《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于物聯(lián)網(wǎng)的智能移動醫(yī)療方案
摘要: 無線局域網(wǎng)(WLAN)為有線網(wǎng)絡(luò)提供了靈活有效的延伸。利用PDA或電腦通過無線網(wǎng)絡(luò)隨時隨地進行生命體征數(shù)據(jù)采集,、醫(yī)護數(shù)據(jù)的查詢與錄入,、醫(yī)生查房、床邊護理,、呼叫通信、護理監(jiān)控,、藥物配送,、病人標識碼識別,以及基于WLAN的語音多媒體應(yīng)用等等,,充分發(fā)揮醫(yī)療信息系統(tǒng)的效能,,突出數(shù)字化醫(yī)院的技術(shù)優(yōu)勢。
Abstract:
Key words :

無線局域網(wǎng)(WLAN)為有線網(wǎng)絡(luò)提供了靈活有效的延伸,。利用PDA或電腦通過無線網(wǎng)絡(luò) 隨時隨地進行生命體征數(shù)據(jù)采集,、醫(yī)護數(shù)據(jù)的查詢與錄入、醫(yī)生查房,、床邊護理,、呼叫通信、護理監(jiān)控,、藥物配送,、病人標識碼識別,,以及基于WLAN的語音多媒體應(yīng)用等等,充分發(fā)揮醫(yī)療信息系統(tǒng)的效能,,突出數(shù)字化醫(yī)院的技術(shù)優(yōu)勢,。

根據(jù)應(yīng)用的差異移動醫(yī)療可劃分如下多個典型場景(如表1所示)??梢钥闯?,從核心應(yīng)用到增值應(yīng)用,呈現(xiàn)出業(yè)務(wù)多樣性的特征,。因此,,面對以業(yè)務(wù)為導(dǎo)向的醫(yī)療信息化建設(shè),支撐其業(yè)務(wù)運行的移動數(shù)據(jù)承載平臺的構(gòu)建應(yīng)是移動醫(yī)療解決方案關(guān)注的重點,。


一,、 智能移動醫(yī)療系統(tǒng)架構(gòu)



依據(jù)數(shù)字化醫(yī)院信息系統(tǒng)的建設(shè)目標,移動醫(yī)療系統(tǒng)的架構(gòu)需要按照業(yè)務(wù)需求劃分為終端層,、IP網(wǎng)絡(luò)層,、服務(wù)器集群。其中IP網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)需要從傳統(tǒng)的有線網(wǎng)絡(luò)架設(shè)過渡到以無線接入為基礎(chǔ)的有線無線一體化智能移動網(wǎng)絡(luò)部署,。終端選型要充分考慮和兼容移動醫(yī)療業(yè)務(wù)未來的發(fā)展,,特別是對語音、條碼掃描,、定位等細節(jié)的關(guān)注,。服務(wù)器集群在確定獨立的網(wǎng)路管理平臺策略上需要充分規(guī)劃醫(yī)療業(yè)務(wù)系統(tǒng)間的南北向接口。

作為基礎(chǔ)承載平臺,,移動醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)的智能化和一體化成為了數(shù)字化醫(yī)院信息系統(tǒng)的核心組成,。 

1. 端到端增強防護——解決無線安全問題 

對于醫(yī)療單位的有線網(wǎng)絡(luò),一般會進行內(nèi)外網(wǎng)隔離建設(shè),。但是由于無線技術(shù)本身的限制,,使得同一區(qū)域部署兩套獨立的WLAN網(wǎng)絡(luò)難以實現(xiàn)。所以在同一區(qū)域,,內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)只能共享同一個無線網(wǎng)絡(luò),。那么,如何保證內(nèi)網(wǎng)的醫(yī)療應(yīng)用安全,、以及外網(wǎng)寬帶接入服務(wù)的順利進行,成為移動醫(yī)療安全的重要關(guān)注點之一,。

