下一代网络赋能智慧医疗

面向智慧医疗的下一代网络技术进展

随着下一代移动和无线网络技术的进步，“智慧医疗”或“互联医疗”正受到学术界、政府、工业界和医疗界的广泛关注。5G无线网络、移动边缘计算（MEC）、软件定义网络（SDN）和云无线接入网络（C-RAN）等下一代移动和无线网络技术在智慧医疗中可发挥重要作用，通过提供对异构医疗媒体内容的更深入洞察，支持经济高效且高质量的患者护理。尽管研究人员在下一代网络和医疗服务各自领域的研究方面已取得进展，但对于如何实现成本效益高且负担得起的智慧医疗解决方案，目前仍缺乏足够关注。互联医疗或智慧医疗有潜力彻底改变我们社会的诸多方面。

尽管研究人员在智慧医疗研究方面取得了进展，但关于网络技术对智慧医疗的影响，仍有许多问题有待解决。下一代网络技术有望成为实现智慧医疗真正愿景的关键因素，因为它们将有助于资源受限的设备高效通信、加快数据生成与处理速度，并向利益相关方提供高质量的数据传输。本专题栏目（FT）汇集了来自不同产业界和学术界多个视角的文章，旨在推动面向智慧医疗的下一代网络技术的发展。经过严格的评审流程，在大量投稿中，仅有少数文章被选中发表于2018年4月的IEEE Communications Magazine期刊。

第一篇文章《5G智慧糖尿病：面向基于医疗大数据云的个性化糖尿病诊断》，由M. Chen等撰写，研究了一种用于糖尿病诊断与治疗的创新解决方案。其中“5G智慧糖尿病”中的“5G”具有双重含义。一方面，它指将采用第五代（5G）技术作为通信基础设施，以提供治疗服务并对糖尿病患者的生理状态进行持续监测。另一方面，5G还指以下“五个目标”：成本效益、舒适性、个性化、可持续性和智能化。作者讨论了数据共享机制，并在5G智慧糖尿病解决方案的支持下，设计了疾病的数据分析模型。

在智慧城市环境中，远程医疗数据的安全传输和存储是一个需要考虑的重要方面。在这方面，文章“LSCSH：面向智慧城市环境的基于格的智慧医疗安全密码系统”提出了一种基于格的认证机制，用于传输共享密钥以验证用户身份。此外，加解密过程也基于格运算，并使用轻量级密钥进行操作，从而对网络造成最小的额外负担。除此之外，作者还提出了一种基于标签匹配的访问权限验证机制，使患者只能查看自己的信息，而医生只能访问与其关联的患者的信息。文章“智慧医疗中的医学图像伪造检测”提出了一个针对基于云的医疗框架的医学图像伪造检测系统。医学图像的伪造可能导致误诊，患者可能面临社会尴尬。该系统是一种非侵入式系统，通过从图像的噪声模式中提取特征，并使用支持向量机和极限学习机两种分类器融合的方法进行分类。该系统能够成功检测医学图像中的伪造行为。

随着可穿戴生物传感器和无线通信技术的不断涌现，智慧医疗中的物联网（IoT）设备容易受到隐私泄露和安全威胁。安全与隐私保护无疑是医疗物联网应用的重要问题，因为物联网设备缺乏保护其他连接设备免受攻击的能力。为此，文章《面向智慧医疗的物联网隐私》提出了与密码强度相关的安全漏洞问题，以实现智慧医疗中更高程度的安全性。

文章《大规模移动健身应用使用分析以支持智慧健康》研究了来自14,000个蜂窝基站的移动健身应用使用数据，涉及4000名用户。这项工作发现了影响该应用程序使用的若干关键因素，包括时间、位置、移动性以及个人收入。这些发现对于制定公共政策和城市规划具有重要意义。《基于可穿戴物联网的智能医疗室内防碰撞报警系统》一文提出了一种帮助视障人士避开障碍物的智能系统。该系统采用局部加权线性回归算法进行RSSI指纹提取，以识别RFID标签与天线之间的距离，同时利用解缠相位来指示用户偏离正常路径的程度。这篇文章充分体现了技术在人们日常生活中的应用，为智慧医疗带来了更多解决方案。
《用于语音障碍评估与治疗的边缘计算与云计算》一文提出了一种边缘计算框架，该框架利用语音信号的深度学习特征来评估语音状况。根据评估结果，系统会开具相应的治疗或疗法。处理、评估和治疗由云计算中的应用管理系统、边缘计算（EC）应用平台管理系统以及边缘计算托管基础设施管理系统共同管理。该提议的系统在医疗保健框架内，可为声带相关疾病的解决方案做出贡献。

最后，客座编辑要感谢所有作者为本期专题做出的重要贡献，以及审稿人为遵守截止日期所付出的努力和提供的建设性评审意见。我们还要感谢主编塔里克·埃尔‐巴瓦布的支持，以及IEEE通信杂志出版团队的协助，他们在每一步都与我们紧密合作。我们希望研究人员和该领域的从业者会发现本期专题的文章具有启发性和趣味性。我们希望本期专题能够激发关于智慧医疗中下一代网络技术的进一步研究和创新思路。