身联网 (IoB) 术语出现于2016年。它描述了监测人体、收集生理、生物特征或行为数据,并通过无线或混合网络交换数据的连网设备。分析身体活动和健康相关数据(如心跳、血压和睡眠周期)的独立移动应用程序也可以被视为 IoB 队列的一部分,不过,为了避免与移动医疗混淆,我们特意将其排除在该分类之外。

身联网属于更广泛的物联网解决方案范畴,但顾名思义,IoB设备比智能恒温器、冰箱和窗帘更能确保人与设备之间的协同作用。

IoB 产品有多种形式,从智能手表和健身追踪器到植入式胰岛素泵送系统、可摄入传感器和脑刺激装置等,其复杂程度不一而足。

大规模实施IoB解决方案的好处包括更好的健康状况诊断和治疗、个性化保险计划、提高生产力和改善公共安全等。

但越来越多的身联网采用也可能导致第三方未经授权访问敏感信息、基于收入的健康差异,以及全球监视态势的形成。

本文将详细介绍IoB在医疗保健和健康领域的优势和应用,并剖析围绕身联网和医疗物联网解决方案的隐私和安全问题。让我们开始吧!

什么是身联网(IOB)?

就像物联网家族的其他成员一样,IoB 设备在四个层面上运行:

  • 具有有限或高级计算能力的硬件。IoB设备通过嵌入式软件和一系列传感器(测量人类生成的数据,如步数、脉搏、氧气水平、血液参数、面部特征或日常活动)而得到增强。根据设备的处理能力,传感器数据可以在设备上或在云中进行分析。可以将侵入式和可穿戴式IoB 设备组合成无线体域网 (WBAN)。
  • 网络,其可以是无线的或混合的。连接技术允许 IoB 系统以预设的时间间隔或实时安全地相互交换数据并与中央集线器交换数据。
  • 后端基础设施,包括数据存储、分析和可视化解决方案。就IoB而言,“基础设施”团队也可以指一个确保设备不间断运行的支持系统,如一个医疗保健专家团队,当有人按下帮助按钮时,医疗专家团队随时准备干预。
  • 终端用户应用程序,允许个人配置IoB设备,将其连接到其他硬件和应用程序,并查看给定时间段内的传感器数据。这些应用程序通常在移动设备上运行。

要归类为身联网产品,连网设备必须执行以下一项或两项功能:

  • 收集健康、行为或生物特征数据
  • 改变人体功能

大多数 IoB 产品与人体直接接触,物理附着在人体上,或者与可摄入和可植入设备一样,被吞咽或通过手术植入患者身体。

在美国,食品和药物管理局(FDA)对身联网解决方案的开发、制造和使用进行了严格监管。即使是消费者可穿戴设备,以前不被视为医疗设备,除非制造商给它们贴上标签,现在通常也需要FDA的批准。虽然这可能会减缓某些 IoB 产品和功能的推出,但这一决定也防止了有缺陷的设备进入市场并对人们的健康造成损害。

IoB 产品示例

为方便起见,我们将身联网解决方案分为两类,即消费者类和医疗设备类。

消费者类 IoB 设备

智能家居解决方案

  • 具有人脸识别功能的安全摄像头和门锁
  • 声控智能家居设备
  • 自动药丸分配器
  • 助听器
  • 用于视障人士的室内导航系统
  • 老年人和慢性病患者的家庭远程监测系统

健身器材

  • 可穿戴身体活动追踪器,包括创新组件
  • 具有计算机视觉功能的健身镜
  • 连网织物和服装
  • 配备传感器的训练和体重测量设备

健康技术

  • 婴儿科技解决方案:基于摄像头和传感器的监视器、智能婴儿床以及体温计和雾化器
  • Femtech产品:智能护垫、卫生棉条、月经杯;连网的胸罩、基于硬件的生育追踪器
  • 生命体征监测设备:用于心率、血压和氧气监测的可穿戴设备
  • 糖尿病管理系统:智能血糖仪、可穿戴胰岛素泵和传感器输注药物存储设备

医疗 IoB 设备类

智慧医院解决方案

  • 用于患者和医院工作人员的基于生物特征的识别系统
  • 具有生命体征监测功能的连网病床
  • 护理监测设备
  • 固定式药物分配器
  • 用于住院、门诊和远程患者护理的集成物联网系统

可植入和可摄入设备

  • 器官系统:心脏植入物、人工胰腺系统、智能支架、听力损失者的耳蜗植入物、人工视网膜植入物
  • 基于物联网的假肢系统
  • 神经IoB解决方案:带有可植入传感器的脑机接口 (BCI)、深部脑刺激解决方案、癫痫监测器
  • 用于无创诊断程序和药物摄入监测的数字药丸

身联网如何彻底改变医疗保健

尽管身联网几乎可以改变每个行业,但医疗保健专业人员似乎是IoB革命的直接受益者。

在医疗保健领域采用IoB产品的优势:

