2022年智慧医院F5G全光网应用产业白皮书.pdf

PREFACE 序 言 五年前，国务院印发了健康中国 2030 规划纲要，其终极目标是提高国民整体健康水平。智慧医院建设是践行这一纲要的重要手段，通过信息化手段实现信息和服务闭环，提高现代医院治理水平、形成一体化诊疗服务的新模式，让管理者、医生护士和患者都能感受到信息化带来的便利。F5G 全光网络是新型网络基础设施，打造了大带宽、低时延和全光联接的新一代医院网络，助力智慧化医疗服务体系搭建；与云计算、物联网和大数据等技术相结合，实现诊疗数据的高效流通，提供更优质的服务。目前，产业上下游正在持续加大 F5G 全光网络投入，医疗信息化示范场景也在不断丰富，让医院实现智慧化转型，提供更加优质的健康服务。提升国民整体健康水平是个长期过程，我们相信，在科技的催化下，医疗产业从“医疗保障”到“健康服务”的转变将很快实现。绿色全光网络技术联盟理事长 FOREWORD 前 言 “十四五”期间是实现中华民族伟大复兴的两个一百年的历史交汇，也是我国医院面临全面转型为智慧医院的关键时期。国务院办公厅关于推动公立医院高质量发展的意见 等政策文件的陆续颁布，对推动云计算、大数据、物联网等新一代信息技术与医疗服务深度融合和推进智慧医疗、智慧服务、智慧管理“三位一体”的智慧医院建设提出了全新的挑战。新兴信息技术的落地应用和智慧医院的运营管理都将依托于更加安全、耐久、高速、便捷、经济的医院网络基础设施，F5G 全光网作为第五代固定网络（The 5th Generation Fixed Network，F5G）的关键技术将会肩负起此重任。为此绿色全光网络技术联盟（ONA）与筑医台联合业内多家机构，共同编制了智慧医院F5G 全光网应用与产业白皮书，希望能够为智慧医院新型网络基础设施的产业升级和建设发展提供助力,与大家携手共同为中国建设更好的医院，推动医院高质量发展，满足健康中国战略发展需求。筑医台总编辑 CONTENTS 目 录 第一章 关于智慧医院 F5G 全光网.1 1.1 术语和缩略语术语和缩略语.2 1.2 相关概念相关概念.3 1.3 技术特点技术特点.6 1.3.1 光纤性能优异.7 1.3.2 网络架构简单.8 1.3.3 支持多业务承载.10 1.3.4 未来平滑演进.11 1.3.5 运维简单便捷.13 第二章 智慧医院 F5G 全光网发展环境分析.16 2.1 市场需求分析市场需求分析.17 2.1.1 我国医院体量持续增长.17 2.1.2 我国卫生总费用逐年增长.19 2.1.3 智慧医院助力医院高品质发展.20 2.2 技术创新驱动技术创新驱动.23 2.2.1 政策力推信息化技术创新.23 2.2.2 “光进铜退”是大势所趋.25 2.2.3 医院建筑智能化的基础设施.26 2.3 面临主要困境面临主要困境.27 2.3.1 行业上下游认知度待提高.27 2.3.2 标准规范尚需继续完善.28 2.4 发展环境小结发展环境小结.30 第三章 智慧医院 F5G 全光网应用场景.32 3.1 智慧医院智慧医院 F5G 全光网主要应用场景全光网主要应用场景.33 3.1.1 医院内网.35 3.1.2 医院外网.37 3.1.3 医院安防网.38 3.1.4 医疗城域专网.40 3.2 智慧医院智慧医院 F5G 全光网应用现状全光网应用现状.41 3.2.1 华中科技大学协和深圳医院.41 3.2.2 山东大学齐鲁医院.43 3.2.3 遵义市中医院.44 3.2.4 贵州茅台医院.45 第四章 智慧医院 F5G 全光网市场规模预测.47 4.1 2025 年全国医院总床位数预测年全国医院总床位数预测.48 4.2 2025 年全国医院总建筑面积预测年全国医院总建筑面积预测.51 4.3 智慧医院智慧医院 F5G 全光网潜在市场规模预测全光网潜在市场规模预测.53 4.3.1 “十四五”时期新建和扩建项目信息点位总量预测.53 4.3.2 “十四五”时期改建项目信息点位总量预测.54 4.3.3 “十四五”时期智慧医院 F5G 全光网潜在市场规模预测.56 第五章 智慧医院 F5G 全光网产业情况.58 5.1 智慧医院智慧医院 F5G 全光网产业链全光网产业链.59 5.2 智慧医院智慧医院 F5G 全光网主要品牌全光网主要品牌.60 5.2.1 华为技术有限公司.60 5.2.2 上海诺基亚贝尔股份有限公司.60 5.2.3 长飞光纤光缆股份有限公司.61 5.2.4 烽火通信科技股份有限公司.62 5.2.5 浙江一舟电子科技股份有限公司.62 5.2.6 江苏亨通光电股份有限公司.63 5.2.7 浙江光大通信设备有限公司.63 第六章 智慧医院 F5G 全光网未来展望.64 附 录.66 2 2 1.1 术语和缩略语术语和缩略语 AP：Access Point，接入点。