學、機器學習等領域全面開花,人工智能涵蓋了從基礎層、技術層到應用層等多個方面,為人類文明帶來了翻天覆地的變化[1-2]。人工智能包羅萬象,在其基礎上衍生的大數據“洪流”對人類社會的方方面面進行沖擊,這些數字的價值已然超越了諸如金錢、財產、黃金、石油,甚至是土地。然而,大數據技術也如同普羅米修斯盜得的圣火,一方面給人間帶來溫暖和光明,另一方面也有可能使自身被奴役甚至使人葬身火海[3]。因此,當我們沉迷于大數據的海洋中時,我們是否有能力像藍鯨遨游大海一樣自由掌舵,是當今大數據和人工智能時代存在的一個重大問題。是“曲徑通幽”還是“會當凌絕頂”,我們如何在大數據中“浮游”,而不是一味地擴充,需要理性看待與合理評價大數據對人類生存和發(fā)展的影響。

1.人工智能和大數據與“工業(yè)革命”

2020年剛剛結束的新一輪美國總統(tǒng)競選上演了各種“國家鬧劇”,為何特朗普在2016年贏得大選,而4年之后卻無法連任?時間推移,2016年他勝利的部分原因在于他利用了面臨技術威脅的工業(yè)行業(yè)中工人們的焦慮,同時指責非法移民對美國及美國人資源和就業(yè)機會的占用[4]。但在技術浪潮的挑戰(zhàn)中,自動化和人工智能才是占用的“根源”。早在18世紀60年代工業(yè)革命時期,機器取代人力,規(guī)?;S生產取代個體手工生產,即引發(fā)了人工智能數據的工業(yè)大變革。從機械結構、電氣控制等模塊的設計和改良,車間機器人的智能化已可以代替人完成生產作業(yè)[5]。通過智能化機器人可以減輕勞動負擔,還可以用于環(huán)境檢測[6]和實施救援[7]等,保護我們的人身安全。這些“機器人”在為我們減負的同時確實也引發(fā)了“失業(yè)危機”,這種現象不僅于美國,日本、韓國和德國亦是如此。我們也許可以形象一下,未來20或30年后,工廠中工傷幾乎為“零”,完全實施機器人24小時作業(yè),速度驚人,質量統(tǒng)一,而僅有的幾個人使用簡單的觸摸界面對機器下達“命令”。機器的發(fā)展已超乎我們對普通機械的認知,21世紀開發(fā)的三大機器人中大狗(BigDog)解決了運動和重載運輸問題,特別用于軍事領域,被譽為“當前世界上最先進適應崎嶇地形的機器人”;亞美尼亞(Asimo)從人類如何移動上展現了機器人仿人運動;Cog具有了人類所特有的思考,由不同處理器組成的異種機互聯網絡形成了“大腦”。特斯拉——其除了是電動汽車和能源公司外,還是自動駕駛汽車行業(yè)的領跑者之一。其2016年已銷售具有自動駕駛、自動自制和自動停車功能的電動汽車,但出于法律和倫理層面,駕駛員還是要坐在駕駛位上,但他可以做他想做的其他事,發(fā)短信、打電話或是休息,而不再是駕駛汽車。我們可以不用擔心酒駕,不用因為時間緊張而疲勞駕駛,不必為新手司機而變得脾氣暴躁……汽車自動駕駛將讓我們行駛得更規(guī)則、更安全和更“無聊”。自動駕駛上的智能進化,使得自駕型派送車為商業(yè)化服務成為可能,還有自駕型飛行器也在被研發(fā),通用、寶馬、谷歌等公司一直在努力開發(fā),通過無人機在您家門口投送包裹將對電子商務世界帶來更多創(chuàng)造性方案。“如果你夠走運的話,機器可以把你當成寵物?!彪m為戲謔之言,卻又飽含心酸。工廠變得越來越自動化,但其仍需要人類專家,他們才知道如何監(jiān)控傳感器,知道在發(fā)生故障時如何進行修復,機器的運行離不開人的監(jiān)控,只有人的思考才能有新產品的誕生以及高效的生產流程,我們與機器共存,是從體力中解放,但要從事腦力工作。

2.人工智能和大數據與金融的未來

“數字蝶變”席卷金融行業(yè)各個領域[8],金融行業(yè)應用大數據、移動互聯網、人工智能等先進信息技術,累積了非常多的客戶信息。通過大數據的幫助,金融公司在分析數據下尋找更多的金融創(chuàng)新機會。在商業(yè)智能(BI)的輔助下,電信業(yè)可以對客服描述和定位及需求進行預測;保險業(yè)可以在進行風險分析的同時進行損益判斷;銀行業(yè)可以調整市場活動,建立信貸預警機制等等[9]。人工智能和大數據讓金融業(yè)形成了“以客戶為中心”的模式。與客戶最密切的金融即是金錢,但是它們已經被“支付寶”和“微信”以及更多的電子支付方式取代,越來越少的人使用現金,數字金錢是否會完全取代物質金錢,我們很可能會發(fā)展為無現金社會。那么首先“下崗”的是誰呢?答案毫無疑問:銀行。巴克萊銀行前首席執(zhí)行官安東尼?詹金斯曾預測,對于工業(yè)化國家,銀行員工和其分支機構在未來10年內會消失;花旗全球視角與解決方案的一項研究預測,美國和歐洲的銀行將在未來10年裁減約180萬員工;甚至2016年2月的一份丹麥銀行家協(xié)會新聞稿表示,銀行搶劫案數量連續(xù)第5年下降。就支付領域而言,在這樣的時代背景下,如何利用大數據技術對跨越式發(fā)展的支付行業(yè)進行監(jiān)管,成為一個值得深入研究的課題[10]。在人工智能下,我們都有被銀行自動回復或自會讀取特定問題的“員工”惹惱過。溝通技巧和財務知識同樣重要,因此,銀行業(yè)員工的下崗只是在基礎性操作上,對于“專業(yè)咨詢”,需要更多受過高等教育、具有更好溝通能力的員工。目前,我國的多數銀行還沒建立“開放、共享、融合”的大數據體系,數據整合和部門協(xié)調等問題仍是阻礙我國金融機構將數據轉化為價值的主要瓶頸。大數據的整合、跨企業(yè)的外部大數據合作不可避免地加大客戶隱私信息泄露的風險。有效防范信息安全風險成為商業(yè)銀行大數據應用中急需解決的問題。

3.人工智能和大數據與“專家系統(tǒng)”

