荊州市中心醫(yī)院:關(guān)于5G物聯(lián)網(wǎng)物流機器人在我院藥品配送中的應(yīng)用
CHIMA 2020醫(yī)院新興技術(shù)創(chuàng)新應(yīng)用典型案例推薦活動自啟動以來,獲得業(yè)內(nèi)各方積極響應(yīng)。CHIMA公眾號將陸續(xù)刊登參評案例,展示醫(yī)療信息技術(shù)科技創(chuàng)新應(yīng)用成果,分享信息化建設(shè)先進經(jīng)驗,促進同行間的學(xué)習(xí)交流和相互借鑒。歡迎關(guān)注。
在移動物聯(lián)網(wǎng)、5G、人工智能等新興技術(shù)的推動下,醫(yī)院智慧醫(yī)療建設(shè)正向著智能化、信息化不斷地升級迭代。智能化物流傳輸系統(tǒng)是現(xiàn)代化智慧醫(yī)院建設(shè)的重要標志之一,也是保障醫(yī)院高效運行的有力工具。本項目借助移動5G網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展醫(yī)院物流傳輸系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)勢,提高了醫(yī)院物流傳輸系統(tǒng)減輕人力物力的投入,降低醫(yī)院運行成本。
以往信息技術(shù)水平不高以及智能化發(fā)展較低時,醫(yī)院內(nèi)藥房的藥物配送通常是人力加推車進行運輸?shù)男实图皶r性差。現(xiàn)階段,隨著信息化高度的發(fā)展,實現(xiàn)醫(yī)院高效率運轉(zhuǎn)為滿足臨床各科室藥物配送的時效性,對于特殊病區(qū)尤其是隔離病區(qū)、危重癥病區(qū)、呼吸病區(qū)等,通過物流機器人配送工作量以及其時效性進行相關(guān)的配送,可以有效的減少人員之間的傳染與接觸,有效保證了醫(yī)護人員的人身安全。
Automatic(Autonomous) Mobile Robot自主移動機器人自主移動機器人能夠按照預(yù)先給出的任務(wù)指令,根據(jù)已知的地圖信息做出全局路徑規(guī)劃,并在行進過程中,不斷感知周圍局部環(huán)境信息,自主地做出決策,引導(dǎo)自身繞開障礙物,安全到達目的地。
(1)網(wǎng)絡(luò)組網(wǎng)架構(gòu)
機器人系統(tǒng)的各個組成部件之間通過移動5G物聯(lián)網(wǎng)通道組成整體網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。通過新型室分開通5G SA信號,5G BBU放置在中心醫(yī)院機房,接入園區(qū)級共享MEC平臺。數(shù)據(jù)傳輸N2接口(基站到AMF)路徑:室分基站上行到附近CRAN機房SPN設(shè)備就近接入,通過IP承載網(wǎng)接入荊州移動核心網(wǎng)。
N3接口(基站到UPF)路徑:基站——SPN設(shè)備(就近接入)——中心醫(yī)院MEC(UPF);
N4&OM接口(UPF到SMF)路徑:鏈路帶寬10GE,MEC(UPF)——SPN設(shè)備——IP承載網(wǎng)——荊州5GC核心網(wǎng);
N6接口路徑:荊州中心醫(yī)院MEC(UPF)——千M數(shù)據(jù)電路——荊州中心醫(yī)院內(nèi)網(wǎng)。
(2)機器人運行原理
首先利用地圖掃描機器人繪制出醫(yī)院內(nèi)部地圖,電梯內(nèi)部地圖。然后根據(jù)地圖規(guī)劃機器人運行路徑包括各個功能實現(xiàn)的位置、充電樁位置、電梯內(nèi)部運行路徑、停靠位置等將地圖導(dǎo)入服務(wù)器主機及機器人同時調(diào)整細節(jié)功能及線路優(yōu)化。通過以上所有步驟結(jié)束后,TUG運行途中通過激光雷達掃描實況定位,通過多個紅外線、超聲波傳感器實時監(jiān)測周圍環(huán)境,通過對比內(nèi)置地圖以及實時計算來避讓障礙物及行人。運行過程若偏離既定路線機器人會及時與服務(wù)器主機通信,進行位置校準。