CATV：Community Antenna Television，有线电视网络。CCTV：Closed Circuit Television，闭路电视。CT：Computed Tomography，X 射线计算机体层摄影设备。DR：Digital Radiography，数字化摄影 X 射线机。eFBB：enhanced fixed broadband，增强型固定宽带。eMDI：Enhanced Media Delivery Index，增强媒体传输质量指标。EMR：Electronic Medical Record，电子病历系统。F5G：The 5th Generation Fixed Networks，即第五代固定网络，以 10G PON，Wi-Fi 6，200G/400G、下一代 OTN 等为代表技术。F5G 全光网：采用 F5G 建设的全光园区网络，主要包括 F5G 无源光局域网（POL），同时也包含 F5G 全光承载。FFC：Full-fiber connection，全光联接。GPON：Gigabit-capable Passive Optical Network，吉比特的无源光网络。GRE：Guaranteed reliable experience，极致体验。HIS：Hospital Information System，医院信息系统。HRP：Hospital Resource Planning System，医院资源规划系统。IP-PBX：IP Private branch exchange，IP 化的用户交换机。LIS：Lab Information System，实验室信息管理系统。MRI：Magnetic Resonance Imaging，磁共振成像系统。OLT：Optical Line Terminal，光线路终端。ODN：Optical Distribution Network，光分配网络。ONU：Optical Network Unit，光网络单元。OTN：Optical Transport Network，光传送网。3 3 PACS：Picture Archiving and Communication System，医学影像存档与通讯系统。PET：Positron Emission Computed Tomography，正电子发射断层成像设备。POL：Passive Optical LAN 无源光局域网，基于无源光网络（PON）技术局域网组网方式。该组网方式采用无源光通信技术为用户提供融合的数据、语音、视频及其他智能化系统业务。PON：Passive Optical Network 无源光网络，是一种点到多点结构的无源光网络。POTS：Plain Old Telephone Service，模拟电话业务。SPECT：Single-Photon Emission Computed Tomography，单光子发射及 X 射线计算机断层成像系统。Type B 双归属：Type B 双归属保护方式，可针对主干光缆，OLT 的PON 端口，整台 OLT 设备及 OLT 的上行端口及上行光纤进行保护。Type C 双归属：Type C 双归属保护方式，可针对 ONU 的 PON 端口，配线光纤（分支光纤），分光器，主干光缆，OLT 的 PON 端口，整台 OLT设备及 OLT 的上行端口及上行光纤进行保护。VR：Virtual Reality，虚拟现实。XGS-PON：10-Gigabit-capable Symmetric Passive Optical Network，10Gbit/s 对称无源光网络。1.2 相关概念相关概念 什么是什么是 F5G F5G 是 The 5th Generation Fixed Networks 的缩写，即第五代固定网络。F5G 是由中国提出的，欧洲电信标准协会 ETSI 接纳，由业界广泛参与的最新一代固定网络。2019 年 6 月，中国信息通信研究院在上海移动大会上，首次提出了 F5G。