電子病歷數據、醫(yī)學影像數據、用藥記錄等構成了醫(yī)療大數據。醫(yī)療數據不僅包括大數據的“4V”特點,即規(guī)模大(volume)、類型多樣(variety)、增長快(velocity)、價值巨大(value),還包括:時序性、隱私性、不完整性和長期保存性。醫(yī)療大數據可以提供預警性,當數據發(fā)生異常時,通過一定的機制可以發(fā)出警告,從而迅速采取相應措施,及時解決問題[11]。成立于1989年的美國胸外科協(xié)會(STS)數據庫,至今已經涵蓋了美國95%的心臟手術,收集了500萬條手術記錄[12]。其中的先天性心臟手術(CHSD)數據庫是STS數據庫的重要組成部分,是北美最大的關注兒童先天性心臟畸形的數據庫,被認為是醫(yī)學專業(yè)臨床結果數據庫的金標準。近年來,基于CHSD數據庫所進行的數據挖掘不斷增加,大型數據庫對提高醫(yī)療質量所起到的正向作用正在日益凸顯。如Welke等基于CHSD數據庫探討小兒心臟外科病例數量和死亡率之間的復雜關系[13];Pasquali等基于CHSD數據庫探討新生兒Blalock—taussig分流術后的死亡率[14];Jacobs等基于CHSD數據庫采用多變量分析方法來研究病人術前因素的重要性[15];Dibardino等基于CHSD數據庫采用多變量分析的方法來探討性別和種族對進行先天性心臟手術結果的影響[16]。這些都是在醫(yī)療領域采用人工智能提供的醫(yī)療診斷,形成了“專家系統(tǒng)”,專家系統(tǒng)可以說是一種最成功的人工智能技術,它能生成全面而有效的結果。借助醫(yī)療大數據的平臺,“專家系統(tǒng)”可以智能輔助診療、影像數據分析與影像智能診斷、合理用藥、遠程監(jiān)控、精準醫(yī)療、成本與療效分析、績效管理、醫(yī)院控費、醫(yī)療質量分析等。不僅是數據平臺,“達芬奇機器人”可以看成醫(yī)療的高精尖“人工智能”,它能縮短泌尿外科手術以及術后患者恢復時間,促進患者早期下床活動,減低并發(fā)癥發(fā)生率[17]。達芬奇手術機器人在消化系統(tǒng)腫瘤、泌尿系統(tǒng)腫瘤、婦科腫瘤和心胸部腫瘤等手術中均有運用[18]。正是機器人,還有其他人工智能設備,如插入手表或衣服里的傳感器、植入我們皮膚下的芯片,以及智能手機中裝有各種“專家系統(tǒng)”的遠程醫(yī)療、預防醫(yī)學,甚至是器官的3D打印和虛擬現實治療等的發(fā)展,讓醫(yī)學發(fā)生相應的轉變,并使其逐步突破人類的傳統(tǒng)健康概念,那么是否意味著醫(yī)學將成為只有科學性,毫無直覺性的學科呢?我們攜帶的內部傳感器和外部應用程序將成為我們的醫(yī)生嗎?“你好,醫(yī)生”被“嘿,Siri”取代嗎?這不盡然。醫(yī)學必然將是向精準化發(fā)展,并更具個性化、參與性、預防性和可預測性。醫(yī)生不再是疾病的修理工,而是改善我們健康狀況的顧問。直觀當下,我們還是被“看病難”所困擾,我們提出“分級診療”,是在擁有家庭醫(yī)生、全科醫(yī)生和??漆t(yī)生的基礎上再加上人工智能,以實現預期的健康監(jiān)測、輔助診療和疾病篩查。

4.人工智能和大數據與教育變革

面對各行業(yè)和各學科,教育作為傳承文明和創(chuàng)新知識的載體,似乎被排除在人工智能之外。就目前而言,人工智能與教育深度融合發(fā)展還存在技術基礎不穩(wěn)、教育數據缺陷、算法能力不足等現實問題[19]。我國目前更想要做到的是在教育上消除“信息鴻溝”,促進教育公平、均衡發(fā)展。因此,目前可以看到人工智能的教育多在于語言學習軟件,通過虛擬技術和人工智能構建一個靈活的、可擴充的虛擬交互平臺,設計多維虛擬場景和智能人工角色,實現不同場景下人機角色的交流和學習,提升學習者的口語能力和語感知識[20]。這使得教師不再是唯一的知識傳播者,任何互聯網搜索引擎都將提供比教師所有的更多信息,并且可以更快捷地獲取。肺炎疫情暴發(fā)以來,遠程網絡教育成了主要教學形式,互聯網教育形式其實早在小學、中學和大學中運用,虛擬現實技術在教學領域的研究和探索也在全面展開。谷歌已經開發(fā)一款VR紙板視圖,并將研發(fā)的虛擬課程一起推向市場,使現實生活中在生物課上解剖一只青蛙成為一件容易且有趣的事,通過虛擬青蛙,學生們可以去除心臟和其他器官,而不再是象征性的抽象體驗。虛擬現實可以像互動游戲一樣,比單一的在教室聽老師授課帶來更多樂趣和體驗,學習效果可能更好。我們的學習是知識的積累,那么教育就是我們的庫,荀靜等結合自身情況對西安工業(yè)大學知識庫構建進行探究,認為機構知識庫在保存知識資產的同時,更重要的是促進學校知識資產的傳播利用和管理,提升學校影響力和學術聲譽[21]。劉暢等通過對東北大學機構知識庫服務的推廣研究,了解到開放獲取的概念和實踐已經受到了廣泛的認可,機構知識庫不僅可以成為一個知識的存儲庫,也可以成為各個學科領域的學者進行在線交流的平臺,提供個性化的增值服務,既有利于機構知識庫的內容建設,也可以進一步促進學術交流和科研合作[22]。知識庫,即大數據的有機整合和有序利用,是學術成果、視頻文檔、實驗數據等進行收集、長期保存、傳播和提供開放利用的知識資產管理與教育服務[23]。

5.人工智能和大數據應用的共性需求

人工智能和大數據時代,海量的信息來自“五湖四海”,但都通過互聯網絡匯聚智能終端。這些數據只會進一步增多,不僅僅是云存儲,對于信息的進一步挖掘、處理、分析和利用,目標性結果才是我們最想要的信息。全球包括IBM、微軟、谷歌和亞馬遜等一大批知名企業(yè)紛紛掘金大數據挖掘這一市場,大家都在開拓自己大數據分析平臺。數據挖掘是大數據時代孕育的產物[24],是我們的共性需求,與傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術相比,數據挖掘有著自身的本質特征,數據挖掘是在沒有明確假設的前提下去挖掘信息并發(fā)現知識。數據挖掘所得到的信具有先前未知、有效以及可實用三個特征[25]。數據挖掘的出現不是為了替代傳統(tǒng)的統(tǒng)計分析技術,相反,它是統(tǒng)計分析方法學的延伸和擴展[26]。隨著信息時代的到來,數據挖掘被越來越多地應用于各個領域。

6.人工智能和大數據的展望

大數據與人工智能相輔相成,在人工智能的加持下,海量的大數據輸出優(yōu)化的結果,使人工智能向更為智能的方向進步,大數據與人工智能的結合將在更多領域中擊敗人類所能夠做到的極限。漫長的人類歷史發(fā)展和進化,信息和人類一直“纏纏綿綿”“你追我藏”,因此,我們應該明白信息就是信息,我們需要的是“維基百科”,而不是僅僅的“維基”。走出狹隘的信息資源,管理和洞察大數據,才是對數據的有用。因為,我們早已告別了數據庫放在一間房間的時代。此刻不得不提藍鯨法則——大數據之道:了解數據懂得利用數據的“浮力”才是關鍵;“以簡約為目標”將數據最終形成洞察及行為;可以通過“數據”“信息”“知識”流程式、組合式、直通車式各種需要的方式來獲取[27],在簡約中“印象”處理繁雜的大數據,使之“為我所用”。=數據也是一門科學、一項技術,如果實驗不能證明其具有可重復性和一般性,那它是沒有科學依據,但是,任何一項科技,如果你堅信它必將改變社會和商業(yè),選擇從長期展望其發(fā)展并持續(xù)付出努力,那么就是一種戰(zhàn)略選擇[29]。人類社會的政治、經濟、文化、思維等固有“態(tài)勢”被重刷,數據思維將為我們帶來一個智能全新的世界觀。

篇7

云計算作為分布式計算、網格計算等技術的繼承與發(fā)展,已經成為當前工業(yè)化與信息化“兩化”融合發(fā)展的主要技術實現路線。本文首先簡要介紹了云計算技術的概念與特點,其次闡述了云計算技術對醫(yī)療衛(wèi)生信息化的影響分析,最后給出了云計算技術在醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設中的應用策略,為“十三五”國內醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的信息化建設提供參考。