傳統(tǒng)的無線安全解決方法,,重在加強空間信號傳輸?shù)募用?加擾,通過基于802.11i/WAPI的高強度的硬件加密和證書認證機制來防止無線網(wǎng)絡(luò)遭受多種網(wǎng)絡(luò)攻擊的影響,。但是對于移動醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)來說,,更重要的是需要具備端到端的智能增強防護能力,可以防止非授權(quán)人員使用醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò),防止非授權(quán)終端使用醫(yī)院無線網(wǎng)絡(luò),,保證醫(yī)療數(shù)據(jù)的私密性和完整性,,智能感知無線入侵風(fēng)險。

· 無線入侵檢測

對于不合法用戶的控制,,傳統(tǒng)的安全手段是通過定義合法用戶列表,、加密方式保證合法用戶數(shù)據(jù)的安全性,但手段太單一,,而且被動,。無線入侵檢測可以突破這種局限性,增強無線網(wǎng)絡(luò)的安全性:

· 無線控制器可以指定AP工作在兩種工作模式:模式一,、AP負責(zé)監(jiān)聽空口所有信道的信息,,但不負責(zé)用戶報文的轉(zhuǎn)發(fā);模式二,、AP在為用戶轉(zhuǎn)發(fā)數(shù)據(jù)的同時定期切換到其他信道監(jiān)聽信息,;

· AP設(shè)備負責(zé)把監(jiān)聽到的無線設(shè)備和有攻擊行為的無線設(shè)備上報給無線控制器;

· 無線控制器根據(jù)AP上報的設(shè)備信息識別非法設(shè)備,,排除合法設(shè)備,;

· 無線控制器可以控制AP 將非法設(shè)備列入黑名單或者對其發(fā)起攻擊。

· 無線終端準入控制(W-EAD)

在W-EAD方案中,,客戶端支持統(tǒng)一認證——無線認證和安全認證的一次完成,,從而方便部署和使用。擁有合法身份的用戶除了被驗證用戶名,、密碼等信息外,,還被檢查是否滿足安全策略的要求,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(tǒng)補丁等等。對于同時滿足了身份檢查和安全檢查的用戶,,W-EAD會根據(jù)預(yù)定義的策略為其分配對應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)訪問權(quán)限,,避免了非授權(quán)的網(wǎng)絡(luò)訪問現(xiàn)象,達到硬隔離的效果,。 



2. 基于RSSI指紋的無線定位——解決人員和設(shè)備的管理問題

目前部分醫(yī)院采用的是傳統(tǒng)RFID模式的定位系統(tǒng),,但這些定位系統(tǒng)都需要在病區(qū)內(nèi)安裝對應(yīng)獨立的讀卡系統(tǒng),而且是基于“點”的定位,,只能定位對象在某一個接收點附近,。而基于WLAN的RSSI指紋無線定位,不僅利用已有的移動IP網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ),,還實現(xiàn)“面”的精確定位,,對象在哪個房間,,在走廊哪個位置,都一目了然,。

RSSI指紋特征定位技術(shù)是在多個位置上(P1,P2, P3……)收集來自被定位對象的信號RSSI,由于被定位對象和各采集位置距離不同,,所以這些采集位置將收到不同強度的RSSI (RSSI1, RSSI2, RSSI3……), 特定的RSSI數(shù)據(jù)(也稱為RSSI指紋)將反映出特定物理位置的特征。

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作為移動醫(yī)療網(wǎng)的重要組成部分,,無線定位系統(tǒng)應(yīng)滿足以下功能: 

· 對傳染病人,、精神病人、失智老人實現(xiàn)在人,、地,、時、事的全方位的監(jiān)控管理,;

· 追蹤病人位置,、即時通報異常狀況、隨時掌握病人位置而確保安全,;

· 當高危病人出現(xiàn)緊急情況下,,可主動按鍵發(fā)射信號,在第一時間發(fā)出求救信號,,方便救護人員及時得到信息,;

· 對醫(yī)療儀器與設(shè)備提供即時位置追蹤功能,加強設(shè)備的綜合利用及管理,。各種精準的信息也可提供儀器的使用率分析,、故障率分析等管理報表;

· 加大對危險或單品價值特別大的藥品的管理,,對藥品從入庫到被消耗或報廢的全過程進行監(jiān)管,,保證隨時掌握每件藥品的狀態(tài)??梢杂行Ф沤^危險受控藥品的外流濫用,。 