2019 年底 ETSI 通过了 F5G 立项，对固定网 4 4 络的代际作出了定义。F5G 的参与者有诸多机构成员，包括运营商（中国电信、中国联通、意大利电信、法国电信等）、设备商（华为、烽火、康普等）、研究机构（中国信通院、英国标准研究所等）。F5G 与 5G 是协同关系，有线网络和无线网络互相补充，为万物感知和网络应用赋能。ETSI 预测 F5G 与 5G 将一同开启万物互联时代。图表 1-1 固定网络技术与移动通信技术代际 图表 1-1 固定网络技术与移动通信技术代际 F5G 具备了大带宽（eFBB，enhanced fixed broadband，增强型固定宽带），多连接（FFC，full-fiber connection，全光联接）和好体验（GRE，guaranteed reliable experience，极致体验）三个关键特征，其代表性的技术采用 10G PON 技术和 WIFI6 技术等。智慧医院的智慧医院的 F5G 全光网主要指全光网主要指F5G 无源光局域网（无源光局域网（POL），同时也包含），同时也包含 F5G 全光承载，用于医院多院区之间互连。全光承载，用于医院多院区之间互连。什么是无源光局域网什么是无源光局域网 根据无源光局域网工程技术标准（T/CECA 20002-2019）中的定义，无源光局域网 POL 是一种基于 PON 技术局域网组网方式。该组网方式采用无源光通信技术为用户提供融合的数据、语音、视频及其他智能 5 5 化系统业务。PON 是一种点到多点（P2MP）结构的无源光网络。目前 10G PON 是 PON 技术中应用范围最广的一种，也是 F5G 的技术主干。在智慧医院等园区网络中，主要是使用 XGS-PON 技术，根据 接入网技术要求 10Gbit/s 对称无源光网络（XGS-PON）第 1 部分：总体要求（YD/T 3691.1-2020），XGS-PON 被定义为上下行方向都支持标称传输速率为 10Gbit/s 的 PON 系统。图表 1-2 医院无源光局域网架构图表 1-2 医院无源光局域网架构 OLT：一般放置在核心机房，是终结 PON 信号的设备，通过 PON接口和 ODN 网络连接，对 ONU 进行集中管理。ODN：ODN 是由光纤、一个或多个无源分光器（Splitter，也叫无源光分路器）等无源光器件组成的无源网络。ONU：放置在用户侧，提供各种接口连接用户终端设备（例如用户的 PC、自助设备、机顶盒、摄像头、无线 AP、打印机、电话机等），将用户终端设备信号转换成 PON 信号，通过 PON 上行接口与 ODN 连接后传输给 OLT，OLT 将接收到的 PON 信号处理后进行业务转发处理。OLT和 ONU 通过中间的无源光分配网络 ODN 连接起来进行互相通信。6 6 F5G 无源光局域网主要采用的 GPON 和 XGS-PON 技术，具体的技术参数如下表所示：图表 1-3 GPON 和 10G GPON 的主要技术参数 图表 1-3 GPON 和 10G GPON 的主要技术参数 技术参数 GPON XGS-PON 线路速率 上行：1.25Gbit/s 上行：9.95Gbit/s 下行：2.5Gbit/s 下行：9.95Gbit/s 波长 上行：1290-1330nm 上行：1260-1280nm 下行：1480-1550nm 下行：1575-1580nm 有效带宽（64 ONU）上行：1.05-1.24Gbit/s 上行：8.5-9.4Gbit/s 下行：2.44-2.50Gbit/s 下行：8.6-9.5Gbit/s 光功率预算（dB）CLASS B+：28 CLASS C+：32 CLASS C+：35 N1:29 N2：31 E1：33 考虑到医院网络带宽的长期演进发展，建议直接采用 XGS-PON 技术进行建设，GPON 技术作为补充。无源光局域网除在医院使用外，在企业、政府、校园、交通枢纽、大型场馆、商业综合体等场景下也均有着广泛的应用。1.3 技术特点技术特点 F5G 全光网是一种创新性的全光网络，和传统的 LAN 园区网络比较，主要是在系统架构和传输介质等方面进行了创新，基于以太网的局域网架构与无源光局域网架构的比较示意如下：图表 1-4 基于以太网的局域网与无源光局域网架构对比 图表 1-4 基于以太网的局域网与无源光局域网架构对比 技术方案 网络架构 采用技术 弱电间是否有源 传统以太网方案 三层网络 点对点 有源，需要供电 楼宇/楼层弱电间放置交换机 7 7 全光以太网方案 三层网络 点对点 有源，需要供电 楼宇弱电间放置交换机 无源光局域网方案 二层网络 点对多点 F5G 技术 无源，无需供电 楼层弱电间放置无源分光器 图表 1-5 基于以太网的局域网与无源光局域网架构示意图 图表 1-5 基于以太网的局域网与无源光局域网架构示意图 1.3.1 光纤性能优异光纤性能优异 F5G 全光网采用光纤替代网线，实现了光纤下移。