【關鍵詞】云計算技術 醫(yī)療衛(wèi)生信息化 應用研究

1 前言

中國新一輪醫(yī)療體制改革以來,醫(yī)療衛(wèi)生信息化作為醫(yī)療行業(yè)經營成本降低,工作效率提升的有效抓手,已經在國內醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)中普遍開展。根據《醫(yī)療衛(wèi)生第十二個五年計劃規(guī)劃》的要求,“十二五”期間國內醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)圍繞建設國家、省級、地市級等三級信息平臺,建設電子健康檔案和電子病歷兩個數據庫,構建一個醫(yī)療衛(wèi)生專用網絡,健全醫(yī)療衛(wèi)生信息標準體系為目標,加快推進國內醫(yī)療衛(wèi)生信息化進程。經過“十二五”的五年建設,80%以上醫(yī)院部署應用了醫(yī)療信息系統(tǒng)(HIS),健康檔案、電子病歷等120余項信息標準得到修訂與增補,我國醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設取得了顯著進步。但是,也存在頂層設計缺乏統(tǒng)籌,建設格局條塊分割,重復建設現象嚴重等問題,醫(yī)療衛(wèi)生信息資源整合優(yōu)化趨勢更加明顯,智慧醫(yī)療、移動醫(yī)療、家庭醫(yī)療等發(fā)展理念開始深入人心。因此,開展云計算技術在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的應用,用好用實虛擬化技術,是立足現有建設成果,提升醫(yī)療衛(wèi)生的體系保障能力的有力抓手。

2 云計算技術概述

云計算技術是一種網絡信息資源虛擬化技術的集中體現。自2006年美國亞馬遜推出世界首個云計算系統(tǒng)――亞馬遜云服務(Amazon Web Services,簡稱AWS),云計算開始在全球范圍的快速的推廣應用,據Gartner公司統(tǒng)計,2015年全球云服務市場規(guī)模達到2450億美元,已經成為全球信息化建設的主要經費組成部分。同樣,國內互聯網企業(yè)也對云計算技術基礎架構的靈活性、可擴展性的作用高度關注,經過近幾年發(fā)展,騰訊、百度、阿里巴巴等企業(yè)已經完成云計算架構的發(fā)展,并在市場運營領域進行了廣泛的應用。云計算技術作為一個發(fā)展的理念,其理論研究者與技術實現者從不同視角對云計算技術概念進行多樣化描述,現階段較為權威的概念描述是美國NIST給出的定義:云計算是一種按使用量付費的服務模式,已以形成網絡、存儲、應用、服務等資源池為目標,實現對網絡資源的虛擬化的整合優(yōu)化,增強可靠性、通用性和可擴展性,實現網絡信息資源的利用率最大化。通過云計算定義可以看出,云計算技術以形成基于網絡環(huán)境的計算資源池為核心目標,強化對網絡資源的靈活調配、削峰填谷,主要具備以下特點:

(1)強調對網絡資源的統(tǒng)一管理;

(2)強調對網絡資源的均衡負載;

(3)強調對網絡資源的動態(tài)調控;

(4)強調對網絡資源的智能重組;

(5)強調對網絡資源的成本壓縮。

3 云計算技術對醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設的影響分析

簡單而言,“智慧醫(yī)療”是云計算技術域與醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務域相結合的產物,包含醫(yī)療資源整合、醫(yī)療遠程協(xié)同、醫(yī)療信息安全等方面,它以構建以患者為中心的醫(yī)療全生命周期服務體系為核心目標,堅持整合醫(yī)療信息資源,增強業(yè)務互聯互通,加強機構遠程聯動,逐漸實現業(yè)務應用、基礎平臺、硬件設備等層級的信息共享。當前,云計算技術包含Iaas(基礎設施即服務)、Paas(平臺及服務)、Saas(軟件即服務)等三個維度,對醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設中的影響主要表現為:

3.1 在Iaas應用層次上

云計算技術要求醫(yī)療衛(wèi)生領域的服務器計算資源與光纖通道存儲設備資源進行虛擬化,實現物理上分布的計算、存儲硬件資源的集中管理與統(tǒng)一調配。強化以虛擬機(VM)的形式,對各醫(yī)院、醫(yī)療點、衛(wèi)生主管部門提供硬件環(huán)節(jié)支撐。初步估算,云計算技術在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的推廣應用,可以使國內醫(yī)療行業(yè)減少50%以上硬件設備采購投資及60%以上的設備運維成本,應用經濟效益顯著。

3.2 在Paas應用層次上

云計算技術要求以醫(yī)療行業(yè)公共云與醫(yī)院私有云相結合的方式,構建形成全國醫(yī)療衛(wèi)生公共服務平臺,實現醫(yī)療管理、醫(yī)療業(yè)務信息的融合共享,實現面向公共與醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)服務,包含公共衛(wèi)生、醫(yī)療保障、藥物配備、醫(yī)療協(xié)作等功能。

3.3 在Saas應用層次上

云計算技術要求基于安全保密的前提,實現跨單位、跨部門、跨系統(tǒng)、跨領域中醫(yī)療數據的服務共享,形成患者為中心的醫(yī)療服務信息的生命周期管理模式,實施對患者的電子病歷的增量管理,滿足患者危急轉院、異地就醫(yī)的醫(yī)療信息動態(tài)支援保障。

4 云計算技術對醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設的應用策略

云計算技術在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的應用,涵蓋要素多,集成難度高的龐大信息工程,國內相關專家已經開始著手考慮智慧醫(yī)療在《醫(yī)療衛(wèi)生第十三個五年計劃規(guī)劃》的應用方式,因此抓好云計算技術域與醫(yī)療衛(wèi)生業(yè)務域的融會,落實好國務院工業(yè)化與信息化“兩化”融合發(fā)展的指導意見,是醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設“大處著眼,小處入手”的必由之路,經研究,云計算技術對醫(yī)療衛(wèi)生信息化建設的應用策略包含以下幾個方面:

4.1 以全國醫(yī)療公共云平臺建設為著力點

持續(xù)推動面向社會公共服務與醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)服務的信息化進程,提升公共衛(wèi)生、醫(yī)療保障、藥物配備、醫(yī)療協(xié)作等服務保障能力。針對目前醫(yī)療資源分布不均衡,大型醫(yī)院看病難等問題,開展自助服務機、醫(yī)院門戶網站、微信公眾號等多種方式的醫(yī)療衛(wèi)生服務,推動“初診在社區(qū),看病在醫(yī)院,康復回社會”的新型醫(yī)療保障模式,提供醫(yī)療服務效率,加快患者、藥品、醫(yī)療設備的流轉速度,減少優(yōu)勢醫(yī)療資源的閑置浪費。

4.2 以面向個人的智能醫(yī)療可穿戴設備為切入點

持續(xù)推動醫(yī)療服務由醫(yī)院集中式向家庭分散式的延伸保障。依托智能手表(手環(huán))與智能內衣等技術,實現對家庭危重病人與遺傳病史的人員的生命體征實時監(jiān)控,給出重大疾病威脅報警。同時,借助遠程視頻看診可視化技術,實現對異地、分布的病人的病狀判斷,以及所服藥物品種、劑量的在線指導。

4.3 以醫(yī)療衛(wèi)生信息標準體系的修改完善為立足點

持續(xù)加強醫(yī)療信息標準對醫(yī)療衛(wèi)生信息化全民參與、自我發(fā)展的促進作用。按照“統(tǒng)一系統(tǒng)架構、統(tǒng)一數據編碼、統(tǒng)一服務接口”等方式,修改完善醫(yī)療標準體系中基礎類、數據類、標準類與管理類等標準,推動云計算技術在醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)的應用深度與廣度,提供系統(tǒng)拓展性與適應性,降低系統(tǒng)建設風險。

5 結束語

云計算技術作為當前主流的網絡信息虛擬化技術,在國內外電子政務、企業(yè)指導、航空物流、金融證券等領域得到了廣泛的應用,現階段,國內專家學者不斷推出“智慧醫(yī)療”的研究專著,可以看出,今后一段時間,智慧醫(yī)療將是醫(yī)療信息化發(fā)展的重要方向,應持之以恒的加強關注研究,結合自身工作實際開展云計算技術的應用實踐。

參考文獻

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[4]劉至家.云計算技術對國內物流信息化建設的應用研究[J].計算機工程與設計,2015,12(4):125-129.

