基于WLAN技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)在醫(yī)院的設(shè)計與實現(xiàn)

宋陽

摘要：隨著WLAN技術(shù)的發(fā)展，移動醫(yī)療開始在醫(yī)院普及。移動醫(yī)護(hù)平臺可以提高醫(yī)生查房以及護(hù)理人員床旁操作的效率，有效地監(jiān)控患者生理指標(biāo)并實時傳導(dǎo)數(shù)據(jù)。西南醫(yī)科大學(xué)附屬醫(yī)院選用了基于瘦AP的無線解決方案，在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，搭建了基于WLAN技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)，完成了無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和部署，形成了完整的管理方案，搭建測試環(huán)境對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行了測試，并根據(jù)測試結(jié)果完成優(yōu)化。收集臨床使用反饋，無線網(wǎng)絡(luò)可穩(wěn)定、安全地工作，有效提高醫(yī)護(hù)人員工作質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：無線局域網(wǎng)；瘦AP；移動醫(yī)護(hù)平臺

Abstract：Mhealth becomes popular in hospitals due to the development of WLAN technologies.Mhealth platform can improve the efficiency of daily rounds and nursing， and monitor the patients' physiological index.The Affliated Hospital of SouthWest Medical University chooses a wireless solution based on fit AP.On the basis of existing network frames， a wireless network is designed and built.besides， a management scheme is proposed to manage the wireless network.The wireless network has been test and optimized.It is safe and reliable according to medical staff.

Key words：Wireless LAN； Thin AP； Mobile healthcare platform

隨著醫(yī)院信息化的發(fā)展，移動醫(yī)護(hù)平臺在醫(yī)院越來越普及。通過移動醫(yī)療平臺，醫(yī)生可以在床旁查閱患者病歷記錄，并實時更新醫(yī)囑，護(hù)理人員可以在床旁完成護(hù)理操作，或者采集患者生理指標(biāo)，并實時更新到系統(tǒng)，有效地提高了醫(yī)護(hù)人員的工作效率[1]。移動醫(yī)護(hù)平臺將成為醫(yī)院信息系統(tǒng)的重要組成部分。無線局域網(wǎng)（WLAN）技術(shù)，適合在高數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的熱點區(qū)域，提供高速接入率、低QoS的接入服務(wù)[2]。隨著WLAN空中接口協(xié)議從802.11a發(fā)展到802.11n，無線覆蓋的范圍和傳輸速率顯著提高，為移動醫(yī)療的實現(xiàn)提供了有效的解決方案。本文基于WLAN技術(shù)，選取了瘦AP的無線解決方案，完成了無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與部署，形成了完整的管理方案，搭建測試環(huán)境測試無線網(wǎng)絡(luò)并優(yōu)化，最后在該解決方案的基礎(chǔ)上測試了移動醫(yī)護(hù)平臺，并收集整理使用情況。

1 無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計與部署

我院醫(yī)護(hù)人員在使用移動醫(yī)護(hù)平臺時，主要功能包括床旁電子病歷查閱，醫(yī)囑查詢與下達(dá)，PACS影像查看，輸液與用藥管理，床旁心電監(jiān)護(hù)等。無線網(wǎng)絡(luò)要求達(dá)到零漫游，零丟包，低延遲，高速率以滿足上述功能。結(jié)合實際使用需求，選取的解決方案參數(shù)，見表1。

1.1無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計 我院的無線網(wǎng)絡(luò)的部署，是在現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上完成。在需要部署無線網(wǎng)絡(luò)的外科樓，內(nèi)科樓，腫瘤科，傳染科以及綜合樓等建筑中，垂直子系統(tǒng)采用兩路4芯光纜，分別連接建筑底層的兩臺匯聚交換機，水平子系統(tǒng)使用五類雙絞線，接入到各樓層弱電間交換機。無線網(wǎng)絡(luò)基于802.11n協(xié)議，選取了無線接入POE供電交換機，瘦AP以及超柔饋線。接入無線網(wǎng)絡(luò)之后的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，見圖1。

1.2無線網(wǎng)絡(luò)的部署 POE供電交換機作為接入交換機，連接到樓層的交換機。瘦AP通過超柔饋線，連接到接入交換機上。瘦AP作為無線漫游的基站，下聯(lián)多個智分單元，以片區(qū)為單位，分布在樓層的各個位置。智分單元再通過超柔饋線，將美化天線延伸到各個房間。部署的方案，見圖2。