光纤具备更节能环保的优势。制造光纤主要使用的材料为石英，而制造网线主要使用的材料为铜。相对于石英材料，铜的上游为铜矿开采和铜制品冶炼，均需要消耗大量的自然资源和能源，产生大量碳排放，生产过程中也会对环境造成较严重的污染。采用光纤，有助于实现碳达峰、碳中和的“3060”双碳目标。光纤具备更高带宽的优势。F5G 全光网在 OLT 和 ONU 之间全部采用光信号进行数据传输，中间通过 ODN 连通。ODN 采用的光纤具有超过 1Tbps 的带宽能力，远高于传统的 Cat 5 非屏蔽网线/Cat 5e 非屏蔽网线/Cat 6A 非屏蔽网线。光纤具备传输距离远的优势。F5G 全光网采用光纤，光纤的传输距离可达 40 公里，而传统网线只有约 100 米的传输距离，光纤更适合医 8 8 院楼宇内、楼宇之间、院区之间组网使用。光纤具备体积小，重量轻的优势。F5G 全光网采用单模光纤，单模光纤的重量小于 8.4 克/米，Cat 6A 非屏蔽网线的重量约为 49 克/米，是单模光纤的 5 倍以上。假设对现有建筑进行带宽升级，网线从 Cat 5e 非屏蔽网线升级到 Cat 6A 非屏蔽网线，网线重量和体积的增加对于建筑物综合布线使用的桥架大小和承重能力都提出了很高的要求，而采用光纤可以很好地解决这个问题。图表 1-6 网线与光纤的传输性能/重量对比 图表 1-6 网线与光纤的传输性能/重量对比 1.3.2 网络架构简单网络架构简单 F5G 全光网为 OLT 和 ONU 二层架构，相比于传统以太网交换机组网的三层架构缩减了汇聚层的配置。F5G 全光网采用无源的分光器汇聚替代传统的有源汇聚设备，实现了架构上的优化。F5G 全光网减少了有源的汇聚交换机设备。F5G 全光网采用光纤无源汇聚（采用无源分光器进行网络汇聚）替代了传统以太网有源汇聚（采用包括电口以太网交换机或者全光以太网交换机进行网络汇聚），减少了有源设备，节省了大量的电能消耗，减少医院运营中的碳排放，帮助医院承担公共服务机构在生态文明建设中的示范引领责任。此外，由于 F5G 全光网减少了汇聚交换机等转发节点，大大降低了时延，提高了 9 9 传输质量，为持续高效地支撑业务应用系统的数据交互奠定了基础。图表 1-7 F5G 全光网简化网络架构和减少有源机房图表 1-7 F5G 全光网简化网络架构和减少有源机房 F5G 全光网节省了楼宇/楼层弱电机房的使用需求。F5G 全光网采用的无源分光器无需供电，和传统以太网汇聚交换机相比，无需在楼宇/楼层弱电机房中部署电源设备、空调等设备，大幅缩小楼宇/楼层弱电机房的空间占用，提升医院建筑的空间利用率。F5G 全光网和全光以太网相比，减少了大量的光模块。全光以太网方案采用全光汇聚交换机进行汇聚，由于采用点对点的汇聚技术，全光汇聚交换机配置的光模块数量需要等同于接入交换机的光模块数量；而无源光局域网采用点对多点的汇聚技术，若采用 1:8 分光器，OLT 的一个光模块可对应下面 8 个 ONU 的 8 个光模块。如下图表的全光以太网方案中，8 台接入交换机需配置 16 个光模块，2 台全光汇聚交换机也需配置 16 个光模块，共需 32 个光模块。无源光局域网方案中，8 台 ONU 需配置 16 个光模块（大部分 ONU 都是内置光模块，为方便计算，此处仍按照外置光模块计算），无源分光器无需配置光模块，只需在 2 台 OLT 上配置2个光模块即可，共需18个光模块；相比全光以太网方案减少约43.75%的光模块数量。1010 图表 1-8 F5G 全光网比以太网全光方案节省了约 50%光模块图表 1-8 F5G 全光网比以太网全光方案节省了约 50%光模块 以一个 5000 个信息点的医院为例，如果采用全光以太网方案，选择4 口的光接入交换机，则接入交换机需配置 2500 个光模块（考虑双上行保护），全光汇聚交换机也需配置 2500 个光模块，共需要配置 5000 个光模块；如果采用无源光局域网方案，选择 4 口的 ONU，同等条件下 OLT和 ONU 只需配置 2814 个光模块（采用 1:8 的分光器），减少了 2186 个光模块；节省了大量的投资；节省了大量的功耗；减少了有源故障点，极大提升了整个网络的可靠性。