數(shù)字化醫(yī)院無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)與策略

許夫杰

（江蘇省東海縣人民醫(yī)院，江蘇連云港，222300）

數(shù)字化醫(yī)院無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計(jì)難點(diǎn)與策略

許夫杰

（江蘇省東海縣人民醫(yī)院，江蘇連云港，222300）

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是現(xiàn)代化醫(yī)院提高管理水平、提高工作效率、改善服務(wù)質(zhì)量的有力工具,然而在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)過(guò)程中,存在網(wǎng)絡(luò)安全、信號(hào)干擾和快速無(wú)縫漫游三個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題需要解決。根據(jù)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)理論知識(shí)和實(shí)踐,對(duì)三個(gè)難點(diǎn)問(wèn)題提出了相應(yīng)的對(duì)策及技術(shù)支持,為醫(yī)院信息化智能化建設(shè)后續(xù)研究提供借鑒作用。

醫(yī)院建筑建設(shè)；移動(dòng)醫(yī)療；無(wú)線網(wǎng)絡(luò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)；移動(dòng)護(hù)理 ；醫(yī)院建筑建設(shè)

1 醫(yī)院無(wú)線網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

1.1 移動(dòng)醫(yī)療 醫(yī)生通過(guò)移動(dòng)無(wú)線終端設(shè)備,完成患者信息查詢、臨床査房、醫(yī)囑開(kāi)立、檢驗(yàn)檢查報(bào)告查詢等,幫助醫(yī)生能夠在床邊更加準(zhǔn)確、及時(shí)、全面的了解患者的詳細(xì)信息,以達(dá)到優(yōu)化診療流程、提高臨床診療安全性、提高工作效率、改善醫(yī)療質(zhì)量的目的。

1.2 移動(dòng)護(hù)理 護(hù)士通過(guò)手持無(wú)線移動(dòng)終端設(shè)備,完成患者身份核對(duì)、藥品發(fā)放操作核對(duì)、檢驗(yàn)采樣操作核對(duì)、皮試與輸血操作核對(duì)、床邊醫(yī)囑執(zhí)行操作核對(duì)、生命體征床邊錄入操作、病房巡視操作、靜脈輸液監(jiān)控等,實(shí)現(xiàn)減少醫(yī)療差錯(cuò)、提高工作效率和完善護(hù)理記錄的目的。

1.3 醫(yī)療設(shè)備 信息采集和傳輸現(xiàn)代電子醫(yī)療設(shè)備都具備WiFi功能,可以隨時(shí)隨地將電子醫(yī)療設(shè)備產(chǎn)生的檢驗(yàn)檢查結(jié)果數(shù)據(jù)通過(guò)Wifi傳送到中央服務(wù)站,醫(yī)護(hù)人員可以訪問(wèn)中央服務(wù)站,隨時(shí)調(diào)閱患者病歷,或者中央服務(wù)站直接把患者檢驗(yàn)檢查危急值推送到醫(yī)護(hù)人員移動(dòng)終端設(shè)備上,提高信息及時(shí)性。

1.4 物資管理 通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)結(jié)合無(wú)線射頻識(shí)別和無(wú)線條碼標(biāo)識(shí)技術(shù)對(duì)醫(yī)院的物資進(jìn)行定位、入庫(kù)、出庫(kù)管理,典型的應(yīng)用有如高價(jià)耗材管理、無(wú)菌器材消毒管理等,實(shí)現(xiàn)醫(yī)院精細(xì)化管理。

1.5 無(wú)線上網(wǎng)服務(wù) 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)除了為醫(yī)生診斷或者

醫(yī)院工作人員提供上網(wǎng)服務(wù)外,還要為患者及家屬提供無(wú)線上網(wǎng)服務(wù),方便其在院期間能夠訪問(wèn)醫(yī)院公共網(wǎng)絡(luò)資源和互聯(lián)網(wǎng),打通醫(yī)患溝通信息屏障,以促進(jìn)醫(yī)患良性溝通,實(shí)現(xiàn)患者服務(wù)優(yōu)質(zhì)化。

2 難點(diǎn)

無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的核心優(yōu)勢(shì)是移動(dòng)性，醫(yī)院信息量非常龐大，跟普通無(wú)線局域網(wǎng)相比，醫(yī)院無(wú)線局域網(wǎng)不應(yīng)單純考慮網(wǎng)絡(luò)的覆蓋和簡(jiǎn)單接入功能，還要考慮全建筑內(nèi)無(wú)縫漫游、傳輸速率、信號(hào)干擾以及全面安全接入保障等方面，在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)中需要解決以下幾個(gè)難點(diǎn)。

2.1 網(wǎng)絡(luò)安全 醫(yī)療信息作為患者隱私信息受法律保護(hù)，信息安全一直是醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)建設(shè)首要考慮的問(wèn)題，在無(wú)線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中，網(wǎng)絡(luò)安全是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)急需要解決的問(wèn)題，包括信息系統(tǒng)中所有設(shè)備的訪問(wèn)安全、數(shù)據(jù)傳輸安全、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)安全、數(shù)據(jù)使用安全、即“四不”進(jìn)不來(lái)，看不懂，改不了，拿不走。

