2020零售业自有品牌与可持续海产品发展报告-CCFAx海洋馆里委员会-202012.pdf
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1、度赋能健康产业 7 标识编码、安全 NFC、蓝牙、Zigbee、 无线局域网、NB-IoT 共性基础 对象感知 互联互通 赋能支撑 智能卡、条码、RFID 超高清视频、人工智 能、区块链 图 3 健康物联网技术架构图 共性基础:健康物联网共性基础重点体现在标识编码、安全两个方 面:标识编码能够完成对设备的唯一标识,在物联网系统中互联互通定 义明确对象,安全技术保障健康物联网设备、网络和系统不受外界干扰 和攻击,确保个人信息隐私、数据安全、系统安全。 对象感知:健康物联网感知支撑由各种信息传感设备以及智能传感 系统构成,是健康物联网识别物体、采集信息的来源,包括智能卡、条 码、RFID 等。 互
2、联互通:主要负责健康物联网技术架构中的数据传输和消息解析 , 将经过处理的感知信息得到并的信息准确的、快速的传递给系统平台。主 要包括近场连接、短距离通信和广域网通信三种技术。 赋能支撑 : 健康物联网高质量服务依赖物联网相关赋能技术的支撑。 通过超高清视频、人工智能、区块链等赋能技术的创新,推动健康物联 网产业创新服务模式、实现生态化建设。 (三)共性基础 1. 标识编码 目 前 主 流 的 标 识 编 码 技 术 主 要 包 括:Handle、Ecode、OID 等。 健康物联网白皮书 8 Handle 标识编码体系是基于美国制造业技术体系发展的标识技术,由日 内瓦非盈利国际组织 DONA
3、 统一管理,主要用于制造业、物流行业等; 中国物品编码中心于 2011 年提出了具有我国自主知识产权的 Ecode 国家 物联网标识体系(Entity Code for IOT)。Ecode 已广泛应用于农产品、成 品粮、红酒、茶叶、化肥、乳品、工业装备、原产地认证等领域。OID 是 ISO/IEC、ITU 两大国际标准化机构联合推动的标准体系,目前已在信 息安全、信息化医疗、网络管理、自动识别、传感器网络等领域广泛应 用。所有标识可保证全球唯一性,具有权威性。 表 1 标识编码特征汇总 分类主要特点应用领域 Handle 1. 成熟性:已在全球近 70 个国家开展应用; 2. 唯一性:保证标
4、识在全球范围内唯一; 3. 安全性:标识注册、解析服务、信息管理的安全性 大大增强; 4. 兼容性:兼容现有各种标识体系; 5. 可扩展性:拥有足够容量。 工业、制造业、 物流等 Ecode 1. 自主知识产权:首个具有我国自主知识产权的标识 体系; 2. 可扩展性:容量足够大,能够实现为物联网中任意 对象分配唯一专属的编码; 3. 兼容性:它能够兼容现存的各类闭环系统的编码方 案,通过赋予行业内部编码唯一标头的方式,实现 跨系统的信息互通; 4. 方便读取:可存储于条码、二维码、电子标签等不 同载体中。 农产品、成品 粮、 红 酒、 茶 叶、 化 肥、 乳 品、工业装备 OID 1. 全球唯
5、一性:OID 是 ISO、IEC、ITU 三大国际标准 化机构联合推动的标准体系,所有标识可保证全球 唯一性。 2. 自主可控性:不存在任何国际专利、知识产权、注 册费等问题。 3. 兼容性:能够兼容现有的各种标识机制(RFID 等)。 信息安全、信 息化医疗、网 络管理、自动 识别、传感网 络 二、物联网技术多维度赋能健康产业 9 我国 OID 注册中心于 2007 年成立,负责全球唯一标识符 OID 中国分 支 1.2.156(ISO.member.china)和 2.16.156(ISO-ITU.member.china)的注册、 解析、管理以及国际备案工作,负责自主可控地实现各应用信息