  • 24/7患者监测。基于传感器和摄像头的物联网设备使护理人员能够发现患者生理数据的最轻微变化,预测其下降并在紧急情况下立即采取行动。此外,IoB 技术有助于减少患者和医务人员之间的身体接触,从而防止传染病传播。
  • 无创诊断。虽然智能手表收集的传感器数据本身可以为患者的过去、当前和未来健康状况提供有价值的见解,但IoB还提供了多种非侵入性和高效医疗诊断工具,例如,基于摄像头的可摄入药丸可作为胃镜检查和结肠镜检查的可行替代方案;佩戴在胸腔下部的时尚可穿戴设备可以监测肺功能并及早发现异常;通过分析可穿戴汗液传感器收集的数据,医生可以诊断遗传疾病并更好地治疗糖尿病。
  • 改善慢性病患者的生活质量。与仅收集数据的可穿戴设备不同,植入式和嵌入式 IoB 产品可以改变和恢复受物理创伤或疾病影响的身体功能。此类设备的一些示例包括将数据传输到专用移动应用程序的连网起搏器、使视网膜疾病患者恢复部分视力的微电子视网膜假体,以及实时监测血糖水平的自动胰岛素泵送系统。
  • 精准医疗。IoB 设备可以帮助医疗保健专业人员识别健康数据中的重复模式,并根据特定患者或患者群体的需求制定个性化的药物和治疗计划。为此,可以使用传感器数据增强电子健康记录 (EHR),并使用人工智能算法进行分析。
  • 个性化的健康保险计划。从身联网产品中获得的数据使健康保险公司能够采用更精细的方法来进行风险预测,并根据个人的病史、职业和生活方式来优化保险计划。除了推动患者参与和鼓励用户追求健康的生活方式外,医疗保险领域越来越多地采用IoB解决方案还可以降低住院率,并将理赔处理和管理成本降低多达 40%。

IoB面临的挑战和风险,以及应对方法

隐私

除了用户的行踪之外,IoB 设备还可以跟踪各种身体参数,例如心律、睡眠模式和月经周期。目前还不完全清楚谁可以访问和使用这些信息。

例如,植入式心脏设备捕获的生物特征数据可以作为刑事案件的证据,例如臭名昭著的康普顿诉讼案。2016 年,警方从康普顿的心脏起搏器中获取了信息,当时人们怀疑一名危重病人是否可以在将自己物品整齐地装进行李箱的同时逃离火灾现场。

另一个例子来自亚马逊。在为仓库工人引入手臂活动追踪器后,该公司对员工的态度令人侧目。这种侵入性技术有可能让亚马逊发现空闲的员工,并收集个人信息,例如他们上厕所的频率。

需要一个全面的法律框架来建立清晰的准则,用于收集、分析和使用IoB设备产生的生理、行为和生物特征数据。在此之前,预计身联网供应商将遵守 HIPAA、FTC、FIPP、FCRA 和 GLBA 法规。

安全

作为更大的物联网家族的一部分,IoB 设备可能包含与受攻击的婴儿监视器以奇怪声音说话和被黑客入侵的摄像头相同的安全漏洞,这些摄像头成为恶意软件攻击的受害者,并试图使整个互联网瘫痪。这些漏洞可能包括繁琐的软件更新安装过程、硬编码且容易被猜到的密码、使用不安全或过时的软件和硬件组件、无法对数据进行加密等。如果你的健身追踪器加入一个新形成的僵尸网络,那么它确实不会杀死你,但被黑客攻击的心脏植入物或胰岛素泵则完全是另一回事了。

为了防止企业、网络犯罪分子和外国政府访问敏感数据并对 IT 基础设施发起网络攻击,政府监管机构必须设计一个全面的 IoB 网络安全框架。此外,监管机构可以对健身和健康领域的物联网公司提出更严格的安全要求。

道德

如果没有适当的监管,使用IoB设备的个人可能无法完全拥有生物识别数据。此外,在学校和医院等公共场所实施时,身联网解决方案可能会无意中监控用户周围的其他人,这会侵犯他们的隐私。随着越来越多的医疗保健机构和保险公司将可穿戴数据纳入治疗计划和健康保险范围,收入较低且技术使用能力有限的个人可能最终会失去IoB福利。

解决这些问题的一种方法是对IoB的风险和收益进行广泛研究,并将信息公之于众,从而过滤掉营销炒作。政策制定者和设备制造商之间更密切的合作也有助于解决数据隐私问题,并使IoB产品更实惠。

身联网解决方案的前景如何?

疫情激发了公众对数字医疗保健解决方案的兴趣,而医疗保健提供商也纷纷效仿。在远程医疗、远程患者监测和医疗保健分析解决方案的推动下,数字医疗市场有望在 2026 年达到 2200 亿美元。

身联网成为主流也只是时间问题。

一方面,我们正在见证创新网络技术的出现和大规模实施,包括卫星互联网、Wi-Fi 6 和 5G。例如,后者可以支持每平方公里多达 100 万台设备(高于 4G 网络的每平方公里 4,000 台设备)。

另一方面,我们很快可以期待物联网和 IoB 设备之间更大的互操作性,它们将以统一的格式和更快的速度交换数据。如今,已经朝着这个方向迈出了若干关键步骤,如建立全球oneM2M计划。

所有这些都将创建下一代网络物理系统,其中连网的恒温器通过嵌入智能服装中的传感器收集数据,然后自动调整其温度设置,并在智能服装穿着者汗液中的葡萄糖浓度升高时通知医护人员。(编译:iothome)

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