篇8

關鍵詞:智慧醫(yī)療;物聯網;物聯健康

Abstract:The development of smart health applications is still predominately in the government domain and is limited by skills shortage and a lack of standards. As smart health applications become more commonplace, demand for terminals will increase and comprehensive interconnection will be necessary. In this paper, we suggest that the goal of such applications is to allow every user to benefit from collaborative, coordinated, and intelligent health services. A smart health industry will include governments, medical service providers, pharmaceutical companies, and equipment manufacturers.

Key words:smart health; Internet of things; interactive health

智慧醫(yī)療作為生命科學和信息技術交叉學科,為用戶提供了醫(yī)療健康互動服務保障,逐漸成為未來生活必不可少的一部分。在近年的智慧醫(yī)療的應用推廣中突顯出政府主導性、規(guī)模有限性、標準性缺乏等特點,同時也展現出巨大市場潛力和未來應用推廣的發(fā)展趨勢。

1 智慧醫(yī)療概念及業(yè)務形式

智慧醫(yī)療是一門新興學科,也是一門交叉學科,融合了生命科學和信息技術。智慧醫(yī)療的關鍵技術是現代醫(yī)學和通信技術的重要組成部分。智慧醫(yī)療通過打造以電子健康檔案為中心的區(qū)域醫(yī)療信息平臺,利用物聯網相關技術,實現患者與醫(yī)務人員、醫(yī)療機構、醫(yī)療設備之間的互動,逐步達到全面信息化。

目前,類似概念很多,諸如無線醫(yī)療、移動醫(yī)療、物聯健康等說法,然而從以上概念的核心特征看均屬于智慧醫(yī)療范疇。根據信息互動主體不同,智慧醫(yī)療的業(yè)務范圍大體分為智慧醫(yī)院服務、區(qū)域醫(yī)療交互服務、社區(qū)/家庭自助健康監(jiān)護服務、智能遠程急救服務。

1.1 智慧醫(yī)院服務

智慧醫(yī)院服務主要指在醫(yī)院范圍內部展開的智能化業(yè)務,一方面有方便患者的智能化服務,如患者無線定位、患者智能輸液、智能導醫(yī)等(如圖1所示為患者智能輸液的業(yè)務流程,在藥品配發(fā)、輸液耗材配發(fā)、人藥匹配上均自動化實現);另一方面有方便醫(yī)護人員的智能化服務,如防盜、視頻監(jiān)控、一卡通、無線巡更、手術示教、護理呼叫等。此外,醫(yī)院之間的遠程會診也是智慧醫(yī)療業(yè)務的重要組成部分。

在智慧醫(yī)院內部信息化平臺方面,各醫(yī)院正在加速實施基于信息化平臺、醫(yī)院信息系統(tǒng)(HIS)的整體建設。建立以患者為中心,以優(yōu)化流程為導向,以電子病歷為信息單元的醫(yī)療臨床信息標準化、電子化、語義化處理平臺,在實現臨床信息采集與存儲的基礎上,實現臨床信息的深入利用。同時,在有資源有實力的醫(yī)院逐步整合HIS,醫(yī)學影像存儲與傳輸系統(tǒng)(PACS、RIS)、實驗室信息管理系統(tǒng)(LIS)、會診系統(tǒng),實現臨床科研一體化以及醫(yī)療信息集成和共享交換,實現醫(yī)療臨床信息的深層次利用。

在智慧醫(yī)院醫(yī)生所持終端方面,逐漸向智能化、便捷化發(fā)展。據Manhattan研究所預言,到2012年,81%的醫(yī)生將擁有一部智能手機。然而在Manhattan研究所2011年5月的報告中展現,這一數字已經在2011年得以實現。隨著終端產品的小型化及屏幕分辨率提高,移動護士站、醫(yī)用Pad終端已開始在部分醫(yī)院中應用[1]。

1.2 區(qū)域醫(yī)療服務

區(qū)域醫(yī)療服務信息化是以用戶為中心,將公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務、疾病控制甚至包括社區(qū)自助健康服務的內容相互聯系起來。該信息化服務以健康檔案信息的采集、存儲為基礎,自動產生、分發(fā)、推送工作任務清單,為區(qū)域內各類衛(wèi)生機構開展醫(yī)療衛(wèi)生服務活動提供支撐。該服務作為“十二五”衛(wèi)生信息化的主要組成部分,將在“十二五”醫(yī)療衛(wèi)生規(guī)范中成為醫(yī)療信息化建設重點內容之一。

區(qū)域醫(yī)療服務平臺是連接區(qū)域內的醫(yī)療衛(wèi)生機構基本業(yè)務信息系統(tǒng)的數據交換和共享平臺,是不同系統(tǒng)間進行信息整合的基礎和載體。圖2展示的是基于電子健康檔案的區(qū)域衛(wèi)生信息平臺基本架構。通過該平臺,將實現以電子健康檔案信息的中心的婦幼保健、疾控、醫(yī)療服務等各系統(tǒng)的信息進行協(xié)同和共享。從業(yè)務角度看,平臺可支撐多種業(yè)務,而非僅服務于特定應用層面。

1.3 家庭自助健康監(jiān)護服務

健康監(jiān)護業(yè)務主要直接針對個人類或家庭類客戶,主要實現方式為通過手機、家庭網關或專用的通信設備,將用戶使用各種健康監(jiān)護儀器采集到的體征信息實時(或準實時)傳輸至中心監(jiān)護平臺,同時可與專業(yè)醫(yī)師團隊進行互動、交流,獲取專業(yè)健康指導。實現形式多種多樣,也可結合區(qū)域醫(yī)療服務信息化平臺,開展全民建檔及電子健康檔案信息更新;也可與應急指揮聯動平臺結合,結合定制化手機或定位網關提供一鍵呼、預報警等功能。

健康監(jiān)護業(yè)務根據應用場景不同可分為家庭健康監(jiān)護業(yè)務、個人健康監(jiān)護業(yè)務和車載急救監(jiān)護業(yè)務幾類,各場景對平臺、網絡及終端的關鍵技術、實現形式均有不同需求。

圖3展現了健康監(jiān)護業(yè)務架構,其中涵蓋健康監(jiān)護終端、數據傳送網關、信息展現平臺等終端實現環(huán)節(jié)。

2 智慧醫(yī)療應用技術特點

智慧醫(yī)療需要新一代的生命科學技術和信息技術作為支撐,才能實現全面、透徹、精準、便捷的服務。智慧醫(yī)療體系架構圖如圖4所示。智慧醫(yī)療在整個泛在網、物聯網體系中所涉及感知層、網絡層、平臺層的各種關鍵技術。

(1)技術范圍廣

在智慧醫(yī)療相關技術領域涉及感知層、網絡層、平臺層的關鍵技術,針對以上介紹的幾類業(yè)務場景所相關的技術包括:

?智能感知類技術,如射頻標識(RFID)技術、定位技術、體征感知技術、視頻識別技術等。智慧醫(yī)療中的相關數據主要從醫(yī)院和用戶家中各系統(tǒng)傳出信息的傳感器獲取的,實現被檢測對象準確的數據采集、檢測、識別、控制和定位。

?信息互通類技術,如上下文感知中間件技術、電磁干擾技術、高能效傳輸技術等。實現用戶與醫(yī)療機構、服務機構之間健康信息網絡協(xié)作的數字溝通渠道,為整個醫(yī)療系統(tǒng)海量信息的分析挖掘提供通道基礎。

?信息處理技術,如分布式計算技術、網絡計算技術等,完成對各類傳感器原始測報或經過預處理的數據進行綜合和分析,更高層次的信息融合實現對原始信息進行特征提取,再進行綜合分析和處理。