2.2 信號(hào)干擾 電子醫(yī)療設(shè)備是醫(yī)院開(kāi)展診療服務(wù)的主要設(shè)備，在醫(yī)療活動(dòng)中起到重要作用，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的信號(hào)干擾包括兩方面：一方面是電子醫(yī)療設(shè)備的無(wú)線信號(hào)干擾無(wú)線網(wǎng)絡(luò)正常通信，造成網(wǎng)絡(luò)終端或者不穩(wěn)定；另一方面是無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信號(hào)對(duì)電子醫(yī)療設(shè)備的信號(hào)干擾，造成檢驗(yàn)檢查數(shù)據(jù)失真，進(jìn)一步影響醫(yī)生診斷或者治療失效。

2.3 快速無(wú)縫漫游 大型醫(yī)院建筑樓宇多，面積大，800張床的綜合性醫(yī)院建筑面積不少于4.8萬(wàn)平方米。此外，醫(yī)院中還有很多大型醫(yī)療設(shè)備間，導(dǎo)致在部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，容易出現(xiàn)信號(hào)盲區(qū)；醫(yī)療信息量大、用戶數(shù)多，醫(yī)學(xué)影像或視頻資料傳送對(duì)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)帶寬要求高，快速無(wú)縫漫游要實(shí)現(xiàn)在信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)，用戶經(jīng)過(guò)一次認(rèn)證后，可以自由移動(dòng)并提供高速帶寬和保持網(wǎng)絡(luò)持續(xù)連接。

3 對(duì)策

3.1 選用2.4G和5.8G頻段 使用支持5.8G頻段專用終端訪問(wèn)醫(yī)院局域網(wǎng)，信號(hào)不受醫(yī)療設(shè)備影響。可以同時(shí)開(kāi)啟2.4G和5.8G兩種無(wú)線模式供無(wú)線用戶接入，在2.4G頻段部署無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)，使用多信道架構(gòu)MCA設(shè)計(jì)，采用1、6、11這3個(gè)互不重疊的20MHz信道作為信道復(fù)用模式，信道復(fù)用的目的在于避免因頻率重疊造成的干擾，WiFi聯(lián)盟只支持在5GHz頻段上使用40MHz信道，40MHz信道無(wú)法在2.4GHz頻段的MCA設(shè)計(jì)中使用，因?yàn)榭倳?huì)產(chǎn)生頻率重疊，與2.4GHz頻段相比，5GHz頻段具有更有的頻率空間，可以部署多個(gè)互不干擾的40MHz。

醫(yī)生在無(wú)線覆蓋區(qū)域內(nèi)，為了防止醫(yī)療設(shè)備運(yùn)作時(shí)可能對(duì)無(wú)線設(shè)備的干擾，建議醫(yī)生使用支持5.8G頻段終端接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。保證無(wú)線網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性；普通用戶可用2.4G或者5.8G頻段接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，但是在醫(yī)療設(shè)備運(yùn)作期間，可能對(duì)使用2.4G頻段終端用戶造成干擾，如果用戶使用支持5.8G頻段終端接入，則可以有避免干擾。

3.2 降低無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與醫(yī)療儀器的相互干擾 無(wú)線網(wǎng)路與醫(yī)療儀器的相互干擾取決于四個(gè)因素：設(shè)備擺放位置、發(fā)射頻率、輸出功率，以及設(shè)備自身的抗干擾能力。

無(wú)線局域網(wǎng)采用了擴(kuò)頻的調(diào)制方式，擴(kuò)頻通信系統(tǒng)是要傳送的信息在比信息帶寬寬十倍甚至數(shù)百倍的頻帶上傳送，在接收端通過(guò)相關(guān)接收進(jìn)行解擴(kuò)，將傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行恢復(fù)的通信系統(tǒng)。由于其具有一定的抗干擾能力，故擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的使用頻段選在了自由開(kāi)放的2.4GHz和5.8GHz頻段。該頻段屬微波段，是工業(yè)、科學(xué)以及醫(yī)療設(shè)備的頻段。只有監(jiān)護(hù)儀、微波治療儀、微波爐等少量的設(shè)備工作在ISM頻段，由于存在技術(shù)上的兼容性，在使用時(shí)可以在參數(shù)設(shè)置上避免相互之間的數(shù)據(jù)干擾，保證雙方設(shè)備的正常通信。因而，基于ISM頻段的設(shè)備有足夠的頻率資源實(shí)施通信，而不至于因頻段擁擠造成通信失敗的情況。