6、系统与其 他网络间的通信以及异构信息系统之间的互联互通。根据我国 OID 注册中 心公开数据,包括卫生部统计信息中心、用友医疗卫生信息系统有限公司、 北京大学人民医院在内的近 90 家健康医疗领域知名机构完成 OID 标识编 码注册,研制开发了自主知识产权、国际技术领先的 OID 标识解析系统, 用于各类对象的精准标识与信息追溯解析、数据融合互通。 OID 已广泛应用于信息安全、RFID、生物识别、医疗影像等通信 技术和信息系统等相关领域。其中,国际医疗健康信息传输与交换组织 HL7(根节点 2.16.840.1.113883)采用 OID 标识和 HL7 编码机制,目前 已对超过 4000
7、个 OID 进行了信息标识,包括相关的组织、算法、代码 等。HL7 的 OID 分支覆盖了日本、澳大利亚、英国、荷兰、法国、中国 等国家,应用包括了患者、医护人员、设备和系统、访客、订单、文档 等因素。我国电子病历基本架构与数据标准(WS445-2014)、电子病历 共享文档规范系列标准(WST 500-2016)和可穿戴产品分类与标识(GB/ T 37035-2018)等健康领域标准均使用 OID 编码技术,为实现健康领域数 据互联互通和产品信息追溯奠定基础。 2. 安全 健康物联网安全技术涉及多个行业且跨度较大,安全控制较其他技 术难度较大。2019 年我国发布国家标准 GB/T 2223
8、9-2019信息安全技术 网络安全等级保护基本要求单独设立物联网安全章节,从安全物理环 境、安全通信网络、安全区域边界、安全计算环境和安全运维管理等角 度提出了技术要求,进一步保障物联网数据保密性和完整性、个人信息 保护、通信网络安全、移动应用和移动终端管控等方面,为健康物联网 健康物联网白皮书 10 安全保驾护航,详见图 4。 感知节点 管理 资产管理 设备维护 管理 环境管理介质管理 漏洞和 风险管理 网络系统 安全管理 密码管理 交更管理 安全事件 处置 外包运维 管理 备份与 恢复管理 应急预案 管理 恶意代码 防范管理 配置管理 安全运维 管理 剩余信息 保护 可信验证 数据 保密性
9、 个人信息 保护 数据 完整性 数据备份 恢复 恶意代码 防范 入侵防范 感知节点 设备安全 抗数据 重放 身份鉴别 网关节点 设备安全 数据融合 处理 访问控制安全审计 安全计算 环境 感知节点设 备护理防护 物理位置 选择 物理访问 控制 防盗窃和 防破坏 防雷击电磁防护 防火防水和防潮防静电电力供应温湿度控制 安全物理 环境 接入控制边界防护安全审计入侵防范访问控制可信验证 恶意代码和垃 圾邮件防范 安全区域 边界 网络架构可信验证通信传输 安全通信 网络 图 4 网络安全等级保护基本要求物联网部分示意图 同时,GB/T 370442018信息安全技术物联网安全参考模型及通 用要求针对感
10、控安全、网络安全、应用安全、运维安全四个参考安全 分区均提出相应安全防护措施: 感控安全区:满足感知对象、控制对象及相应感知控制系统的信息 安全需求。主要保障感知对象计算资源的有限性、组网方式的多样性、物 理终端实体的易接触性等方面。 网络安全区:满足物联网网关、资源交换提供信息安全需求,其安 全要求不应低于一般通信网络的安全要求,主要保障数据汇集和预处理 的真实性及有效性、网络传输的机密性及可靠性、信息交换共享的隐私 性及可认证性。 应用安全区:满足用户的信息安全需求,负责满足系统用户的身份 认证、访问权限控制以及配合必要的运维管理等方面的安全要求,同时 二、物联网技术多维度赋能健康产业 1