(2)技術需求個性化強

針對幾類醫(yī)療健康場景采用的關鍵技術也各有不同特點,具有一定復雜性。

?針對智慧醫(yī)院場景下環(huán)境復雜、多種終端共存、醫(yī)用設備防干擾要求高等特點,醫(yī)療健康環(huán)境電磁干擾技術要求成為智慧醫(yī)院場景下一個重點要求。包括臨床場景下多徑環(huán)境下多個移動用戶及射頻干擾源時對醫(yī)療設備的電磁干擾影響,目前中國聯通研究院與北京郵電大學開展合作“國際科技合作項目”擬與加拿大合作針對室內電磁輻射級別的室內現場預測模型進行建模,用于蒙特利爾醫(yī)院無線局域網(WLAN)環(huán)境下的電磁干擾及覆蓋研究。

?無線定位技術是第三代移動通信的重要技術之一,根據醫(yī)院、家庭、野戰(zhàn)環(huán)境下實時監(jiān)護需求,提出三維空間的精確定位的要求,目前業(yè)內已提出了許多室內定位技術解決方案,如ZigBee定位技術、超聲波定位技術、藍牙技術、紅外線技術、射頻識別技術、超寬帶技術、光跟蹤定位技術,以及圖像分析、信標定位、計算機視覺定位技術等,以實現醫(yī)護人員、病人、醫(yī)療設備等目標移動條件下的精確定位。

?高效傳輸技術是指充分利用不同信道的傳輸能力構成一個完整的傳輸系統(tǒng),使信息得以可靠傳輸的技術。針對醫(yī)療健康信息傳輸的需要,針對醫(yī)學信號處理技術,研究能夠有效壓縮醫(yī)療傳感器數據流、醫(yī)療影像數據的新的壓縮算法;針對無線傳感器網絡的高能效傳輸技術研究,涵蓋傳感器網絡分布式協(xié)作分集傳輸算法,從而提高傳感器節(jié)點及整個無線傳感器網絡的能效。

(3)技術門檻高

智慧醫(yī)療屬新興行業(yè),但其涉及技術和研發(fā)成本偏高,在為傳統(tǒng)醫(yī)療信息系統(tǒng)和設備廠商帶來商機的同時,也將一些研發(fā)實力薄弱、投入資金有限的企業(yè)逐漸排擠出智慧醫(yī)療主流產品供應商。

基于以上技術分析,面向智慧醫(yī)療的一些關鍵技術仍不成熟,還待繼續(xù)完善、研發(fā)、產品化。規(guī)?;a和產業(yè)布局仍需投入較大研發(fā)成本,因此對企業(yè)的創(chuàng)新研發(fā)能力、技術基礎和產品沉淀有較高的要求。

3 智慧醫(yī)療應用發(fā)展現狀

智慧醫(yī)療領域在電信運營商眼中的位置正變得越來越重要。近年來,無論是中國運營商還是國際運營商,都在積極向這一領域擴張。運營商不僅將提供醫(yī)療信息化服務作為履行企業(yè)社會責任的舉措,而且也將其視為新的盈利增長點。在組織結構上,全球重要電信運營商紛紛成立了專門的部門以負責醫(yī)療信息化的運營,并且還大量聘請來自醫(yī)療機構負責信息技術的高管組成咨詢委員會。這對于運營商了解醫(yī)療行業(yè)需求具有重要的作用。除此之外,運營商還非常重視與產業(yè)鏈重點環(huán)節(jié)建立伙伴關系。在服務方面,運營商非常重視網絡及安全設施的部署,這是提供醫(yī)療信息化服務的基礎[2]。

2010年,運營商西班牙電信強勢進軍醫(yī)療信息領域,專門成立了智慧醫(yī)療業(yè)務部門。西班牙電信采取了進軍電子醫(yī)療業(yè)務領域的做法。提供開發(fā)并銷售基于ICT的醫(yī)療業(yè)務,包括通過移動方式提醒患者就醫(yī)、適用于慢性病患者的遠程監(jiān)控、遠程修改病歷以及基于視頻會議的病患咨詢等。

AT&T公司最近在管理層架構中新設了一個全新的高層職位――首席醫(yī)療信息官。該舉措標志著該公司已經將智慧醫(yī)療行業(yè)作為一大潛力領域進行系統(tǒng)開發(fā)。AT&T公司針對行業(yè)中醫(yī)院、醫(yī)生、公共衛(wèi)生人員、納稅人等不同的主體提供了相應的解決方案。AT&T提供了包括醫(yī)療信息交換、遠程醫(yī)療、安全服務、災后恢復、統(tǒng)一通信、遠程醫(yī)療等解決方案。

Vodafone在智慧醫(yī)療服務領域重點關注三類主體,制藥公司、醫(yī)療服務機構和醫(yī)療保險提供者。Vodafone研發(fā)團隊提供應用服務系統(tǒng)作為重點產業(yè)。醫(yī)療機構員工可通過移動終端以遠程方式方便接入其應用系統(tǒng),使其能夠實時接入最新醫(yī)療健康數據并使用其他資源,以方便服務客戶、判斷產品效能、指導安全用藥、提高產品和服務效率。

此外,國際幾家主要的平臺研發(fā)企業(yè)和服務提供商也高調介入智慧醫(yī)療行業(yè)領域。

高通公司宣布組建全資子公司――高通生命公司,將運營此前的高通無線醫(yī)療部門業(yè)務。同時還將設立規(guī)模為1億美元的高通生命基金,由高通公司的投資集團――高通風險投資管理。高通生命公司的首項產品――無線醫(yī)療終端的2net™平臺,目前已上市。旨在通過基于云的解決方案將無線醫(yī)療終端互連,以方便終端用戶、他們的醫(yī)療保健服務提供者和護理者訪問生物計量信息。谷歌和IBM公司在2009年即宣布,患者可以使用IBM的軟件從他們的醫(yī)療設備,如血壓和血糖監(jiān)測的接口來傳輸各自的數據,并通過谷歌在線錄入個人健康記錄庫中。

英特爾公司和通用電氣公司也早在2009年建立合作關系,在智慧醫(yī)療業(yè)務領域開展深入合作。他們發(fā)起成立了康體佳健康聯盟,旨在實現醫(yī)療設備和系統(tǒng)之間交換信息標準化。

然而,在過去的3~5年內,中國運營商的智慧醫(yī)療業(yè)務與國際方向不同,大多數地方運營商目前主要提供的是一些保健、健康提醒類信息服務,多是為用戶提供疾病預防和飲食調養(yǎng)之類的信息推送服務或預約類服務。該類普適性的信息用戶也可以通過網絡免費獲得,缺乏針對性,并且在服務鏈中多以“啞管道”提供者角色出現,介入服務深入有限,對用戶的吸引力有限,仍未在醫(yī)療健康信息服務本身中產生價值。令人鼓舞的是,近來中國智慧醫(yī)療應用發(fā)展,其多數發(fā)展模式是在延承國際健康服務先進理念的同時兼顧具體國情,其經驗具有借鑒價值。如何突破價格競爭“瓶頸”,積累充足且合格的專業(yè)人才,梳理優(yōu)化業(yè)務流程,加強信息化建設,建立適合中國國情的智慧醫(yī)療發(fā)展模式與發(fā)展戰(zhàn)略,已經成為決定智慧醫(yī)療產業(yè)未來命運的主要因素。

綜上,目前全球智慧醫(yī)療業(yè)務發(fā)展均突顯出以下共同特點:

?傳統(tǒng)通信行業(yè)多以ICT基礎業(yè)務作為智慧醫(yī)療業(yè)務切入點和業(yè)務開展基礎。

?智慧醫(yī)療作為行業(yè)信息化的一種典型應用,具有行業(yè)特點強、個性化要求高特點。

?智慧醫(yī)療作為新興行業(yè),目前仍未形成成熟產業(yè)鏈,各合作伙伴正在探索未來發(fā)展模式。

4 智慧醫(yī)療應用發(fā)展趨勢

通過對全球智慧醫(yī)療技術特點分析及業(yè)務現狀梳理,可見智慧醫(yī)療將成為健康管理最有效的適宜技術。智慧醫(yī)療將覆蓋影響個人及人群的健康因素全生命周期的過程,實現有效地利用以用戶為中心的健康信息及各類醫(yī)療資源來達到最大健康效果。中國的智慧醫(yī)療產業(yè)是在中國特定的制度環(huán)境下新興的醫(yī)療服務業(yè)態(tài),目前仍沒有形成成熟的模式可供比較和參考,在近年的發(fā)展過程中展現出政府參與度加強、應用范圍廣、物聯健康終端需求猛增、互聯互通更加全面等特點。

(1)政府參與加強

智慧醫(yī)療作為一種新興的醫(yī)療服務業(yè)態(tài),沒有相對成熟的商業(yè)模式可供參考,目前中國還缺乏與之相匹配的法律、政策及規(guī)范,現行政策按醫(yī)院審批和監(jiān)管模式進行,為醫(yī)療服務機構發(fā)展帶來了一些困難,對個人電子健康檔案信息法律保護缺失。隨著中國醫(yī)療衛(wèi)生“十二五”規(guī)劃出臺,明確醫(yī)療信息化建設作為“四梁八柱”之一,要求利用現代化的信息手段,推動醫(yī)藥衛(wèi)生體制改革,為百姓提供安全、有效、方便、價廉的基本衛(wèi)生服務,并進一步明確“3521”工程建設要求,即建設國家、省和市州3級衛(wèi)生信息平臺,加強公共衛(wèi)生、醫(yī)療服務、新農合、基本藥物制度和綜合管理等5項業(yè)務應用,建設居民電子健康檔案、電子病歷2個基礎數據庫和1個專用網絡??梢灶A見在未來3年內,醫(yī)療主管機關將逐漸針對人群、服務范圍、標準,出臺相關政府監(jiān)管、法律、規(guī)范,解決健康體檢與健康診療、健康保險的結合問題[3]。

據谷歌宣布將從2012年1月1日起永久關閉個人醫(yī)療信息聚合服務Google Health,該服務的關閉反映出公共云服務的現狀,也表明公眾對于將個人信息存放于免費服務的意愿仍不夠強烈,用戶更期望政府監(jiān)管下的健康信息服務。

(2)應用范圍更廣

隨著應用系統(tǒng)和終端產品的逐漸成熟完善,智慧醫(yī)療的應用范圍也將逐漸拓廣,智慧醫(yī)療的應用范圍逐漸覆蓋用戶全生命周期,從新生兒出生、新生兒家庭訪視、兒童健康檢查、預防接種、健康體檢、高血壓患者隨訪、糖尿病患者隨訪、重性精神疾病患者隨訪、老年人健康管理、健康教育等一系列活動。在國際上,IDC研究公司2011年數據顯示,大約14%的美國成年人使用智慧醫(yī)療的移動醫(yī)療程序管理保健、健康和慢性病問題。中國衛(wèi)生部“3521”工程明確提出重點業(yè)務系統(tǒng)中包括藥物管理、公共衛(wèi)生信息管理、新農合監(jiān)管、城鎮(zhèn)醫(yī)療保障、藥品器械信息化監(jiān)管、遠程醫(yī)療服務、共享協(xié)作服務等,智慧醫(yī)療也將覆蓋以上范圍。

(3)物聯健康終端需求猛增

據ABI研究公司2011年的一份研究報告中預測,2016年可佩帶設備的市場需求將超過1億臺,未來將有8 000萬該類設備成為健身感測器。ABI預測,在未來5年中,消費者在體育、健身以及臨床上使用的心率監(jiān)測器和可佩帶血壓計等設備將促進無線感測器的應用。藍牙4.0等新型低功率無線技術也將與社交網絡和智能手機相結合促進無線感測器的應用[4]。根據InMedica公司2010年報道,在世界范圍內,遠程醫(yī)療使用的家庭血糖儀、血壓計、體重秤、脈動血氧計和峰值流量計等聯合裝置的發(fā)運量將增長到160多萬臺。

可見物聯健康終端產品,將在未來3~5年里成為廣大市民主要健康業(yè)務必不可少的一部分,尤其對于管理慢性病,尤其是慢性阻塞性肺病(COPD)、充血性心力衰竭(CHF)、高血壓和糖尿病[5-6]。

以便捷化、低成本化、移動化為特征的物聯網健康終端也將隨著智慧醫(yī)療應用范圍拓廣急劇增加。

(4)醫(yī)療信息互聯互通將普遍

隨著中國區(qū)域醫(yī)療服務平臺分階段開始部署、搭建,未來的智慧醫(yī)療將真正實現醫(yī)療信息的互聯互通。而且,預計智慧醫(yī)療將成為一個多級、多層面的數據處理平臺,完成多個信息源的數據進行關聯、估計和組合,實現各系統(tǒng)及物聯網多元數據相關信息的全面加工和協(xié)同利用,最終實現醫(yī)療信息的融合。

5 結束語

通過以上分析,智慧醫(yī)療將成為未來醫(yī)療衛(wèi)生信息化的主要發(fā)展趨勢,其核心目標是使得每一個用戶享受到協(xié)同的、協(xié)調的、智能化的醫(yī)療系統(tǒng)所提供的服務。從產業(yè)角度看,未來將創(chuàng)建一個以患者為中心、價值為基礎的醫(yī)療產業(yè)鏈,包括政府角色,醫(yī)療服務提供機構角色,社區(qū)、藥品和設備制造商角色。智慧醫(yī)療產業(yè)鏈如圖5所示。

目前產業(yè)鏈各角色面向智慧醫(yī)療均有所動作,或研發(fā)平臺產品,或研發(fā)芯片、或提供系統(tǒng)集成,或提供網絡,然而遠未實現針對智慧醫(yī)療信息為中心的有機產業(yè)鏈上下游互動,只有實現各角色協(xié)同合作,才能真正打通面向智慧醫(yī)療的智能管道,提供協(xié)同化健康服務,用戶才能享受到最便捷、最放心的智慧醫(yī)療業(yè)務。

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收稿日期:2012-01-12

作者簡介

篇9

關鍵詞: 嵌入式技術; 智能醫(yī)療; 健康監(jiān)測; 遠程報警

中圖分類號: TN931+.3?34; TP311.52 文獻標識碼: A 文章編號: 1004?373X(2017)14?0064?04

Abstract: An intelligent health monitoring terminal based on embedded technology, 3G communication technology and sensor technology was designed, which takes S3C6410 as its core processor, utilizes the health data acquisition module to collect the body temperature, heart rate, blood oxygen, image and other data, and adds GPS positioning module and 3G communication modules. It can collect and monitor the human bodies′ health data and gives an alarm. The intelligent health monitoring terminal was tested and analyzed in combination with mecical data processing server and mobile client. The result shows that the intelligent health monitoring terminal works steadily, can realize the body temperature, heart rate, blood oxygen, image, GPS and other health data acquisition, and achieve the functions of remote data transmission and remote alarm.