1.3.3 支持多业务承载支持多业务承载 F5G 全光网支持一根光纤承载多种业务，不仅完美兼容传统以太网园区的各种业务，还可提供园区使用的 POTS 语音、CATV 等业务，可实现园区网的多网融合，简化网络结构。针对面向未来的万物互联场景，可支持各种智能 IoT 终端的接入，为智慧医院建设提供强有力的网络支撑。F5G 全光网可提供多种业务接口，支持各类常见业务的承载：支持 WiFi6 AP 的承载，提供高速 WiFi 接入；提供以太网接口，支持桌面云办公、IP 电话接入等功能；支持 CT/DR/MRI 等各种医疗设备的接入及与数据中心的联通；支持上网业务（Internet 业务），提供高速互联网上网功能；支持 POTS 语音业务，可支持传统的 POTS 话机接入；11 11 支持 IPTV 业务，提供 1080P/4k/8k 等高清视频业务；支持视频监控（CCTV）业务，接入各种类型的监控摄像机；可提供 OTN 接口，支持多院区的多波长光纤互联；通过物联网关，支持各种物联网感知设备的接入，如支持智能楼宇各种传感器的接入，并支持门禁控制等各种业务。F5G 全光网支持多业务承载，并且可提供更高的安全性。F5G 全光网采用 PON 技术，PON 技术可采用时隙隔离的方式进行业务隔离（不同等级的业务采用不同的时隙）；也可采用波长隔离的方式进行业务隔离（不同等级的业务采用不同的波长）。此外，F5G 全光网还在光纤线路上进行了数据加密处理，通过 OLT 统一管理，不同的 ONU 单独采用不同的加密密钥，增强了光纤线路上的安全性。图表 1-9 F5G 全光网承载智慧医院各类应用业务 图表 1-9 F5G 全光网承载智慧医院各类应用业务 1.3.4 未来平滑演进未来平滑演进 F5G 全光网具备面向未来平滑演进的优势。F5G 全光网使用的光纤可支持带宽的平滑演进。光纤一次到位，无需更换。光纤具备抗干扰、耐腐蚀的能力，使用寿命长，正常使用可达 30 年以上。同时，光纤带宽非常大，可达到 Tbit/s 级别。因此在网络带宽升级时，光纤无需更换和升级；而传统网络带宽升级，需要重新敷设支持更高带宽的以太网线。1212 F5G 全光网的无源 ODN 支持带宽的平滑演进。F5G 全光网从核心机房到最末端的 ONU 之间都是无源的 ODN（包括分光器和光纤等），在带宽升级的时候，前期部署的无源 ODN 无需变更，仅需要升级两端的OLT 和 ONU 设备即可，F5G 全光网带宽演进平滑，升级过程改动小，升级快捷。而全光以太网方案带宽升级时，需要重新更换弱电间的全光汇聚以太网交换机及更改相关的配置数据，工作量大，时间长。全光网可通过灵活叠加波长实现带宽和业务的平滑演进。F5G 全光网使用的 PON 技术可在同一根光纤中通过灵活叠加新波长的方式提升带宽及支撑新业务，在提升带宽及新增业务过程中不会影响已部署的业务。如下图表所示，F5G 全光网中可首先部署 GPON（波长 1）和 XGS-PON（对称 10G GPON，波长 2），分别支持桌面云办公和联接 CT/DR 等医疗设备；未来 WiFi7 应用普及时，可在 F5G 全光网中新叠加 50G PON（波长 3）来提供 WiFi7 业务；未来诸如 360 度全景 24k 极致体验 VR 等大带宽业务的兴起，也可在 F5G 全光网中新叠加 100G PON（波长 4）来支撑业务平滑演进。图表 1-10 F5G 全光网通过波长叠加实现平滑演进图表 1-10 F5G 全光网通过波长叠加实现平滑演进 从传统以太网方案向 F5G 全光网方案演进也可平滑演进。传统以太网方案和 F5G 全光网方案（POL）可在同一院区中共存，可按内网/外 13 13 网/安防网等粒度逐一演进到 F5G 全光网，逐步实现从传统以太网到 F5G全光网的平滑演进。如下图表为举例：某医院内部的 2 张网络（外网和内网）均采用传统以太网方案进行建设，现在准备采用 F5G 全光网的方式进行改造提升。但由于资金投入的原因，故采用分期建设的方式进行改造。一期院区外网暂不改造，仍采用原汇聚交换机和接入交换机的组网方式，内网采用 POL 的组网方式进行改造。外网（传统以太网组网）和内网（POL 组网）在同一套核心交换机下共存，待二期改造时再将原外网也从传统以太网升级为 F5G 全光网。