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资产管理关系到整个医院的运营，采用先进的管理理念和信息化技术，辅助医院构建信息化管理系统成为资产运营管理的关键[1]。随着智能设备的飞速发展，设备的定位需求不断增加，室内定位技术成为了信息技术研究的热点问题之一。在医院的资产管理中，结合计算机、网络、通信、人工智能等技术手段构建资产的新型管理模式，实现资产信息的数字化与网络化，建立新的资产管理方式和流程[2-3]。顺应信息技术改变，调整医学装备管理内容，是众多学者面临的主要挑战。

1 医学装备管理系统开展进程及现状

临床医学装备管理系统的应用可追溯到20世纪90年代之前，当时国内外多数医院均使用纸质账目进行医疗设备管理，以人工操作为主，管理内容主要包括财务台账、维修记录等，数据采用纸质记录本和电子文档的形式进行储存，纸质文档和电子文档处于共存状态[4]。20世纪90年代，电子表格被引进，在国内得到广泛应用[5]。经过十年的发展变化，国内已有部分医院开始使用网络化数据库管理软件系统，至21世纪初，移动数据终端、条形码技术和医学设备管理理念逐渐成熟，共同推动了医疗设备信息化管理系统构建和应用，设备的买卖账目和维修记录逐渐发展为数据库化管理[6]。

2 反向定位技术概述

2.1 室内定位技术实现的关键iBeacon

iBeacon是一项低耗能蓝牙技术，工作原理类似之前的蓝牙技术，由Beacon发射信号，蓝牙设备定位接受，反馈信号。当用户或者物体进入、退出或者在区域内徘徊时，iBeacon的广播有能力进行传播，可计算用户和iBeacon的距离（可通过RSSi计算），由此可知，只要有三个即可实现室内的定位。

2.2 正向定位技术

要了解什么是反向定位，首先需要了解正向定位技术。正向定位技术工作流程主要包括以下几个方面：① 正向定位首先在需要定位的区域内铺设蓝牙iBeacon信标，一般至少需要铺设3个蓝牙iBeacon信标（因为定位算法要求至少知道三个点的RSSI值才能准确地计算定位）；② 蓝牙iBeacon信标会每隔一定的时间广播一个数据包到周围；③ 当终端设备进入蓝牙iBeacon的信号覆盖范围内，蓝牙主机在执行扫描动作时，会间隔地接收到蓝牙iBeacon广播出来的数据包；④ 在蓝牙主机接收到广播包时，会显示该广播包来自于哪一个蓝牙iBeacon从机的MAC地址和当前的接收发送信号强度指示值RSSI；⑤ RSSI值是确定蓝牙主机位置和蓝牙iBeacon之间远近距离的依据；⑥ 通过内置的定位算法，以及和地图引擎数据库的交互，就可以测算出蓝牙主机当前的具体位置。

简而言之，正向定位是将iBeacon的信标固定位置，通过手持设备（如手机、电脑、pad等）进行分析计算，再确定手持设备的位置。

2.3 反向定位的原理

反向定位是固定以蓝牙网关在室内的位置，然后通过接受Beacon信标的信号，来确定iBeacon信标的位置的定位方式。

蓝牙网关主要用于扫描蓝牙设备、iBeacon设备，然后实现远程云管理，例如：远程控制BLE蓝牙设备，接收BLE蓝牙设备发送的数据，并将其发送给服务器。而蓝牙网关的工作原理主要包括以下内容：首先，当蓝牙设备进入某个蓝牙网关的范围，和蓝牙网关的蓝牙部分进行连接，并传输当前数据；然后，蓝牙网关的蓝牙部分接收到数据，和Wi-Fi模块通过串口连接并传输数据；其次，蓝牙网关Wi-Fi部分通过无线路由器将数据上传到服务器，并对当前的情况进行控制修改；最后，服务器经过计算和分析将蓝牙设备的定位信息在前端显示，控制指令也可通过服务器传给蓝牙网关的Wi-Fi，Wi-Fi传输给蓝牙，蓝牙传输给蓝牙设备实现控制。