Keywords: embedded technology; intelligence medical treatment; health monitoring; remote alarm

0 引 言

S著經濟社會的快速發(fā)展,生活水平日益提高,人們越來越關注自身的健康。當前,世界總人口數量巨大,加之受到環(huán)境、生物(細菌、病毒)等方面因素的影響,健康問題凸顯,各種疾病威脅著人類健康[1]。

為應對疾病威脅,世界各國紛紛采取措施,并將醫(yī)療衛(wèi)生行業(yè)作為重點發(fā)展行業(yè),智能醫(yī)療隨之產生。智能醫(yī)療就是利用傳感器技術、物聯網技術等新興技術,在患者、醫(yī)務人員、醫(yī)療機構、醫(yī)療設備之間構建信息互聯,實現醫(yī)療衛(wèi)生服務信息化、智能化的新型醫(yī)療衛(wèi)生服務體系[2]。智能醫(yī)療發(fā)展的目標是從醫(yī)療衛(wèi)生發(fā)展的實際需求出發(fā),結合無線通信技術、嵌入式技術、物聯網技術、數據融合技術等,實現醫(yī)療監(jiān)護無線化、數據采集智能化、數據分析科學化、數據管理自動化[3]。

智能醫(yī)療概念自提出以來,受到國內外高度重視,智能醫(yī)療行業(yè)發(fā)展迅速,成果顯著,目前已經應用在病人身份識別、醫(yī)療樣品識別、醫(yī)療物資管理追蹤、病人案例辨識、住院監(jiān)護等方面[4]。基于物聯網技術、傳感器技術設計實現的系統(tǒng)很多,例如移動護理系統(tǒng)、嬰兒防盜系統(tǒng)、醫(yī)療遠程會診系統(tǒng)、醫(yī)療遠程健康教育系統(tǒng)[5]等。

基于目前我國醫(yī)療服務行業(yè)的實際需求出發(fā),結合物聯網技術、電子信息技術、嵌入式技術、數據通信技術、傳感器技術等,借鑒國內外在移動醫(yī)療、智能醫(yī)療領域的研究成果和經驗,本文在充分研究現有成果的基礎上,設計一款用于人體健康智能監(jiān)測的便攜式監(jiān)測終端,實現人體健康數據的采集、監(jiān)測、報警,目的在于解決當前形勢下人體健康,尤其是中老年人在身體健康狀態(tài)獲知難、病情發(fā)展控制難的問題,實現對這些對象的身體健康監(jiān)測、病情數據采集控制和報警。

1 智能健康監(jiān)測終端總體設計

1.1 總體框架設計

智能健康監(jiān)測終端應用系統(tǒng)組成如圖1所示,由智能健康監(jiān)測終端、醫(yī)療數據處理服務器、移動客戶端三部分組成。

1.2 終端硬件框架

智能健康監(jiān)測終端主要實現對人體健康數據的采集監(jiān)測,顯示采集的人體健康數據。同時當采集到的數據出現異常時,終端實現報警,不僅如此,還應當充分利用終端采集的健康數據,對數據共享和遠程報警。當出現報警時,需要對數據進行分析處理,確認病人狀況,必要時開展緊急救助活動,因此監(jiān)測對象的地理位置數據尤為重要。綜上所述,結合已有產品研究現狀,分析市場需求,所設計的智能健康監(jiān)測終端系統(tǒng)硬件框架圖如圖2所示,終端主要分為系統(tǒng)主控單元、健康數據采集模塊、GPS模塊、數據傳輸模塊、電源模塊。

1.3 系統(tǒng)功能

本智能健康監(jiān)測終端可以健康數據采集、健康報警、位置定位、健康數據共享等主要功能。

(1) 人體健康數據采集。人體健康數據采集是智能健康監(jiān)測終端的基本功能。人體健康數據很多,例如體溫數據、血氧數據、血壓數據、血糖數據等,智能健康監(jiān)測終端用于人體健康指標的監(jiān)測,通過人體健康數據的采集分析,可以對人體健康狀態(tài)進行初步判斷。

(2) 健康報警。終端采集人體健康數據,當健康異常時,可以實現健康報警。本終端設計中,設定一定健康數據閾值條件,當數據不符合條件時,進行健康報警。

(3) 位置定位。智能健康監(jiān)測終端采集人體健康數據,并與正常數據進行比對,當數據出現異常時,進行報警。為方便對異常監(jiān)測對象進行緊急醫(yī)療救助,終端需對監(jiān)測對象進行定位,并將定位數據發(fā)送給醫(yī)療數據處理服務器,進而方便實施緊急醫(yī)療救助、病人監(jiān)測治療等。

(4) 健康數據共享。本設計監(jiān)測終端采集到健康數據后,通過一定方式將數據上傳至醫(yī)療數據處理服務器,實現數據共享。共享數據方式很多,例如ZigBee、WIFI、藍牙、移動通信網、以太網等[6],在具體系統(tǒng)設計中,靈活選用數據共享方式,合理設計,方便應用。

2 終端硬件設計

2.1 核心處理器

S3C6410是三星公司推出基于ARM11內核的高性能、低功耗RISC微處理器[7],可以廣泛應用在移動電話、通用處理等領域,它為2.5G,3G通信服務提供很好的硬件性能,它具有豐富的數據接口,支持UART串口、I2C、USB等多種數據接口,同時內置ADC等。

2.2 健康數據采集

2.2.1 體溫采集模塊

在本文的設計中,選用電壓輸出型集成溫度傳感器LM35作為監(jiān)測終端的體溫數據采集傳感器,并設計硬件電路。LM35通過將溫度信號轉換為電壓輸出,對輸出的信號先經過低通濾波去噪,再經過LM324組成的放大電路將LM35輸出的電壓放大到伏級,通過S3C6410的ADC實現對輸出模擬信號的數字化轉換。

2.2.2 心率采集模塊

光電脈搏傳感器根據檢測光的方式,可以分為兩種,一種是檢測透射波,另一種是檢測反射波。主要構成基本相似,即穩(wěn)定光源、接收光傳感器。本文選用Pulse Senor公司的脈搏數傳感器就是檢測反射波的傳感器,使用APDS?9008光接收器件,光感器件接收到信號幅值較小,一般而言在毫伏級,容易受到其他信號的干擾,因此在信號放大之前加入低通濾波電路,MCP6001是信號放大器件,信號經過低通濾波之后再進入放大電路[8]。傳感器外部端口有三個,分別為GND,VCC,OUT。GND,VCC是外部電源輸入端,VCC允許3.3 V或者5 V電壓輸入,OUT信號為傳感器信號模擬量輸出端口。傳感器具有體積小、功耗低、使用方便等優(yōu)點。

2.2.3 血氧采集模塊

測量血氧飽和度的方法很多,本文選用的是光電血氧測量傳感器。光電式血氧傳感器有兩種類型,一種是透射式血氧傳感器,另一種是反射式傳感器。其中透射式血氧傳感器應用更加廣泛。本文選用透射式血氧傳感模塊。所選擇的血氧模塊對光電傳感器輸出信號進行處理,得到血氧數據,并通過串口輸出,極大方便模塊的應用和二次開發(fā)。表1為血氧模塊電路外部接口說明。

2.2.4 圖像采集模塊

圖像采集對于病人健康狀況的確定具有一定意義,通過圖像可以進一步了解目標對象身體現狀、實現遠程診斷等,因此在終端設計中,添加圖像采集模塊。綜合考慮核心板處理能力、系統(tǒng)流暢性等因素,本文選用ZC301攝像頭。

ZC301芯片具有圖像信號處理、圖像數據壓縮等功能,帶有DRAM存儲器,采用28 PIN LQFP封裝形式,ZC301攝像頭與主控單元之間通過USB接口連接。ZC301攝像頭模塊具有圖像采集清晰、色彩逼真、占用系統(tǒng)資源少、效率高等優(yōu)點。

2.3 GPS與通信模塊

2.3.1 GPS定位模塊

GPS技術出現于20世紀,美國從20世紀70年代開始研制,于1994年全面建成,建立至今,已經廣泛應用在各個領域。對于智能健康監(jiān)測終端設計,當終端采集的數據出現異常,向數據中心發(fā)出報警數據時,醫(yī)院需要及時采取緊急救助,準確獲知目標對象的地理位置,安排醫(yī)院救護,提高醫(yī)院救助效率具有重要的意義。

本文選用以UBLOX NEO?6M為核心的GPS定位模塊,其具有功耗低、性能優(yōu)越、功能完善等優(yōu)點,能夠滿足具有嚴格要求的專業(yè)定位需求以及普通個人消費需求。

