cps技术与无线感知网结合社区和个人数字医疗实施word格式论文.docxVIP

1绪论1.1研究背景及意义随着社会经济的发展以及人民生活水平的不断提高，人们对生活质量也有了更 高的要求，日常的医疗保健服务和紧急情况下的医疗救治也显得更加重要。人口老 龄化对健康保健行业也提出了巨大的挑战，传统的医疗模式是医生和病人之间面对 面进行诊断和治疗，这种医疗模式已经不能满足健康保健迅速增长的巨大需求，其 在时间以及资源的利用上都不是最有效的。为了解决上述问题，需要更好地发展面 向家庭、社区及基层的数字化医疗技术及服务。因此，如何将 IT 技术应用到社区、 家庭的医疗中，使得医疗服务更加便捷、高效是一个难点问题。社区医疗服务的发展程度代表了一个社会的进步水平，体现了一个国家的综合 实力，在美国、欧洲、澳大利亚等发达国家，社区医疗服务已经开展了 20 多年，家 庭医生已成为社区医疗服务的主体。在英国，社区医院的医生数量占到全国医生总 数的近 50％；相比之下，我国的社区医疗服务规范化程度还不高，社区医疗信息资 料的收集统计工作还很落后。那么，如何在人手和资源有限、任务复杂繁重的情况 下保质保量地完成社区医疗服务的职能，是摆在我国社区医院面前的一道难题。整合数字家庭技术和医疗卫生资源，建立以家庭医疗服务为中心的社区医疗保 健体系，其最终目标是向社区内居民提供个性化、数字化的医疗服务和健康管理。 它是以社区居民的个体健康及保健为目标，以家庭为基本单位、以社区为核心，集 预防、诊断、保健、监护、急救和互动为服务内容，综合利用现代的网络技术、通 讯技术、控制技术和一些医疗设备终端，将医疗服务、保健服务、监护服务、急救 服务和健康教育等引入家庭，构建完整的数字化医疗服务体系。让社区居民方便、 快捷地获得疾病预防和监控等社区健康管理服务的同时，还能通过网络通讯技术， 获得建立健康档案、短信健康提醒、远程医疗诊断、远程保健护理、紧急救治、医 学资料检索、专家交流互动、网上会诊及健康教育等服务。1.2研究现状与分析1.2.1CPS 技术CPS (Cyber Physical Systems，信息物理系统) [1,2]是一个综合网络、计算和物理环 境的多维复杂系统，通过 3C（Computation、Communication、Control，计算、通信、 控制）技术的深度协作和有机融合，从而实现大型系统的实时感知、动态控制和信 息服务。CPS 技术与物联网在基本技术（如无线传感器网络、射频识别、高效低功 耗嵌入式系统和 SOC 等）方面是一致的，但 CPS 技术更强调循环反馈的概念，强调 感知物理世界之后，再通过通信与计算对物理世界做出调整。2005 年 10 月，美国科学院发布了一项关于本国科学及时竞争力的研究报告《站 在风暴之上》[3]，该报告对美国现在的科学技术竞争力进行了详细的评估，并对如何 维持和提高科学技术竞争力提出了较为详细的建议。美国科学院在详细评估美国科 学技术竞争力的基础上，于次年 2 月发布了《美国竞争力计划》[4]，在该报告中，美 国将 CPS 技术列为未来几年重点研究和发展的几个项目之一。2007 年 7 月，PCAST（美国总统科学技术顾问委员会）发布了《挑战下的领先—竞争世界中的信息技术 研发》[5]的研究报告，该报告中明确的列出的八项关键信息技术分别为：CPS 技术、 高端计算、数据存储于数据流、人机界面、软件、网络与信息安全、NIT 与社会科 学，其中 CPS 技术处于首要位置[6]，足以表明 PCAST 对其的重视程度。成立于 2008 年的美国 CPS 指导小组在《CPS 执行概要》中，把 CPS 应用到了交通、国防、能源、 医疗、农业和大型建筑设施等多个方面。在欧洲，CPS 的声音更加强劲，在嵌入智能与系统的先进研究与技术（ARTMEIS） 方面，欧盟计划从 2007 年到 2013 年的六年时间内投入约 54 亿欧元（超过 460 亿人 民币），从而推动其在智能电子系统方面的发展，并在未来的五年时间内成为该领域 的主导力量和领袖[7]。在我国，何积丰院士发表了多篇关于 CPS 技术的研究报告，并于 2009 年向国务 院提交了一份报告，建议国家有关部门将 CPS 技术作为我国信息技术未来发展的方 向。国内也有很多科研机构和高等院校也开始了该领域的研究工作，从近两年国家自然科学基金、“863 计划”和“973 计划”的项目计划也可以看出，已经将 CPS 技术的相关研究作为重点研究的方向[8,9]。CPS 技术在研究和发展中遇到了一些技术问 题[10,11]，国家对该技术的密切关注也将加速其研究和发展。目前，在智能交通领域， 上海市已成功开展了 CPS 技术与智能交通结合的试点工作，通过车载信息终端，将 汽车上各个电子部件的数据信息实时采集和监控，通过无线通信技术与后台信息服 务系统进行通信连接，