蓝牙网关最常用的功能就是进行反向定位。同时，还可以将蓝牙网关的扫描范围标记为安全区域，一旦iBeacon设备离开安全范围，便能触发后台的安全报警，实现位置追踪的目的（这是实现安全看护和物资管理的关键）。

3 医学装备管理系统中反向定位技术的应用

医院资产庞大，数量种类繁多，各种医学装备价值不菲，还具有使用地点分散、使用寿命长以及管理较混乱的特点。主要指三大类：第一类包含各种诊断、治疗及辅助设备，如各类影像学设备（CT、MRI等）、实验室检查设备（生化分析仪、加速器、DSA等）、治疗设备如呼吸机等，以及消毒灭菌等辅助设备。第二类即科室内的硬件和网络设施，包括科室内计算机、网络设备等。第三类是医院的基础设施，包括水电气和消防设备等[7]。医院的核心建设基本都投入在医疗设备中，也可说是医院的资产核心，医疗设备配置情况反映了医院的现代化程度，是医疗、教学和科研工作开展的基础，也是国家医学科技水平不断提高的基本条件[8-9]。

但经调查，目前国内很多医院仍延用传统手工和电子表格的管理方式，不仅增加工作量，管理难度也较高，而且固定资产的历史操作和资产统计工作异常困难，导致资产流失不明和重复购置，对于固定资产的折旧和维护等都出现信息不对称性，还有财务数据和实物情况不符等问题[10]。

反向定位技术在医学装备管理系统中的应用主要体现在以下几个方面：提高资产盘点效率，通过微信二维码技术实现一键盘点，改变医院资产清查数据的采集方式，提高清查效率；实时定位监测设备，利用iBeacon反向室内定位技术、低功耗蓝牙技术、LoRa调制解调技术等技术实时对院内所有设备进行定位监控，建立移动轨迹数据，实时监测运转情况，全面掌握院内设备的使用情况，及时处置闲置设备；闭环痕迹监管，对医院资产实物从盘点、入账、维修、报废等方面进行流程化、痕迹化准确监管；建立医院资产大数据，院领导及管理人员可通过微信快速查询、统计、分析医院资产情况，实现医院资源的合理配置，并为相关决策提供依据[11-12]。

4 医学装备管理系统中反向定位技术的实现

4.1 建设原则

反向定位技术建设主要遵循以下几方面原则。

（1）操作简单。系统建设时，用户界面尽量简单易懂，以方便、快捷为主，以免繁忙时复杂操作影响工作进程[13]。

（2）真实可靠。使用正规的Web服务，保证数据备份建立真实有效，设立恢复机制，应用稳定性高、可用性强的软硬件产品，减少系统故障导致数据丢失[14]。

（3）安全。系统构建时可插入安防系统，使用权限管理机制，保证医院数据资料安全[15]。

（4）先进。摒弃传统落后的技术，尽量选择成熟、先进的主流技术，选择知名的先进应用平台支撑系统构建，保证系统结构先进性，以延长系统使用时间，降低后续更新系统花费[16]。

（5）具有可拓展性。随着系统使用频率增加和用户数量增多，系统将不断激发用户需求，进一步深化业务管理，在构建系统时，应考虑系统后续设计的拓展性，留下深化扩展的空间[17]。

4.2 技术架构

医院资产管理的信息化建设，可实现医院资产管理的现代化、信息化，解决不必要的人力资源和成本的浪费，更加科学、准确、有效的进行资产管理，辅助医院实现设备资产动态实时监控，达到医院等级评审检查要求，提高医院的运营效率，同时提升了医院整体的管理[18]。

系统架构分为资产管理、设备管理、动用率监控、温湿度管理、电子围栏、维修管理、报废管理等多个项目。

（1）资产管理。定位追踪能实时对院内所有设备进行定位监控，误差距离小于1 m（根据项目需求，精度可调整），可对多栋，多楼层医院建立3D立体地图，定位设备到具体楼层和房间，位置刷新周期可根据要求精确到秒[19]。

（2）设备管理。电子围栏建立医院的虚拟边界，若有设备超出合法房间、合法楼层、合法建筑时进行预警，若有设备超出医院的虚拟边界管理范围，可直接向医院保卫部门预警[20]。以移动轨迹为基础建立医院移动设备移动轨迹数据，更利于全面了解设备的使用情况、协调情况。