2.3.2 數據傳輸模塊

本文3G傳輸模塊選用華為的E261 3G模塊,網絡選用中國聯通3G網,模塊標稱數據下行最高速率為7.2 Mb/s,數據上行最高速率為5.76 Mb/s。E261 3G無線通信模塊外部數據接口為USB接口,通過USB接口與OK6410連接。

3 智能健康監(jiān)測系統(tǒng)軟件設計

3.1 軟件總體框架設計

智能健康監(jiān)測終端軟件設計主要分為人體健康數據采集功能模塊、GPS數據處理功能模塊、數據傳輸功能模塊、圖形界面顯示模塊、數據庫等部分[9]。主程序控制人體健康數據采集的各軟件功能子模塊,實現對體溫、心率、血氧、圖像、GPS數據的采集,并對采集的數據進行初步處理,存入監(jiān)測終端數據庫中,顯示在監(jiān)測終端界面上,同時將數據封裝成TCP數據包,通過網絡發(fā)送給醫(yī)療數據處理服務器,接收醫(yī)療數據處理服務器返回的健康建議,并顯示在監(jiān)測終端界面上[10]。醫(yī)療數據處理服務器接收到上傳的健康數據之后,進行分析處理,當監(jiān)測對象健康數據異常時,獲取監(jiān)測對象GPS數據,同時將異常發(fā)送給監(jiān)測終端,啟動終端報警,醫(yī)療數據處理服務器報警,提醒相關工作人員監(jiān)測對象可能出現身體異常情況。智能健康監(jiān)測終端軟件系統(tǒng)為Linux 3.0.1,終端應用軟件設計采用Linux C與Linux Qt混合編程實現。智能健康監(jiān)測終端軟件總體流程圖如圖3所示。

數據傳輸部分采用C/S架構設計,智能健康監(jiān)測終端作為客戶端,通過TCP Socket編程實現。數據采集模塊采集的健康數據封裝在TCP數據包中,通過TCP Socket發(fā)送給醫(yī)療數據處理服務器端,監(jiān)測終端同時接收醫(yī)療數據處理服務器發(fā)送來的健康狀態(tài)提醒數據[11]。TCP Socket客戶端主要用到的數據類是QTcpSocket,首先創(chuàng)建QTcpSocket對象,綁定信號槽。當一組數據采集完成時,對數據進行封包處理,然后發(fā)送數據,同時監(jiān)聽客戶端對應的端口,如果有數據讀取,則發(fā)出讀取數據的信號,完成數據讀取。

3.2 監(jiān)測終端軟件界面設計

監(jiān)測終端配備4.3英寸液晶顯示屏,用于顯示采集的人體健康及GPS數據。智能健康監(jiān)測終端人機界面設計通過Qt開發(fā)語言設計實現。首先基于Ubuntu系統(tǒng),配置Qt嵌入式開發(fā)環(huán)境,開發(fā)監(jiān)測終端的人機顯示界面,圖形化顯示各后臺子軟件模塊采集的人體健康數據、GPS數據,并繪制心率波形。

4 系統(tǒng)測試結果與分析

搭建人體健康智能監(jiān)測系統(tǒng),對終端進行測試,當人體出現異常時,監(jiān)測終端的界面顯示如圖4所示。

監(jiān)測終端將健康數據上傳至醫(yī)療數據處理服務器,當健康出現異常,醫(yī)療數據處理服務器會對監(jiān)測對象進行定位,并將位置顯示在電子地圖上,如圖5所示。界面會顯示報警監(jiān)測對象的詳細健康數據信息、個人聯系方式、詳細的地圖定位數據。

圖6為移動客戶端軟件測試圖。在啟動軟件時的界面上有一個按鈕“獲取當前數據”,點擊該按鈕,客戶端連接至醫(yī)療數據處理服務器,并發(fā)送獲取監(jiān)測對象健康數據的請求,接收來自醫(yī)療數據處理服務器的數據,解析并顯示在移動客戶端的界面上。

通過模塊測試和聯合調試,智能健康監(jiān)測終端可以正確采集人體健康數據,采集的健康數據包括圖像、血氧、心率、灌注指數、體溫;GPS數據獲取、解析正確,可以正常顯示在Qt開發(fā)的嵌入式界面上;監(jiān)測終端軟件可以實現數據上傳至醫(yī)療數據處理服務器,可以接收來自醫(yī)療數據處理服務器返回的健康提示信息。醫(yī)療數據處理服務器可以正常接收來自智能健康監(jiān)測終端上傳的健康數據,并返回健康提醒信息,能夠正常接收來自移動客戶端的健康數據請求,返回目標對象的健康數據;移動客戶端能夠連接至醫(yī)療數據處理服務器,發(fā)送健康數據請求,接收來自醫(yī)療數據處理服務器返回的監(jiān)測對象健康數據,并進行顯示。

5 結 語

本文綜合了醫(yī)療數據處理服務器、移動客戶端、智能健康監(jiān)測終端三部分進行健康監(jiān)測系統(tǒng)的聯合測試,并分析了系統(tǒng)的測試結果。測試結果表明智能健康監(jiān)測終端工作穩(wěn)定,能夠實現對人體健康數據采集、監(jiān)測與報警、監(jiān)測對象位置定位等功能。

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篇10

本周觀點:

2018年,“互聯網+”、人工智能及數字經濟領域重大工程將獲國家資金直接支持。10月13日,國家發(fā)改委官方《關于組織實施2018年“互聯網+”、人工智能創(chuàng)新發(fā)展和數字經濟試點重大工程的通知》。最終獲批項目2018年將直接獲得國家補助資金投資支持。

IT重大產業(yè)規(guī)劃進入實質性落地階段,行業(yè)景氣度加速向上。自2012年12月國務院印發(fā)《“十三五”國家信息化規(guī)劃》,到2017年3月人工智能首次寫入政府工作報告,到7月份國務院印發(fā)《新一代人工智能發(fā)展規(guī)劃》,此次國務院重大工程項目補助是對IT關鍵領域產業(yè)規(guī)劃推進的實質性落地,更彰顯了政府對科技產業(yè)的支持決心,未來3-5年相關領域行業(yè)景氣度有望加速向上。

覆蓋三大領域,17個細分重點發(fā)展方向。重大工程申報方向主要在“互聯網+”、人工智能和數字經濟三大領域內,17個明確細分方向:包括新一代云計算操作系統(tǒng)、邊緣計算云平臺、異構計算云平臺、物聯網微功耗芯片、無人駕駛及工業(yè)領域高端傳感器、互聯網協(xié)同制造服務支撐平臺、深度學習智能芯片、深度學習開源平臺、高準確度人臉識別、高靈敏度語音識別、無人駕駛航空器產品、智能服務機器人、政務信息系統(tǒng)整合共享、大數據應用、數字經濟公共基礎設施、中國-東盟信息港及“一帶一路”數字絲綢之路。

申報項目需通過嚴格技術指標要求,細分領域龍頭企業(yè)受益最大。此次試點重大工程要求,申報項目需嚴格控制數量,避免“小、散”,切實體現重大、突出重點,從而有利于國家集中資金扶持重難點技術和產品的攻克。

對此,文件對相關重大工程申報均提有對應的嚴格技術指標,以深度學習智能芯片為例,指標要求:1.申報企業(yè)可任選前端芯片或云端芯片進行申報;2.基于自主知識產權新型計算機指令集,配套編譯器支持MXNET、CAFFE等框架;3.云端芯片性能不低于400Gops/W,前端芯片整體功耗不高于5W;4.單款智能芯片出貨量不低于100萬片;5.在3個以上領域得到應用。因此,相關概念性的企業(yè)將被檔于門檻之外,真正具備技術實力和優(yōu)質產品積累的領軍企業(yè)將最大受益。