3. 智能流量集中轉(zhuǎn)發(fā)——實現(xiàn)移動醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)的無縫漫游

無縫漫游對醫(yī)院的重要性不言而喻,無線終端設(shè)備在無線網(wǎng)絡(luò)中快速移動,,并且業(yè)務(wù)不中斷是移動醫(yī)療網(wǎng)建設(shè)的基本原則,。基于“瘦”AP集中轉(zhuǎn)發(fā)架構(gòu)的“一次認證,,快速移動接入”的方案可以確保全網(wǎng)內(nèi)實現(xiàn)二,、三層無縫漫游,使醫(yī)護人員在移動查房過程中始終以最高的速率連接到網(wǎng)絡(luò),,從而保證了業(yè)務(wù)的連續(xù)性,。


如圖3所示,主任醫(yī)生張三在住院樓A工作時查詢的是HIS服務(wù)器A的信息,,當張三遷移到住院樓B去工作時,,可以看出他還是從原來的HIS服務(wù)器讀取信息。

由于醫(yī)生的無線終端在住院樓A時都已經(jīng)通過安全認證,,在住院樓B接入時就無需再次通過安全認證,,直接接入即可。移動過程中,,只要有無線網(wǎng)絡(luò)信號,,業(yè)務(wù)就不會中斷。“一次認證,,移動接入”無縫漫游方案使無線網(wǎng)絡(luò)不但靈活,,而且更加可靠。


4. 一體化管理平臺——輕松管理網(wǎng)絡(luò)設(shè)備

有線無線一體化

智能一體化移動醫(yī)療管理通過基于融合型的一體化管理平臺,,不但將有線,、無線設(shè)備有機的融合起來,構(gòu)成一個整體,,還通過對醫(yī)院業(yè)務(wù)系統(tǒng)的融合對接,,形成了業(yè)務(wù)透明、接口通暢,、管理清晰的新型移動醫(yī)療控制中心,,顯著降低配置和管理難度,提高網(wǎng)絡(luò)管理人員的工作效率(如圖4所示):


· 有線無線一體化,,讓部署更簡單,,管理更容易;

· 一次認證,,多次接入,,不同住院樓不同病房之間實現(xiàn)無線終端快速漫游切換;

· 高安全性:結(jié)合無線EAD實現(xiàn)用戶身份安全認證,、動態(tài)加密,;

· POE供電方式,解決了供電不方便難題,,同時也保護了投資,;

· 提供WIFI語音和對無線終端和病人具有感知定位等增值功能;

· 提供開放的業(yè)務(wù)平臺,,可在此基礎(chǔ)上進行二次開發(fā),,與第三方軟件進行有機的融合。

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5. 智能移動醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)技術(shù)點小結(jié)

綜合來看,,移動醫(yī)療網(wǎng)已經(jīng)日漸成為醫(yī)療行業(yè)信息化水平提升的重要組成,。從傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)實施過渡到智能型移動網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和部署,相關(guān)的技術(shù)關(guān)注要點已經(jīng)悄然發(fā)生了變化,。網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu),、協(xié)議的標準,、用戶接入安全、工程部署,、網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),、平臺管理等多個方面都依據(jù)智能醫(yī)療應(yīng)用的需求做出了最佳的方向選擇:


二、 結(jié)束語

目前,,智能移動醫(yī)療網(wǎng)絡(luò)解決方案已經(jīng)廣泛的被醫(yī)療用戶接受和認可,,隨著無線技術(shù)的不斷發(fā)展,相關(guān)技術(shù)細節(jié)也會更加完善和融合,。智能移動醫(yī)療網(wǎng)的建設(shè),,將為醫(yī)生、護士提供實時,、實地,、全方位的數(shù)字化醫(yī)院IT支持,極大地提高了工作效率,、有效地減輕了勞動強度,、為患者提供了更加優(yōu)質(zhì)、可靠的服務(wù),。同時,,隨著效率的提升、服務(wù)流程的優(yōu)化,,數(shù)字化醫(yī)院的社會效益和經(jīng)濟效益都會在智能移動醫(yī)療中取得最佳,。

 



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