（3）动用率检测和温湿度管理。动用率监测对设备的运转情况、使用情况进行实时监测，全面掌握全院设备的使用情况，及时处理闲置设备[21]。温湿度监控为血库、检验科等建立24 h温湿度监控，并可对单独的冰箱、冷藏库等建立独立温湿度监控，院方可以自定义温湿度阈值，超出阈系统将立即预警。

（4）电子围栏。医院可通过手机微信小程序扫描设备标签上的二维码实现设备资产一键盘点[22]，并可通过设备信息迅速定位设备的楼层及房间。数据分析，实时显示医院资产数据信息，全面掌握医院资产分布，从高值设备到普通资产，打开微信小程序即可一键获取医院资产的申购、折旧、维修、报废数据。

（5）维修管理。设备出现故障，由使用科室通过系统登记设备名称、故障原因对设备进行故障登记，登记后设备科会收到维修申请表，设备科安排相关工作人员进行检修[23]。若超出保修时间，或送往院外进行维修，支付维修费用时应记录维修厂商信息及维修花费，通过设备科报上级领导审批后开始维修，记录每台设备的维修信息及维修价格。

（6）报废管理。设备本身伴有缺陷或故障后无法维修需要报废，或设备本身寿命到期的资产进行资产报废管理时，使用科室向设备科填写报销申请单，各级审批完成后转移到资产报废管理列表[24]。

4.3 构建流程

反向定位技术实现过程较为复杂[25]，其构建大致分为七个步骤，① 进行医院实地考察，提供医院基建图电子版和设备数据表；② 搭建平台，带入所有设备的基础数据；③ 依据各科室核对设备的基础数据信息，配备标签打印机；④ 院内组织系统相关操作培训；⑤ 指导相关科室进行设备标签的粘贴工作；⑥ 系统硬件设施进行布局、安装和调试；⑦ 进行系统的整体调试、完成搭建。正常搭建周期为30个工作日，最终根据实际情况进行调整。

5 总结和展望

反向定位技术的研发和使用符合医疗设备管理实际，能够满足当前医院医学装备管理需求。随着技术的不断完善，

相信方向定位技术将在以下几个方面有着更广泛的应用。

（1）建立更为成熟的医院装备管理体系。以原有物质管理系统为基础，构建相对完善的从入库开始、维修、维护、计量直至设备报废的医疗设备保证系统，除了完善医院财务管理系统外，还保证了管理质量[26]。

（2）更低的构建成本与大规模运用。随着近年来室内定位技术愈发完善，以及构建成本下降，在可预期时间内，与无线网络等信息化技术相结合，可以大规模实施医疗设备的动态追踪管理[16]。

（3）加入温湿度监测功能。集成温湿度传感器的应用，使冰箱等设备的温度监测系统构建难度降低。

（4）医学装备知识库构建。医疗设备管理系统除了完成对医学装备的管理外，还要完成对医学装备知识的管理，针对实际工作中资料查询、新增和编辑等操作，构建知识库系统还应具有针对性，随着iBecon等室内定位技术完善成规模化的制造和应用，使得成本降低，条形码标签可能会被完全取代，但现阶段也不能完全使用iBecon等电子化标签替代条形码，其应用深度还有待继续发掘，以最大限度发挥其优势。

同时，目前方向定位技术在医学装备的应用也遇到了很多阻碍并存在以下不足。

（1）对医院的医学装备管理进行重构难度较高。新的医学装备管理流程完全不同于医院之前的流程，需要根据各个医院的特点以及管理模式进行重构，在重构的过程中，需要医院各级人员及资源的密切配合。重构完成后，在具体的实施中还需要医院相关人员管理理念的转变和适应。

（2）软件技术还不完善，开发难度高。目前的反向定位技术在软件架构上还不完善，部分开发包更新频繁，Bug较多，技术文档不全，在开发中遇到的问题较多，开发资源投入大。

最后，相信随着医疗改革和信息化推动，医学工程人员应根据时代特点规范地完成医疗设备管理工作，逐步达到国际标准，提高我国医疗设备管理质量，为医疗技术发展提供保障。

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反向定位技术在医学装备中的应用

引言