無線零漫游技術(shù)在醫(yī)院中的應(yīng)用與實踐

湯欽華

上海市胸科醫(yī)院 信息科，上海 200030

引言

隨著醫(yī)療信息化水平不斷提高，上海市胸科醫(yī)院在不斷完善服務(wù)臨床的HIS、LIS、RIS這3大應(yīng)用系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，將醫(yī)療信息化向全院范圍鋪開，建立了如協(xié)同辦公平臺、物資系統(tǒng)等提高管理效率的應(yīng)用系統(tǒng)。上海市胸科醫(yī)院是一家?？迫壖椎柔t(yī)院，為符合三甲醫(yī)院的標(biāo)準(zhǔn)，移動醫(yī)療、移動辦公已成為一個剛性需求，要符合“移動”這個標(biāo)準(zhǔn)，僅使用有線網(wǎng)絡(luò)顯然無法達到要求，部署一套穩(wěn)定、快速的無線網(wǎng)絡(luò)已然成為數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)的重要組成部分[1]。為此，在病房及辦公區(qū)域建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)，使醫(yī)院有線網(wǎng)絡(luò)無法觸及的區(qū)域可以有“網(wǎng)”所用，為移動查房、移動護理、移動辦公等信息系統(tǒng)的建設(shè)奠定網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)[2]。從而實現(xiàn)“移動醫(yī)療”這一新的臨床應(yīng)用模式，提升醫(yī)院各部門的工作效率，提高醫(yī)療服務(wù)水平。無線網(wǎng)絡(luò)的部署將會使醫(yī)院信息化水平提升到一個新的高度[3]。

2011年部署了一套全放樁型AP無線網(wǎng)絡(luò)。放樁型AP的優(yōu)點是部署簡單、單個AP可承載的接入終端較多。但是其缺點也十分明顯，主要是單個AP成本較高、每個AP都需要直接接入交換機。綜合考慮成本與信號覆蓋面，當(dāng)時部署時并未在每個房間都安裝AP，而病房都采用防火墻和防火門構(gòu)造,其對無線信號有很強的屏蔽作用，導(dǎo)致各病房內(nèi)的無線信號相當(dāng)弱，最終導(dǎo)致使用效果極差，在無線信號較弱的區(qū)域，信號接收能力差的設(shè)備幾乎無法使用。而且AP間漫游問題也十分突出，漫游時會產(chǎn)生掉包的現(xiàn)象，再加上部分區(qū)域信號較弱，經(jīng)常導(dǎo)致應(yīng)用程序卡死、報錯、崩潰。

2013年，醫(yī)院新大樓落成，在考慮無線部署方案時，選擇使用了智分型AP?！爸欠帧毕噍^于“放樁”，其優(yōu)點是不用在每個房間放置AP，只需要將天線放入房間即可達到無線信號覆蓋無死角的效果，減少了AP的部署數(shù)量，也減少了交換機的數(shù)量，大大節(jié)省了部署的成本。不僅如此，由于天線發(fā)射出的信號就是AP本身的信號，所以AP間漫游的情況也隨之減少了。但仍然不能完全解決移動訪問過程中最棘手的問題——零漫游[4]。

移動醫(yī)療的場景主要是在病區(qū)病房中使用相應(yīng)的信息系統(tǒng)，上海市胸科醫(yī)院每個樓層為一個獨立病區(qū)，需要使用無線的設(shè)備僅在一個病區(qū)里移動，只要在同個樓層不出現(xiàn)漫游的情況就可以解決發(fā)生漫游時網(wǎng)絡(luò)掉包，造成應(yīng)用程序卡死、報錯的問題。如果一個AP的信號可以覆蓋整層樓面，那么就不會產(chǎn)生漫游。但是，無論是使用放樁型AP還是智分型AP，都無法做到使用一個AP就可以覆蓋整個樓面。經(jīng)過多方面的調(diào)研，銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案可以做到一個樓層的無線信號被“視作”由同一個AP發(fā)射，從而實現(xiàn)同層“零漫游”。這個方案既沿用了智分無線覆蓋的優(yōu)勢，又立足于解決移動終端在一些大型病區(qū)的信號漫游問題[5]。