11、1 具备一定的主动防攻击能力,充分保障系统的可靠性。 运维安全区:满足运维管控的信息安全需求,除了满足基本运行维 护所必要的安全管理保障外,更多的是需要符合相关法律法规监管所要 求的安全保障功能。 (四)对象感知 1. 智能卡 居民健康卡是国家卫生计生委推进以基层为重点的“三个一工程” 建设重要内容, “健康中国 2030”规划纲要提出,到 2030 年,人人拥 有规范化的电子健康档案和功能完备的健康卡。作为一项重大民生工程, 电子健康卡服务设立官方唯一许可的患者信息收集接口,逐步取代各地 医院、政府的 3000 多个 APP 软件,从而更好地保护患者健康信息安全, 并实现居民与医疗机构之间、
12、医疗机构相互之间、医疗机构与社会公共 服务等相关部门之间信息互通共享。 居民健康卡是国家卫生信息化“3521 工程”框架提出的基于电子健 康档案和电子病历的三级信息平台,实现医疗卫生服务跨系统、跨机构、 跨地域就医、数据交换和费用结算的智能卡,具有居民身份识别、全国 医院通用就诊、存储个人基本健康信息、承载电子病历、新农合资金结 算等医疗卫生功能,以及银行储蓄卡功能,是实现居民与医疗机构之间、 医疗机构相互之间、医疗机构与社会公共服务等相关部门之间信息互通 共享的纽带和关键。 目前,我国卫生部相继正式印发居民健康卡技术规范、 居民健 康卡管理办法(试行)等指导文件,包含用户卡、安全读取模块(S
13、AM) 卡、终端、密钥、资质管理、产品检测等六大类 15 项技术规范与管理办 法,涵盖了居民健康卡制作、发行的各个方面和环节,建立完善了居民 健康物联网白皮书 12 健康卡制作发行标准与规范体系,构成了居民健康卡建设的框架性文件, 为标准统一、安全高效地推进居民健康卡建设奠定了坚实基础。 2. 条码 条码极大地提高了数据采集和信息处理的速度,提高了工作效率, 并为管理的科学化和现代化做出了很大贡献。随着条码在健康领域的标 识及认证方面的应用,医疗健康领域将条码与健康信息进行绑定形成健 康码,实现健康信息的数字化。 我国依据 ISO/IEC JTC1 标准转化制定了四一七条码、快速响应矩 阵码等
14、国家标准,解决了我国应用缺乏技术和国家标准支撑的问题,提 升了各行业信息化的管理水平,为我国二维码技术的自主创新奠定了基 础。随后实际应用需求增加,根据我国国情自主研制二维码标准,为二维 码在各行业应用和普及推广积蓄了充分的力量,促进了自动识别产业的 形成。条码技术和健康领域融合在新型冠状病毒疫情中得到了体现,于 2020 年发布 GB/T 38961-2020个人健康信息码 参考模型、GB/T 38962-2020个人健康信息码 数据格式和 GB/T 38963-2020个人健康 信息码 应用接口,在预防、控制和消除突发公共卫生事件危害的过程 中,快速获取个人健康的相关信息、统计某种流行病或
15、疾病的相关信息、 管理不同地域之间的人员流动、互认健康信息业务等。 3. RFID 健康物联网领域借助 RFID 远距离识别、无需人工干预、在不可视的 情况下仍能读取、能随时写入信息、存储容量大等特点,RFID 技术在健 康管理领域包括个人健康管理、病人照护、药品器械管理、医护人员安 全管理等方面将会有广泛的应用。 RFID 技术的发展为探索智能化养老创造可能,将在老年健康管理中 二、物联网技术多维度赋能健康产业 13 扮演重要角色。 例如养老服务机构可以通过RFID技术定位老年活动路线, 为老年人提供更为宽松的养老环境;医院救助机构可以通过 RFID 技术快 速查看老人的身份和病例,减少医疗
16、事故,缩短诊断时间等。通过 RFID 技术,判别个人物品、安排提醒日程、归档运动记录。RFID 技术与智能 视频联动后,将第一时间为医疗人员提供现场画面,做到实时监管与及 时救护。 (五)互联互通 健康物联网主要涉及三种互联互通技术:近场连接技术、短距离通 信技术、广域网通信技术。 图 5 健康物联网的三种互联互通技术 1. NFC NFC 技术不仅能够实现设备之间数据的快速、安全传输,还能通过 移动互联设备将实时采集的数据与患者历史诊疗记录进行综合和智能分 析,实现自动化智能化的实时诊疗服务。例如,将 NFC 芯片内嵌到血糖 仪或者创可贴等产品内,监视各种重要的人体生命特征,不仅了解病人 健