3.3 采用802.11n 實(shí)現(xiàn)無(wú)線快速無(wú)縫漫游 按照無(wú)線標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議規(guī)定，802.11b和802.11a/g的理論傳輸速率分別是11Mbps和54Mbps，而802.11n兼容802.11b/a/g，其理論傳輸速率可達(dá)600Mbps，實(shí)際傳輸速率能達(dá)到100Mbps。為保障無(wú)線接入速率能夠滿足醫(yī)院業(yè)務(wù)需求，采用基于802.11n技術(shù)，采用信道綁定等功能，每個(gè)AP提供給無(wú)線用戶接入最高傳輸速率可達(dá)300Mbps，每個(gè)AP之間共享帶寬互不影響，多用戶在同一AP覆蓋區(qū)域內(nèi)同時(shí)使用時(shí)，動(dòng)態(tài)共享300M帶寬，并可對(duì)網(wǎng)絡(luò)帶寬要求較高的用戶按需分配網(wǎng)絡(luò)帶寬，同時(shí)保證高優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)包先傳送。傳輸流根據(jù)類型而非預(yù)定的QOS確定先后次序，幀/信元標(biāo)記使無(wú)線鏈路可為高類型服務(wù)分配高優(yōu)先級(jí)。這樣有助于傳輸流分類，以便在傳送數(shù)據(jù)包時(shí)，高優(yōu)先級(jí)的數(shù)據(jù)包先于低優(yōu)先級(jí)數(shù)據(jù)包傳送。

3.4 網(wǎng)絡(luò)安全訪問(wèn)控制

3.4.1 外部認(rèn)證 無(wú)線用戶可以進(jìn)行WEB認(rèn)證訪問(wèn)無(wú)線局域網(wǎng)，管理員為用戶賬號(hào)分配不同的權(quán)限和級(jí)別，提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。考慮醫(yī)院接入用戶和設(shè)備的廣泛性，要求網(wǎng)絡(luò)本身能夠基于用戶身份去做相應(yīng)的權(quán)限和策略控制。為了在網(wǎng)絡(luò)接入層面的認(rèn)證和加密嚴(yán)格遵循國(guó)際上的標(biāo)準(zhǔn)，可以通過(guò)WEB認(rèn)證來(lái)實(shí)現(xiàn)，提高無(wú)線網(wǎng)絡(luò)安全性。對(duì)于不同的用戶分配不同的權(quán)限，例如可以對(duì)醫(yī)生的賬號(hào)設(shè)置高級(jí)權(quán)限，訪問(wèn)院內(nèi)臨床信息系統(tǒng)，對(duì)病人賬號(hào)設(shè)置普通用戶權(quán)限，只允許訪問(wèn)醫(yī)院公共平臺(tái)和查詢本人資料。同時(shí)，為了防范信息被非法AP所泄露，所部署的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)本身也需要具有偵測(cè)，識(shí)別，抑制非法AP接入的功能。

3.4.2 通信加密 為了阻止非法訪問(wèn)者進(jìn)入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，采用WPA2加密方式提供安全保護(hù)，實(shí)現(xiàn)用戶與無(wú)線接入點(diǎn)的身份認(rèn)證，加密機(jī)制和數(shù)據(jù)包檢測(cè)，同時(shí)還提升了無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的管理能力。使用WPA2安全加密后，所有用戶與無(wú)線接入點(diǎn)的數(shù)據(jù)都會(huì)以一個(gè)通用的密鑰進(jìn)行加密，提供準(zhǔn)入許可證，用戶使用正確的密鑰通過(guò)認(rèn)證后才可以接入無(wú)線網(wǎng)絡(luò)。

4 結(jié)語(yǔ)

把設(shè)計(jì)和部署醫(yī)院無(wú)線網(wǎng)絡(luò)時(shí)遇到的難題進(jìn)行分析，并提出了解決方法和對(duì)策，無(wú)線網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)院的成功應(yīng)用，對(duì)提高醫(yī)院管理效率、工作人員工作效率、患者服務(wù)滿意度具有重要的意義。

[1] 鄭西川,孫宇,于廣軍，等.基于物聯(lián)網(wǎng)的智慧醫(yī)療信息化10大關(guān)鍵技術(shù)研究[J].醫(yī)學(xué)信息學(xué),2013,34(1):10～14.

許夫杰，男，1975.9 ，本科 ，高級(jí)工程師，1997年畢業(yè)上海理工大學(xué)，研究方向電子信息工程、計(jì)算機(jī)科學(xué)技術(shù)與應(yīng)用方向

The design difficulties and Strategies of wireless network in digital hospital

Xu Fujie
(Donghai County people's Hospital of Jiangsu Province Lianyungang Jiangsu，222300)

Wireless network application is a powerful tool to improve the quality of medical service,which can also help modernhospital to improve hospital management level,improve work efficiency.However,in terms of wireless network design processes,there are network securities,signal interference and fast seamless roaming three difficult problems need to be solved.In this sense,theauthor intents to investigate the corresponding countermeasurcs for those three problems based on theoretical and practical knowledge of computer networks, and construction of hospital information provide references for future study.

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