1　網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案是專門針對移動醫(yī)療業(yè)務(wù)的特點，在智分型AP的基礎(chǔ)上，進行技術(shù)革新，著重解決醫(yī)護人員的移動終端設(shè)備在進行正常移動時醫(yī)療信息系統(tǒng)不會因為在幾個病房間移動發(fā)生漫游，造成網(wǎng)絡(luò)掉包，導(dǎo)致系統(tǒng)崩潰，而引發(fā)業(yè)務(wù)中斷的問題。銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案中包含零漫游AP、智分單元、饋線、美化天線。每個病區(qū)的護士站基本都處于整個病區(qū)的中央，所以將零漫游AP部署在護士工作站最為合適，每個病房及辦公區(qū)域都要部署美化天線，除此之外還要在信號盲區(qū)部署美化天線，以保證無線信號全覆蓋。每個零漫游AP可以接入8個智分單元，而每個智分單元可以承載6個美化天線，零漫游AP、智分單元和美化天線之間使用饋線進行連接，整個病區(qū)的無線信號都視作由零漫游AP發(fā)射，實現(xiàn)同層病區(qū)內(nèi)的無線“零漫游”。零漫游無線網(wǎng)絡(luò)部署模式示意圖，見圖1。

圖1　零漫游無線網(wǎng)絡(luò)部署模式示意圖

2　技術(shù)特點

2.1　終端設(shè)備零漫游，保證醫(yī)療業(yè)務(wù)持續(xù)性

銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案中整個網(wǎng)絡(luò)的無線信號都由零漫游AP發(fā)射，實現(xiàn)同層病區(qū)的無線信號覆蓋都處于同頻段、同信道的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中，整個無線網(wǎng)絡(luò)沒有漫游的情況，使得在同層病區(qū)內(nèi)接入無線網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備，無論移動到哪個位置都始終能夠保證設(shè)備不漫游、無線信號不中斷，使得移動醫(yī)療信息系統(tǒng)運行順暢，保障醫(yī)療業(yè)務(wù)不受無線網(wǎng)絡(luò)影響。

2.2　信號全覆蓋，環(huán)境更整潔

銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案因其獨特的部署模式，使得無論是走廊還是病房或辦公室內(nèi)的信號都是滿格的，做到了信號覆蓋無死角。通過專用的饋線將美化天線放置在每個房間內(nèi)部，用天線入室的方式解決了無線信號穿墻后衰減的問題，保證了房間內(nèi)部信號覆蓋無死角，不再需要通過加強無線信號以達到穿墻的效果，更不需要通過增加AP的數(shù)量達到信號覆蓋無死角的要求。并且在走廊也可以使用美化天線實現(xiàn)無線信號覆蓋，美化天線相較于AP而言體積更小，使得墻面和天花板看上去更整潔。

2.3　覆蓋面積大，可實現(xiàn)跨樓層部署

1個零漫游AP可以連接8個智分單元，而每個智分單元可以連接6個美化天線，即1個零漫游AP可最多覆蓋48個房間的無線信號[6]。1個零漫游AP可以為一整個病區(qū)提供無線信號，甚至可以跨樓層，同時為兩個以上的病區(qū)提供無死角的無線信號覆蓋。由于1個零漫游AP發(fā)射的無線信號僅使用一個信道，這樣就大大節(jié)省了信道資源，降低了同頻同信道無線信號互相干擾的可能性。

2.4　功能強大的智分單元

醫(yī)院的網(wǎng)絡(luò)有其獨有的特殊性，大多數(shù)都至少存在醫(yī)療業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)和普通辦公外網(wǎng)兩張以上的物理隔離的網(wǎng)絡(luò)。銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案中的智分單元不僅可以連接零漫游AP使用，其本身也內(nèi)置了獨立的無線模塊，智分單元也可以作為AP使用。這樣，一套無線設(shè)備就可以支持兩張獨立運行的網(wǎng)絡(luò)，且部署完成后保證兩張網(wǎng)絡(luò)仍然是物理隔離的，實現(xiàn)了無線信號內(nèi)外網(wǎng)隔離，在保證醫(yī)療業(yè)務(wù)內(nèi)網(wǎng)安全的同時，為普通辦公外網(wǎng)用戶提供了無線網(wǎng)絡(luò)接入的服務(wù)，提高了無線設(shè)備的利用率。