其次跨樓層運輸時電梯屬于特種設(shè)備,安全保障不可忽視。機器人與電梯聯(lián)動功能的實現(xiàn)全程與服務(wù)器主機通信,且服務(wù)器與電梯控制器之間、電梯控制器與電梯之間都是通過有線的方式可靠連接。在地圖內(nèi),每一層距離電梯約10m左右的位置,都設(shè)置了取得電梯控制權(quán)(即專梯模式)的控制點,機器人依據(jù)先到先得的原則有序搭乘電梯。電梯控制器可以實時獲取電梯的層站信號,以此來保證樓層與路線的對應(yīng)。同理,電梯的選層,開關(guān)門信號都是通過信號反饋與內(nèi)置系統(tǒng)邏輯實現(xiàn)的。
首先利用地圖掃描機器人繪制出醫(yī)院內(nèi)部地圖,電梯內(nèi)部地圖。然后根據(jù)地圖規(guī)劃機器人運行路徑包括各個功能實現(xiàn)的位置、充電樁位置、電梯內(nèi)部運行路徑、停靠位置等將地圖導(dǎo)入服務(wù)器主機及機器人同時調(diào)整細節(jié)功能及線路優(yōu)化。通過以上所有步驟結(jié)束后,TUG運行途中通過激光雷達掃描實況定位,通過多個紅外線、超聲波傳感器實時監(jiān)測周圍環(huán)境,通過對比內(nèi)置地圖以及實時計算來避讓障礙物及行人。運行過程若偏離既定路線機器人會及時與服務(wù)器主機通信,進行位置校準。
其次跨樓層運輸時電梯屬于特種設(shè)備,安全保障不可忽視。機器人與電梯聯(lián)動功能的實現(xiàn)全程與服務(wù)器主機通信,且服務(wù)器與電梯控制器之間、電梯控制器與電梯之間都是通過有線的方式可靠連接。在地圖內(nèi),每一層距離電梯約10m左右的位置,都設(shè)置了取得電梯控制權(quán)(即專梯模式)的控制點,機器人依據(jù)先到先得的原則有序搭乘電梯。電梯控制器可以實時獲取電梯的層站信號,以此來保證樓層與路線的對應(yīng)。同理,電梯的選層,開關(guān)門信號都是通過信號反饋與內(nèi)置系統(tǒng)邏輯實現(xiàn)的。
依據(jù)圖上9月份數(shù)據(jù)統(tǒng)計,機器人藥品配送的時效性平均送達時間在十一分鐘左右,提高了臨床的運行效率,運輸次數(shù)相對于以往人工運送大大減少,緩解醫(yī)院人力投入了減少運營成本。
醫(yī)院物流機器人作為近些年信息技術(shù)發(fā)展以及互聯(lián)網(wǎng)廣泛使用的衍生物,物流機器人可以使用有限的資源替代以往重復(fù)性、規(guī)律性、繁瑣性人工勞動。因此,在物流機器人作為一種全新的勞動力進入醫(yī)院應(yīng)用中,在醫(yī)院應(yīng)用物流機器人后管理上產(chǎn)生的問題,醫(yī)院以及藥房需要從全新的管理角度著手,積極探尋全新的突破點,促使醫(yī)院管理系統(tǒng)更加高效、科學(xué) 。綜上所述,醫(yī)院內(nèi)使用物流機器人輸送藥房的藥品,是現(xiàn)代社會發(fā)展的必然趨勢。對于醫(yī)院而言,快速、準確、自動、安全的運輸物質(zhì),是醫(yī)院物流系統(tǒng)的能夠攻克難關(guān)的一個重大需求。而物流機器人可以將以往醫(yī)院內(nèi)繁重的運輸工作人員解放,將物流機器人應(yīng)用于各個環(huán)節(jié)中,提高了物流運輸?shù)臅r效性以及安全性,有效降低醫(yī)院內(nèi)的物流成本,切實滿足當代物流業(yè)的發(fā)展要求。
申報單位:
荊州市中心醫(yī)院
參選方向:
醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用