《電子技術應用》
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醫院無線網絡技術應用與方案
摘要: 目前,很多醫院的計算機都是放置在各部門或科室的固定位置,甚至在病房中放置計算機,通過計算機綜合布線連網組成醫院管理系統網絡。這種固定部署計算機的方式存在終端設備移動不方便,信息點固定等局限性,制約了醫院信息管理
Abstract:
Key words :

目前,很多醫院計算機都是放置在各部門或科室的固定位置,甚至在病房中放置計算機,通過計算機綜合布線連網組成醫院管理系統網絡。這種固定部署計算機的方式存在終端設備移動不方便,信息點固定等局限性,制約了醫院信息管理系統發揮更大的作用。如何利用計算機網絡更有效的提高管理人員、醫生、護士、及相關部門的協調運作,是當前醫院需要考慮的問題。無線局域網(WLAN)技術以其終端可移動性、接入靈活方便等特點在醫院的應用徹底打破了這一局限性,使醫院更加有效地提高管理人員、醫生和護士的工作效率,協調相關部門有序工作。

1. 無線查房服務

醫生在查房的過程中,往往需要隨時調取患者的診療記錄或病史等信息,并隨時根據患者當時的具體病情下醫囑。無線網絡的部署,可以使醫生通過隨身攜帶的具有無線上網功能的電腦或PDA,隨時查詢患者的相關信息。免除了醫護人員攜帶一大堆病例記錄本查房診斷的麻煩,幫助他們更加準確、及時、全面的了解患者的詳細信息,使醫生的查房工作變得簡單輕松,而患者也能夠得到及時、準確的診治。

2. 無線上網服務

在醫院部署無線網絡,不僅方便為病人和醫務人員提供無線上網服務,還可以方便的為病人的家屬、訪客、等提供上網服務。此外,由于醫院會和許多供應商合作,為這些供應商的人員提供上網和數據服務也是非常必要的。無線技術的應用可以為各類用戶提供便利的上網服務,從而提高醫院服務滿意度。

3. 無線定位服務

由于醫療場所以及工作業務的特殊性,醫院需要對病人位置、藥品以及醫用垃圾進行跟蹤。確定病人位置可保證病人在出現病情突發的情況下能夠得到及時搶救治療;藥品跟蹤可使藥品使用和庫存管理更加規范,防止缺貨以及方便當藥品召回;定位醫用垃圾的目的是明確醫院和運輸公司的責任,防止違法傾倒醫療垃圾,造成醫院環境污染。無線定位則為這些工作提供了快速、準確的服務。帶有RFID(射頻識別標識)腕帶的病人,貼有RFID標簽的藥瓶和醫用垃圾袋,均可通過無線網絡的無線定位功能被隨時跟蹤其位置。

4. 無線語音服務(VoWLAN)

調查顯示,出于對患者健康的考慮,部分醫院通過屏蔽移動網絡信號限制手機的使用。通過在醫院網絡實施基于WLAN語音服務,可滿足醫生對于移動語音通話的需求。只要是在無線網絡覆蓋到的區域,醫護人員在醫院的任何地方,通過一部WiFi手機,就可以隨時進行無線通話,把手機變成自己的分機。H3C的無線VoIP 和WiFi語音解決方案,可以實現語音和數據業務的整合,在不影響病人健康的同時,降低了高額通訊費用,并保證語音和數據業務的安全。

5. 無線視頻服務

現在,很多醫療設備上都配備WiFi功能,通過基于802.11n的無線AP,傳輸速率可達300Mbps以上,配合輪式移動工作站可以隨時隨地傳輸檢查檢驗結果或數據,包括放射影像圖像。通過安裝無線IP攝像頭,進行實時監控,在重癥監護室(ICU病房),可以使醫生或患者家屬時刻掌握病人治療情況,在停車場和醫院的外圍,可以保障醫院的治安。

