荊州市中心醫院:關于5G物聯網物流機器人在我院藥品配送中的應用
CHIMA 2020醫院新興技術創新應用典型案例推薦活動自啟動以來,獲得業內各方積極響應。CHIMA公眾號將陸續刊登參評案例,展示醫療信息技術科技創新應用成果,分享信息化建設先進經驗,促進同行間的學習交流和相互借鑒。歡迎關注。
在移動物聯網、5G、人工智能等新興技術的推動下,醫院智慧醫療建設正向著智能化、信息化不斷地升級迭代。智能化物流傳輸系統是現代化智慧醫院建設的重要標志之一,也是保障醫院高效運行的有力工具。本項目借助移動5G網絡技術發展醫院物流傳輸系統的應用優勢,提高了醫院物流傳輸系統減輕人力物力的投入,降低醫院運行成本。
以往信息技術水平不高以及智能化發展較低時,醫院內藥房的藥物配送通常是人力加推車進行運輸的效率低及時性差。現階段,隨著信息化高度的發展,實現醫院高效率運轉為滿足臨床各科室藥物配送的時效性,對于特殊病區尤其是隔離病區、危重癥病區、呼吸病區等,通過物流機器人配送工作量以及其時效性進行相關的配送,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先給出的任務指令,根據已知的地圖信息做出全局路徑規劃,并在行進過程中,不斷感知周圍局部環境信息,自主地做出決策,引導自身繞開障礙物,安全到達目的地。
(1)網絡組網架構
機器人系統的各個組成部件之間通過移動5G物聯網通道組成整體網絡架構。通過新型室分開通5G SA信號,5G BBU放置在中心醫院機房,接入園區級共享MEC平臺。數據傳輸N2接口(基站到AMF)路徑:室分基站上行到附近CRAN機房SPN設備就近接入,通過IP承載網接入荊州移動核心網。
N3接口(基站到UPF)路徑:基站——SPN設備(就近接入)——中心醫院MEC(UPF);
N4&OM接口(UPF到SMF)路徑:鏈路帶寬10GE,MEC(UPF)——SPN設備——IP承載網——荊州5GC核心網;
N6接口路徑:荊州中心醫院MEC(UPF)——千M數據電路——荊州中心醫院內網。
(2)機器人運行原理
首先利用地圖掃描機器人繪制出醫院內部地圖,電梯內部地圖。然后根據地圖規劃機器人運行路徑包括各個功能實現的位置、充電樁位置、電梯內部運行路徑、停靠位置等將地圖導入服務器主機及機器人同時調整細節功能及線路優化。通過以上所有步驟結束后,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測周圍環境,通過對比內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備,安全保障不可忽視。機器人與電梯聯動功能的實現全程與服務器主機通信,且服務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,每一層距離電梯約10m左右的位置,都設置了取得電梯控制權(即專梯模式)的控制點,機器人依據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。同理,電梯的選層,開關門信號都是通過信號反饋與內置系統邏輯實現的。
首先利用地圖掃描機器人繪制出醫院內部地圖,電梯內部地圖。然后根據地圖規劃機器人運行路徑包括各個功能實現的位置、充電樁位置、電梯內部運行路徑、停靠位置等將地圖導入服務器主機及機器人同時調整細節功能及線路優化。通過以上所有步驟結束后,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測周圍環境,通過對比內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備,安全保障不可忽視。機器人與電梯聯動功能的實現全程與服務器主機通信,且服務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,每一層距離電梯約10m左右的位置,都設置了取得電梯控制權(即專梯模式)的控制點,機器人依據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。同理,電梯的選層,開關門信號都是通過信號反饋與內置系統邏輯實現的。
依據圖上9月份數據統計,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,運輸次數相對于以往人工運送大大減少,緩解醫院人力投入了減少運營成本。
醫院物流機器人作為近些年信息技術發展以及互聯網廣泛使用的衍生物,物流機器人可以使用有限的資源替代以往重復性、規律性、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院應用中,在醫院應用物流機器人后管理上產生的問題,醫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,促使醫院管理系統更加高效、科學 。綜上所述,醫院內使用物流機器人輸送藥房的藥品,是現代社會發展的必然趨勢。對于醫院而言,快速、準確、自動、安全的運輸物質,是醫院物流系統的能夠攻克難關的一個重大需求。而物流機器人可以將以往醫院內繁重的運輸工作人員解放,將物流機器人應用于各個環節中,提高了物流運輸的時效性以及安全性,有效降低醫院內的物流成本,切實滿足當代物流業的發展要求。
申報單位:
荊州市中心醫院
參選方向:
醫院物聯網應用