图表 1-11 F5G 全光网支持医院网络架构平滑改造图表 1-11 F5G 全光网支持医院网络架构平滑改造 1.3.5 运维简单便捷运维简单便捷 F5G 全光网的网络管理简单快捷。F5G 全光网减少了网络的独立管理节点，减少了管理配置工作量。F5G 全光网中，海量部署的 ONU 设备不再是一个独立的管理网元，无需再配置独立的管理 IP 地址，而是由 OLT 设备集中管理和统一配置。可将ONU 理解为 OLT 的一个远端功能模块，因此在设备部署和业务发放时，仅需在 OLT 上统一配置即可。全光以太网方案中全光汇聚交换机和全光 1414 接入交换机需配置数百上千个独立管理节点，而 F5G 全光网方案只需配置 2 台 OLT 的 2 个独立管理节点。图表 1-12 F5G 全光网对网络节点进行集约管理 图表 1-12 F5G 全光网对网络节点进行集约管理 F5G 全光网支持 ONU 的即插即用及免配置部署。F5G 全光网通过网管系统，自动完成ONU设备的上线和业务发放，做到业务分钟级开通。F5G 无源光局域网架构简单，中间的 ODN 无源，故障率非常低，而且大量的 ONU 通过 OLT 进行统一管理，大大减轻了网络运维的工作量。F5G 全光网支持可视化的网络设备管理系统，对 OLT 和 ONU 进行有效控制，能够实现用户认证、警告管理、性能管理、报表管理、PON网络部署、PON 资源管理等功能。支持光纤诊断功能，可显示光模块及光纤的状态，以及光纤故障点等信息。图表 1-13 网络设备管理系统功能 图表 1-13 网络设备管理系统功能 系统管理分支 具体管理功能 安全管理 实现对网管系统本身的安全控制，通过用户管理、操作授权（分权分域）管理、用户登录管理和一系列其他的安全策略，支持对用户登录、用户操作和系统运行过程中所产生的日志进行管理，支持完善的 HA 高可用性方案和数据库备份。拓扑管理 以拓扑图方式显示被管网元及其之间连接的状态，用户可通过浏览拓扑视图实时了解整个网络组网情况和运行状态。15 15 故障诊断 主要面向运营级网络提供网络连通性的测试及故障排查，系统提供丰富的网络连通性测试手段用于诊断故障。性能管理 通过性能管理可以提前发现性能劣化的趋势，并在故障发生前暴露故障隐患，提前规避网络故障风险。日志管理 记录操作网管的信息以及系统中发生的重要事件，有助于网络管理人员及时发现非法登录、非法操作或进行故障分析。软件管理 管理网元数据和对网元软件进行升/降级。17 17 2.1 市场需求分析市场需求分析 截止至 2020 年末全国共有医疗卫生机构 102.3 万个，其中医院 3.5万个，基层医疗卫生机构 97.1 万个，专业公共卫生机构 1.4 万个。卫生技术人员 1066 万人，其中执业医师和执业助理医师 408 万人，注册护士471 万人。医疗卫生机构床位 911 万张，其中医院 713 万张，乡镇卫生院139 万张。全年总诊疗人次 78.2 亿人次，出院人数 2.3 亿人。医疗服务的公平性和可及性得到了显著改善，经受住了新冠肺炎疫情的考验，为维护人民生命安全和身体健康、保障经济社会发展作出了重要贡献。“十四五”时期是我国全面建成小康社会、实现第一个百年奋斗目标之后，乘势而上开启全面建设社会主义现代化国家新征程、向第二个百年奋斗目标进军的第一个五年。党的十九届五中全会提出到 2035 年建成健康中国的远景目标，医疗卫生服务体系发展面临新的历史任务。当前，人类正在经历第二次世界大战结束以来最严重的全球公共卫生突发事件，我国公共卫生安全形势依然严峻。我国仍面临多重疾病负担并存、多重健康影响因素交织的复杂状况。居民健康素养水平偏低，慢性病发病率上升且呈现年轻化趋势，常见精神障碍和心理行为问题人数逐年增多，职业健康、环境卫生等问题依然突出。为了积极应对新形势下的挑战，需要进一步强化全民健康信息联通应用、提升医疗业务的信息化水平、发展“互联网+医疗健康”服务、推进医院的智慧化管理等卫生健康业务的“数字化”转型，同时也对医院信息网络基础设施的支持能力提出了更高的要求。2.1.1 我国医院体量持续增长我国医院体量持续增长 目前我国大部分的优质医疗资源集中在少数人口规模较大、密度较高的大型中心城市中，集中在大型医院，导致排队等候时间长、住院床位紧缺、手术排期紧张等一系列问题，严重降低了患者就医的满意度，加深了医患间的矛盾。部分委属委管医院和省级医院只能通过增设临时 1818 床位或利用急诊留观床位的方式开展住院服务，床位利用率超过 100%仍然存在。