醫院對無線應用的顧慮

1. 無線設備的干擾

一直以來,國內醫療行業對WLAN的使用都比較謹慎。雖然無線網絡所帶來的移動靈活,部署簡單等特點對醫院業務的開展非常有幫助,但無線網絡設備在工作時是否對醫療設備和病人(特別內置心臟起搏器的病人)存在輻射和干擾等問題,醫院始終心存疑慮。 

2. 無線設備的無縫移動和安全特性

通信終端的移動性對于醫療行業是非常重要的。由于工作需要醫護人員經常處于移動狀態,只有在醫院內任何地方隨時收到患者的呼叫和病況信息,才能夠更好地實現“以病人為中心”的隨身醫療服務的理念。WLAN技術是滿足醫療移動通訊需求的首選技術,但是醫護人員在移動過程中是否會出現通信掉線現象,無線局域網的傳輸穩定性、網絡安全性等因素成為醫院所關注的內容。

醫院無線技術與方案

1. 無線輻射的安全性

中國工業信息化部無線電管理委員會規定單個無線接入點設備RF 發射功率不可超過100mW,一般無線網絡設備的輸出功率在60mW~100mW,手機的發射功率約 200mW至300mW之間,手持式對講機高達5W。無線網絡使用方式并非像手機那樣直接接觸人體。在實際無線網絡建設中,可以根據特殊場地的實際情況,在保證信號強度情況下,適當調小輸出功率,把輻射強度降低至最小,因此在醫院部署無線局域網對于醫療設備或使用心臟起搏器的患者來說是安全的。

德國科隆大學附屬醫院對該院使用普通手機的心臟起搏器攜帶者進行了研究,科學家經過反復試驗發現,手機與起搏器保持25 厘米以上距離時,起搏器功能基本不受手機干擾;那么更低功率的無線網絡更不會對患者的健康造成危害,也不會影響到心臟起搏器的正常工作。

H3C在北京醫院針對無線信號是否會對醫療設備存在干擾做了現場測試:采用兩臺無線AP與EEG2100數字心電遙測儀進行測試,無線AP與數字遙測儀之間的距離保持在20—50cm之間,EEG2100對2路模擬的心電信號進行無線監控,連續運行72小時,并自動記錄測試結果,記錄結果表明WLAN無線設備對數字心電遙測儀沒有任何影響,這也說明無線網絡信號對醫療設備無任何干擾。

只要無線網絡設備符合國際標準,實際工作功率在安全發射功率范圍之內,就不會對人體健康產生影響。另外,實驗證明,只要在建設無線網絡之前對部署環境進行嚴密的測量,對無線設備的擺放位置進行合理的設計,采用適當的發射功率,無線設備不會對醫院內的精密醫療設備造成影響,醫院的各類儀器電磁干擾也不會影響無線設備的正常運行。

2. 無線終端的快速移動、無縫漫游

無線網絡的最大特點就是接入終端可移動性,這也是醫院非常關注的問題,那么無線技術如何實現無線終端設備移動的呢?

無線AP部署方式分為FAT AP(胖AP)和FIT AP(瘦AP)兩種方式,由于FIT AP方式具有配置方便、管理容易等特性,已逐漸成為主流部署方式。FIT AP方式是網絡中所有AP的配置和管理都是通過無線控制器完成,不需要在單個AP做配置。也就是說所有AP的配置信息都保存在無線控制器上。由于無線AP 是分散部署的,如果需要對某個AP做配置,在中心機房對無線控制器進行操作即可,省去了到現場配置AP的麻煩。

FIT AP的部署方式使無線網絡內的終端真正移動起來。以某終端設備在兩個AP之間來回移動為例:終端設備經由某個AP通過正確的加密認證接入無線網絡,當其通過另一個AP接入到無線網絡中時,由于AP的配置存在于無線控制器上,終端設備的接入加密認證信息同樣也是保存到無線控制器上,所以無需再次認證便可接入網絡中,實現了終端無縫漫游。也就是說,只要在無線信號覆蓋范圍內,即可保證終端設備移動時數據傳輸的連續性,不會發生中斷。這個特性完全滿足醫院各類移動業務的需要,使醫院業務真正人性化的“移動起來”。