17、康物联网白皮书 14 之前的治疗情况,还可查询与病人相关的病例,促进了医疗信息的智能 管理。 移动终端尤其是手机将在医疗保健行业发挥更加重要的作用。医 生通过 NFC 手机扫描,患者的相关信息被存储到诊疗数据库当中,同 时患者的电子病历也将及时反馈到医护人员。医生通过 NFC 手机将保 健信息传递给患者,患者也可以通过手机将自己的信息传递给医护人 员。通过这种方式,不但可加强对单个病人的疗效,而且还可建立起强 大的医疗信息数据库。因此,NFC 技术的应用将成为医疗行业下一个 爆发点。 目前,越来越多内嵌 NFC 芯片的手机面世,随着手机 NFC 应用普及 度攀升,各种移动医疗应用,如智能处方系
18、统、个性定制化医疗专家系 统将会逐渐进入生活。通过患者的个人电子病历卡,便可实现医疗巡检 的信息化。一部 NFC 手机结合多样化移动医疗应用,可以实现常见病的 自我救助。 2. 蓝牙 蓝牙技术协会(Bluetooth SIG)下设医疗设备工作组(MED WG)和 运动健身工作组(SF WG)致力于制定医疗、运动设备通信协议和服务 规范,并改善蓝牙设备连接、互操作和交换数据体验,通过手机、电脑 等终端对不同制造商的健康设备数据进行汇总和操作,实现身体特征数 据收集收集、分析。 截止 2020 年 6 月,蓝牙技术协会已发布体重秤、运行速度和节奏、 健身器械、心率仪、血压计、体温计、连续血糖监测等
19、健康设备的协议 规范。同时发布医疗设备配置文件(Health Device Profi le)、 健 康设备实施指导白皮书(Health Device Profi le Implementation Guidance 二、物联网技术多维度赋能健康产业 15 Whitepaper)等指南文件,指导开发者完成蓝牙从 GATT(Generic Attribute Profi le) 通用规范到 ISO/IEEE 11073 系列标准的格式转码。健康 物联网设备蓝牙协议工作流程如图 6 所示,健康物联网蓝牙协议模型如 图 7 所示。 蓝牙GATT协议 传感器 可转码特征数 据 不必转码特征 数据 蓝牙
20、GATT协议数据收集器 部分特征数据不 会用于转码流程 待转码的特 定数据 转码规则 (MED、SF 协议规范) 转码后符合 ISO/IEEE11073系 列标准数据 + ISO/IEEE11073生 态系统 管理设备 广域网 图 6 健康物联网设备蓝牙协议转码流程示意图 图 6 中基于蓝牙 GATT 协议的传感器采集了可转码特征数据,结合 MED 和 SF 工作组的设备转码规范生成符合 ISO/IEEE 11073 系列标准的 数据,最终发送至 ISO/IEEE 11073 生态的管理设备或广域网中,从而实 现健康物联网设备的数据互通与设备互操作。 L2CAP (逻辑链路控制和适配协议) L
21、2CAP (逻辑链路控制和适配协议) MCAP (多通道适配协议) MCAP (多通道适配协议) SDP (服务发 现协议) SDP (服务发 现协议) ISO/IEEE 11073数据交换协议 (设备端) 设备特征数据转码协议 ISO/IEEE 11073数据交换协议 (管理端) 设备特征数据转码协议 服务应用(设备端)服务应用(管理端) 设备端管理端 图 7 健康物联网设备蓝牙协议模型 健康物联网白皮书 16 图 7 中协议模型将 L2CAP(逻辑链路控制和适配协议)作为设备间 的基本底层蓝牙协议,建立一个或多个 L2CAP 数据通道实现通道连接。 多通道适配协议(MCAP)负责管理设备之
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