智分單元可認(rèn)為是瘦AP的延伸，美化天線是智分單元的延伸。故整個科室的信號都是由瘦AP發(fā)出。醫(yī)護(hù)人員在科室內(nèi)部移動時，不會出現(xiàn)漫游的情況。每個病室和走廊上都部署有美化天線，保證信號全覆蓋。

為方便無線網(wǎng)絡(luò)管理，為每棟樓劃分一個VLAN，每個VLAN關(guān)聯(lián)一個SSID，用于移動醫(yī)護(hù)平臺業(yè)務(wù)。考慮到擴展不同的業(yè)務(wù)，瘦AP可根據(jù)實際需求，發(fā)布多個SSID，分別對應(yīng)不同的業(yè)務(wù)。我院目前在醫(yī)護(hù)人員使用的基礎(chǔ)上，還劃分了單獨的VLAN，用于監(jiān)護(hù)儀器的使用。

2 無線網(wǎng)絡(luò)的管理方案

在設(shè)計和部署無線網(wǎng)絡(luò)的同時，我院也形成了一套無線管理的方案，主要包含安全性能管理、信號強度檢測、流量監(jiān)測、故障查找及排除、報表統(tǒng)計。

安全性能管理通過主動防御和被動防御完成。被動防御即給不同樓棟的設(shè)置不同SSID，同時設(shè)置不同的密碼[3]，保證患者的移動終端不能連入無線網(wǎng)絡(luò)。由于密碼比較容易泄露，因此安全性較低。主動防御，即給醫(yī)護(hù)人員使用的移動終端設(shè)備，安裝監(jiān)控軟件，通過后臺服務(wù)器檢測連入無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，禁止非內(nèi)網(wǎng)用戶接入。同時禁止終端設(shè)備修改接入的SSID和密碼，保證設(shè)備只能在特定的科室環(huán)境中使用。主動防御的安全性較高。

信號強度的檢測和流量檢測，主要通過引入管理軟件來完成。管理軟件基于SNMP協(xié)議，通過無線接入控制器（AC），讀取POE接入交換機以及瘦AP的MIB信息庫，獲取當(dāng)前連入的無線設(shè)備數(shù)目，數(shù)據(jù)流量以及相應(yīng)的信號強度。并且可以根據(jù)科室的實際環(huán)境，制作無線熱圖，實時查看科室各個位置的信號質(zhì)量。

通過AC，可以遠(yuǎn)程批量配置上線的瘦AP，根據(jù)不同的使用科室，將瘦AP命名。通過監(jiān)控軟件可以實時監(jiān)控瘦AP的在線狀態(tài)，在瘦AP退服時發(fā)出告警，并記錄日志。還可以通過AC查看瘦AP天線的在線情況，以便在病室出現(xiàn)信號不穩(wěn)定，但瘦AP正常工作時，迅速查找到工作狀態(tài)異常的天線并進(jìn)行處理。

最后，通過管理軟件，可以記錄瘦AP在一段時間內(nèi)的退服時間，退服率，內(nèi)存使用率，CPU使用率，流量使用情況等數(shù)據(jù)，并形成相應(yīng)的報表，作為無線網(wǎng)絡(luò)后續(xù)調(diào)整和維護(hù)的參數(shù)依據(jù)。

3 無線網(wǎng)絡(luò)的測試與優(yōu)化

在部署完成之后，需要對無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行測試，保證移動醫(yī)護(hù)平臺上線之后正常的使用。測試的項目包括了ping包測試、信號強度測試、FTP上傳和下載測試等。

Ping包測試，通過選取支持802.11n協(xié)議的PDA，在無線網(wǎng)絡(luò)中進(jìn)行ping包測試，記錄丟包率以及平均ping包延遲。信號強度測試，是通過安裝信號測試軟件，在實際環(huán)境中測試信號強度并記錄，同時對比管理軟件讀取的信號強度。FTP上傳和下載測試，是通過搭建FTP服務(wù)器，在終端設(shè)備上傳輸文件，記錄上傳和下載的平均速度。以我院外科樓肝膽外科為例，測試結(jié)果，見表2。

在測試結(jié)果的基礎(chǔ)上，可通過瘦AP的信道調(diào)整，功率調(diào)整，取消其他無線信號源等手段，對科室無線網(wǎng)絡(luò)環(huán)境進(jìn)行優(yōu)化。

4 結(jié)論

我院無線網(wǎng)絡(luò)部署和測試完成之后，已投入試用階段?；跓o線網(wǎng)絡(luò)開展了相應(yīng)的移動醫(yī)護(hù)業(yè)務(wù)，可滿足醫(yī)護(hù)人員的實際使用需求，有效地提高了醫(yī)護(hù)人員的工作效率。

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編輯/羅茗柯