3. 無線網絡安全性

除移動性以外,網絡信息安全性和保證患者隱私對于醫療行業也是至關重要的。1996年美國頒布了HIPAA法案(健康保險流通與責任法案),目的是確保病人信息的安全和隱私,隨后許多國家都相繼頒布了類似的規定。由此可見,醫院網絡安全性非常重要。WLAN安全技術可以為醫院提供最高級別的安全性。目前,大多數醫院都選擇實施基于802.11i 的認證與加密功能,以增強WLAN的安全性。為了最大限度的保障無線網絡應用安全,在遵循802.11i標準加密技術基礎之上,H3C公司提出無線入侵檢測和無線EAD兩種無線安全解決方案。

無線入侵檢測技術是指無線網絡設備啟用監聽功能,隨時監聽周圍的非法無線設備,并上報無線控制器,拒絕非法無線設備接入到醫院無線網絡,并將其加入黑名單,必要時對其發起報文攻擊,直至其不能工作。無線入侵檢測技術的采用可徹底杜絕非法無線設備惡意接入醫院網絡竊取資料的行為,從而確保了病人信息的安全。

無線EAD(端點準入防御)解決方案采用C/S或B/S安全構架,擁有合法身份的醫院用戶除了被要求驗證用戶名、密碼等信息外,還被要求檢查接入網絡客戶端(平板電腦、移動電腦)是否滿足醫院網絡安全策略要求,安全策略要求包括病毒軟件是否安裝、病毒庫是否升級、是否安裝了必要的系統補丁等等。對于同時滿足身份驗證和安全檢查要求的用戶,EAD根據預定義的策略為其分配對應的網絡訪問權限,避免出現用戶越權訪問的情況。無線EAD方案保證了訪問醫院資源的人和終端的接入安全,只有合法的人使用滿足安全策略要求的終端設備才能訪問醫院資源,從而使醫院病人信息不被泄露,保證患者隱私。

4. 無線網絡傳輸速率

剛開始接觸無線網絡的人會對無線網絡的傳輸速率提出質疑,習慣性認為無線網絡的帶寬比有線網絡低很多。其實無線網絡傳輸速率并沒有想象那樣低。按照無線標準協議規定,802.11b的理論傳輸速率是11Mbps,802.11a/g的理論傳輸速率是54Mbps。隨著無線技術的發展,基于802.11n的無線產品誕生了,借助先進的MIMO /OMDF無線編碼技術,基于802.11n設備的理論傳輸速率可達到600Mbps,實際傳輸速率能達到100Mbps以上,保證了高帶寬業務的正常運行。醫院的無線視頻服務,如重癥監護,傳輸放射圖像等業務,都可以通過無線網絡技術實現。

5. 無線網絡管理維護

醫院網絡中既存在有線網絡設備,又部署了無線網絡設備,有線和無線設備分別配置和管理,對于網絡管理人員來說會非常麻煩。如果有線與無線能夠有機的結合起來,融合為一個整體,就會大大的減小網絡配置和管理難度,提高網絡管理人員的工作效率。

為了滿足醫院的需要,結合當前的先進技術,業界主流網絡無線廠商紛紛提出先進的解決方案,比如H3C提出了“H3C有線無線一體化解決方案”。“有線無線一體化”是指在核心交換設備上直接插入無線控制器板卡,不需要另外增加單獨的無線控制器,使有線、無線設備有機的融合起來,構成一個整體。這樣不僅方便了管理員對網絡的配置管理,并且極大的保護了醫院的投資。同時,H3C公司的iMC智能管理平臺可以管理網絡中的任何人和設備,實現有線無線設備以及接入用戶的統一管理。

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