医院病房照明管理有其特殊性——既要满足医护人员的工作照度需求,又要为患者提供安静舒适的休息环境,同时还需兼顾节能。针对“本地触摸+远程双控制”的需求,芯步的智能照明控制器和触摸墙壁开关可通过HTTP接口实现灵活对接。以下是具体方案:
1. 背景与需求分析
在医院病房场景中,照明管理不仅影响患者的休息质量,也直接关系到医护人员查房、夜间巡视的工作效率。传统病房照明多采用本地墙壁开关控制,护士站无法远程干预,导致夜间长明灯造成能源浪费,或患者行动不便时无法及时关灯。
本项目旨在利用芯步智能硬件,对病房照明系统进行改造。核心需求为:
本地舒适控制:患者与陪护人员可通过床头的智能触摸墙壁开关直接控制灯光,保留传统按键习惯。
远程集中管理:护士站通过管理后台/触摸屏,可对任一病房的灯光进行强控(如夜间统一关灯、紧急全亮)。
接口开放:医院信息化系统(HIS)或后勤中台可通过HTTP接口,实时调用设备状态与控制指令。
2. 系统设计
本方案采用“端-边-云(私有化)-屏”的四层架构。考虑到医疗数据的私密性与控制实时性,优先采用局域网私有化部署模式。
感知执行层:部署芯步智能照明控制器(安装在强电箱内)或直接替换原有86盒智能触摸墙壁开关。
网络传输层:利用医院现有WiFi 2.4G网络。芯步设备支持直接连接WiFi,无需额外网关,降低部署复杂度。
平台数据层:在医院本地服务器部署芯步API中间件。所有控制指令通过HTTP协议与设备交互,响应时间约80-120ms。
应用交互层
C端:病房内的物理按键。
B端:护士站配置的工业触摸屏或PC管理软件。
graph TD
subgraph 护士站
A[护士站中控屏/PC] -- HTTP API --> B(医院局域网/私有云)
end
subgraph 病房区域
C[床头智能触摸开关] -- WiFi/UDP --> B
D[智能照明控制器] -- WiFi/MQTT --> B
end
B -- 状态同步 --> A
C -- 本地硬控 --> E[病房灯具]
D -- 强电控制 --> E3. 硬件选型与部署
针对医院病房的不同点位,推荐选用以下两款硬件,它们均开放HTTP接口,支持签名验证(sign/ts)
病房床头/门口:智能触摸墙壁开关
型号:芯步智能触摸墙壁开关2路/4路。
部署:标准86盒替换原有开关。患者抬手即可触摸操作。
亮点:支持“状态保持”功能。即使护士站远程关闭了灯光,患者依然可通过本地开关临时开启(如夜间如厕),释放开关后数秒自动恢复远程管控状态,兼顾人性化与节能。
配电箱内:多路智能照明控制器
型号:UNI-KZQ-ZM-12-16A(12路)。
部署:安装在楼层电井或病房门口的配电箱内。
用途:适用于控制病房内走廊灯、卫生间排气扇等大功率或不需要频繁本地触摸的回路。该设备支持5组WiFi网络备援,信号更稳定。
4. 双控制核心逻辑与接口对接实现
要实现“本地触摸”与“远程”互不干扰且逻辑互锁,关键在于软件层对接口的调用逻辑与设备状态的订阅。
4.1 远程控制接口调用(护士站侧)
医院管理软件通过调用芯步开放API,向指定设备下发指令。
请求地址
http(s)://{医院私有云IP}/{AppId}/device/control/?sign={sign}&ts={ts}请求方法:POST
数据格式:JSON
控制代码示例假设护士站需要将病房号
Ward_01的灯光调暗(关闭主灯,开启夜灯模式):
4.2 本地与远程的优先级协调机制
为了解决“护士站关了,患者开不了”或“患者关了,护士站开不了”的矛盾,利用接口中的 “状态保持(Keep)” 参数:
常日间(护士站总控):护士站下发指令时不带
keep参数或仅作状态切换。夜间(节能/免打扰模式):护士站下发
{"power1":"0", "keep":"1", "revert":"300"}。逻辑:护士站强制关灯并锁定。
本地例外:患者按本地开关,灯亮。300秒(5分钟)后若无新本地操作,系统自动恢复为关灯锁定状态。这既满足了患者临时起床的需求,又保证了后半夜的节能。
4.3 设备状态实时同步
通过芯步支持的自建消息服务器功能,所有硬件状态变化(无论是本地按下还是远程点击)都会主动推送到护士站服务器。护士站界面无需轮询,即可实时看到某病房灯光的亮灭状态,实现“人机界面”与“物理世界”的完全同步。
5. 核心应用场景与策略
结合上述接口能力,医院可实现以下精细化管理场景:
第一种场景:护士站“一键总控”:通过管理后台调用
device/control接口,批量发送{"power1":"0"}指令。交接班或清晨查房时,护士可一键开启所有病房基础照明,无需逐一敲门。第二种场景:信息化联动(输液报警/紧急呼叫)
对接医院HIS系统。当患者按下呼叫铃时,系统自动触发接口指令,将该病房照明调至100%亮度,并在护士站大屏闪烁提示,辅助护士快速定位。
消防联动:接收到消防报警信号时,强制断开普通照明回路,接通应急照明回路。
第三种场景:基于时间的自动化调度:如果医院不希望自行开发复杂逻辑,可利用芯步接口的扩展性,在服务器端写一个定时任务(Cron Job)。例如:22:00调用接口将所有病房主灯关断,仅保留卫生间灯,06:00调用接口恢复。
6. 总结
极简对接:基于HTTP的RESTful API,生信/软件供应商可在数小时内完成对接,无需编写复杂的底层驱动。
高稳定性:支持私有化部署,指令传输仅在医院内网闭环,不受外网断网影响,保障医疗业务连续性。
体验升级:相比于传统的KNX有线方案,WiFi直连方式免去了布信号线的工程噪音与成本,非常适合医院改造类项目。
此方案利用芯步标准的HTTP接口,通过巧妙的逻辑互锁设计,彻底解决了病房照明管理中“管”与“用”的矛盾。