智分單元還可以將整個鏈路的上行和下行信號同時進行放大，既保證了無線醫(yī)護業(yè)務(wù)下行帶寬（下行業(yè)務(wù)包括病人資料的讀取、病人病歷的調(diào)用等），又帶來更良好的上行無線鏈路，讓醫(yī)護工作者瞬間完成病人新病情信息的上傳[7-10]。

2.5　創(chuàng)新發(fā)展，綠色環(huán)保

銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案相比傳統(tǒng)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案，其使用的無線設(shè)備摒棄了干線放大器、耦合器、功分器等元器件，雖然沒有了這些大功率、高增益的元器件，但是憑借其先進的技術(shù)和部署方式達到了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)無法做到的無線信號覆蓋效果[11-13]。

3　結(jié)束語

上海市胸科醫(yī)院2號住院樓每層病區(qū)包括病房13間、醫(yī)生護士辦公室13間，每間房間部署1個美化天線，走廊、電梯廳等公共區(qū)域補充部署4個美化天線，那么每層病區(qū)就需要30個天線。傳統(tǒng)智分方式只能1分6，覆蓋整個病區(qū)至少需要5個AP，設(shè)備在整個病區(qū)移動一周就會漫游至少4次。而“零漫游”的部署模式可以做到1分48秒，覆蓋整個病區(qū)只需要1個智分單元，設(shè)備在病區(qū)中移動時就不會發(fā)生漫游的情況?！傲懵巍钡牟渴鹉Ｊ皆谏虾Ｊ行乜漆t(yī)院的實際應(yīng)用情況示意圖，見圖2。

圖2　“零漫游”的部署模式在上海市胸科醫(yī)院的實際應(yīng)用情況示意圖

無線網(wǎng)絡(luò)的部署重在質(zhì)量，無線信號測試為必不可少的環(huán)節(jié)。針對“零漫游”無線網(wǎng)絡(luò)的特點，不僅要測試無線信號強度、覆蓋率，還要測試其是否真正消除了漫游現(xiàn)象。

我們選擇使用一臺筆記本電腦作為測試工具，在筆記本上運行“ping”命令，用以觀察在測試期間是否出現(xiàn)掉包情況。此外為了證實“零漫游”這一特點，我們同時登錄無線控制器，查看測試期間筆記本電腦的無線網(wǎng)卡是否出現(xiàn)漫游情況，即使用命令查看無線網(wǎng)卡是否連接了2個以上AP。我們選擇了一個病區(qū)，將筆記本電腦在該病區(qū)各個病房、辦公室之間來回移動。經(jīng)測試，證實筆記本電腦的無線網(wǎng)卡一直連接在一個AP下，未出現(xiàn)漫游現(xiàn)象。無線信號也做到了整層病區(qū)全覆蓋、信號強度無死角。為了驗證美化天線部署的實際效果，我們選擇了一個病房用無線信號強度測試工具進行測試。首先將這個房間的美化天線與零漫游AP斷開，模擬放樁式AP部署的環(huán)境，用測試工具檢測無線信號強度為-78 dBm。再將美化天線連接上零漫游AP，用測試工具檢測無線信號強度為-46 dBm。無線信號測試結(jié)果。由此證明美化天線入室，明顯提升了房間內(nèi)的無線信號強度，見圖3。

圖3　無線信號測試結(jié)果

但是測試期間還是出現(xiàn)了間歇性的網(wǎng)絡(luò)掉包。針對這個情況，銳捷網(wǎng)絡(luò)的工程師對無線網(wǎng)絡(luò)進行了優(yōu)化，包括禁用10 Mbps以下的低速率連接、每天凌晨自動調(diào)整分配信道等優(yōu)化措施。經(jīng)過優(yōu)化后的無線網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)掉包率明顯下降，在整個測試過程中測試設(shè)備幾乎沒有掉包，也沒有漫游，達到了預(yù)期的效果[14-15]。銳捷網(wǎng)絡(luò)基于無線零漫游技術(shù)的無線網(wǎng)絡(luò)部署方案在上海市胸科醫(yī)院成功實施，為醫(yī)院開展移動查房、移動護理、移動辦公打下了堅實的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)[16]。

[參考文獻]

在乳腺癌小鼠成功造模后，采用背部sc CORT混懸液（每300 mg CORT用5 mL DMSO預(yù)溶解，超聲充分溶解后，加入95 mL生理鹽水），30 mg/kg，每天1次，連續(xù)21 d，制備抑郁癥小鼠模型。

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