优质医疗资源布局的不合理性仍然存在，以 2018 年为例，全国各省级行政区中人均卫生总费用最高的北京市达 11609.06 元，最低的安徽省仅为 3159.72 元，仅为北京市同期水平的 27.22%，居民平均就诊次数最高的上海市达 10.99 次，最低的黑龙江省仅为 3.11 次，仅为上海市同期水平的 28.30%。由于优质医疗资源布局的不合理，导致居民异地就医比例居高不下。2020 年，职工医保和居民医保参保人员异地就医达 8238万人次，异地就医费用 3961 亿元，其中，住院异地就医 2144 万人次，就医费用 3693 亿元。为了填平医疗卫生服务的地域性缺口、补齐医疗卫生资源的局部短板、促进国家医疗健康保障的公平性，医院建设行业必将在“十四五”时期大力发展，来满足不断增加诊疗服务需求。我国老年人口（60 岁及以上人口）比例不断上涨，截止至 2019 年，老年人口占全国总人口比例达 18.10%，“十四五”时期我国老龄化进程将会加速，进入高龄化与少子化时代。人口老龄化问题将会为中国医疗卫生健康事业巨大的负担，未来几年，因人口老龄化带来的医疗服务需求必将出现迅猛增长的势头。为了应对不断扩张的需求，我国医院建设也将进入迅速发展的阶段，以下是近年来我国医院数量变化趋势图。图表 2-1 我国医院数量及同比增长（2009-2019 年）图表 2-1 我国医院数量及同比增长（2009-2019 年）20291209182197923170247092586027587291403105633009343543.09%5.07%5.42%6.64%4.66%6.68%5.63%6.58%6.29%4.07%0%1%2%3%4%5%6%7%8%050001000015000200002500030000350004000020092010201120122013201420152016201720182019医院数量（家）同比增长（%）19 19 2.1.2 我国卫生总费用逐年增长我国卫生总费用逐年增长 卫生总费用是指一个国家或地区在一定时期内（通常是一年）为开展卫生服务活动从全社会筹集的卫生资源的货币总额，按来源法核算。它反映一定经济条件下政府、社会和居民个人对卫生保健的重视程度和费用负担水平，以及卫生筹资模式的主要特征和卫生筹资的公平性、合理性。作为国际通行指标，卫生总费用被认为是了解一个国家卫生状况的有效途径之一，按照世卫组织的要求，发展中国家卫生总费用占 GDP总费用不应低于 5%。2012 年，原卫生部组织研究发布的 “健康中国 2020”战略研究报告提出“到 2020 年，主要健康指标基本达到中等发达国家水平”，其中到 2020 年，中国卫生总费用占 GDP 比重达到 6.5-7%。根据中国卫生健康统计年鉴显示，中国的卫生总费用由 2010 年的19980.39亿元增至2019年的65841.39亿元，年均复合增长率为14.17%。卫生费用占我国 GDP 的比重在不断提升，从 2010 年的 4.85%增长至 2019年的 6.64%，我国的卫生总费用在“十四五”时期还将持续呈现上升趋势。在 2016 年发布的“健康中国 2030”规划纲要更是明确提出健康服务业总规模预计到 2020 年突破 8 万亿元，2030 年将突破 16 万亿元。图表 2-2 我国卫生总费用及占 GDP 比重（2009-2019 年）图表 2-2 我国卫生总费用及占 GDP 比重（2009-2019 年）1.75 2.00 2.43 2.81 3.17 3.53 4.10 4.63 5.26 5.91 6.58 5.03%4.85%4.99%5.22%5.34%5.49%5.95%6.21%6.32%6.43%6.64%0%1%2%3%4%5%6%7%0.001.002.003.004.005.006.007.0020092010201120122013201420152016201720182019卫生总费用（万亿元）卫生总费用占GDP（%）2020 2.1.3 智慧医院助力医院高品质发展智慧医院助力医院高品质发展 我国部分大型医院的信息化建设起源自上世纪 90 年代，最初由门诊管理、住院管理等多个功能相对单一的医疗专用系统和财务管理、人力管理等多个通用系统组成。自本世纪初，HIS、LIS、PACS、EMR 等医疗专用系统开始逐渐在我国的大型医院中投入使用，医院信息化系统整体呈现为多个相对独立的医疗专用信息彼此林立的态势。在该发展阶段，医院信息化专业性明显提升，服务功能更加适应于医院业务运行和日常管理，但由于系统间相对独立、业务数据仅能通过接口方式进行跨系统的传输，对医院信息化的整体功能提升造成了一定阻力。随着医院信息化系统功能的丰富和数量的增加，系统间的烟囱效应愈发明显，信息孤岛的现象逐渐突出，严重影响了医院信息资源的整合和高维度应用。国家卫生健康委员会先后于 2017 年和 2020 年发布了两个版本的医院信息互联互通标准化成熟度测评方案，着力推动医院信息化系统的整合，提升系统间的连通性。图表 2-3 医院信息化系统基本架构模型图表 2-3 医院信息化系统基本架构模型 目前，随着全国医院信息化建设标准与规范（试行）、电子病历系统应用水平分级评价标准（试行）、医院智慧服务分级评估标准体系 21 21 （试行）和医院智慧管理分级评估标准体系（试行）的先后颁布标志着我国集智慧医疗、智慧服务和智慧管理的“三位一体”智慧医院的服务功能和分级评价体系已经初步搭建成型。图表 2-4 医院信息化系统服务功能和分级评价体系 图表 2-4 医院信息化系统服务功能和分级评价体系 “健康中国 2030”规划纲要中明确提出了要建设医疗健康信息化服务体系，促使医疗质量管理与控制信息化平台能够实现全行业全方位精准、实时管理与控制，持续协助医院改进医疗质量和医疗安全。国务院办公厅发布的关于推动公立医院高质量发展的意见进一步强调在公立医院高品质的发展中要强化信息化的支撑作用，推动新一代信息技术与医疗服务深度融合，推进电子病历、智慧服务、智慧管理“三位一体”的智慧医院建设和医院信息标准化建设。近年来我国医院信息化行业迅猛发展，中共中央、国务院以及国家卫生健康委员会等相关主管部门陆续出台了多项政策性文件，成为促进我国智慧医院建设发展的催化剂。伴随着频发的政策红利带来了业务软件功能的爆炸式发展和医院万物互联的管理趋势都将对网络基础设施提出更高的需求。然而相关调研显示全医院网络主干带宽达到 10G 的不足 40%，其中全国三级医院网络主干带宽达到 10G 的仅占 50%左右，全国三级以下医院网络主干带宽达到 10G 的不足 20%，医院各类终端的带宽仍以 100M 为主，1000M 为辅。医院的网络基础设施仍有很大的上升空间，F5G 无源光网络将会凭借其技术优势发挥重要作用。2222 图表 2-5 医院信息化领域重大政策图表 2-5 医院信息化领域重大政策 政策名称 中共中央 国务院印发 中共中央 国务院印发 “健康中国 2030”规划纲要“健康中国 2030”规划纲要 发布机构 中共中央 国务院 发布日期 2016 年 10 月 25 日 相关内容 加强健康医疗大数据应用体系的建设，推进基于区域人口健康信息平台的医疗健康大数据开放共享、深度挖掘和广泛应用。政策名称 关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见 关于促进和规范健康医疗大数据应用发展的指导意见（国办发201647 号）（国办发201647 号）发布机构 国务院办公厅 发布日期 2016 年 06 月 24 日 相关内容 适应国情的健康医疗大数据应用发展模式基本建立，健康医疗大数据产业体系已经初步形成、新业态蓬勃发展，人民群众得到更多实惠。政策名称 关于印发“十三五”卫生与健康规划的通知 关于印发“十三五”卫生与健康规划的通知（国发201677 号）（国发201677 号）发布机构 国务院 发布日期 2016 年 12 月 27 日 相关内容 全面实施“互联网+”健康医疗益民服务，发展面向中西部和基层的远程医疗和线上线下相结合的智慧医疗，促进新型信息技术与健康服务的深度融合，提升健康信息服务能力。政策名称 关于建立现代医院管理制度的指导意见 关于建立现代医院管理制度的指导意见（国办发201767 号）（国办发201767 号）发布机构 国务院办公厅 发布日期 2017 年 7 月 14 日 相关内容 强化医院信息系统标准化和规范化建设，与医保、预算、药品电子监管等系统有效对接。完善医疗服务管理、医疗质量安全、药品耗材管理、绩效考核、财务运行、成本核算、内部审计、廉洁风险防控等功能。政策名称 关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见 关于促进“互联网+医疗健康”发展的意见（国办发201826 号）（国办发201826 号）发布机构 国务院办公厅 发布日期