多網(wǎng)合一技術(shù)在醫(yī)院物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)中的應(yīng)用

曹宇 中國人民解放軍海軍特色醫(yī)學(xué)中心

醫(yī)院搭建無線內(nèi)外網(wǎng)、物聯(lián)網(wǎng)等，并實(shí)現(xiàn)全院覆蓋，并且在此基礎(chǔ)上建設(shè)了微信公眾號(hào)、移動(dòng)醫(yī)護(hù)等無線網(wǎng)的應(yīng)用，使用這種便捷的方式來為患者提供預(yù)約掛號(hào)、報(bào)告查詢以及繳費(fèi)結(jié)算等服務(wù)。隨著移動(dòng)應(yīng)用APP的不斷深入，信息系統(tǒng)對(duì)于無線網(wǎng)絡(luò)的依賴性也越來越強(qiáng)，因此，醫(yī)院急需對(duì)無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行改革與升級(jí)，從而滿足醫(yī)院日益增長的業(yè)務(wù)需求。

一、面臨的問題

(一）升級(jí)無線數(shù)據(jù)內(nèi)網(wǎng)

隨著無線終端的不斷更新?lián)Q代，個(gè)人便攜熱點(diǎn)和一些運(yùn)營商的公共無線被大量使用，直接影響了醫(yī)院的無線數(shù)據(jù)內(nèi)網(wǎng)，由于這些干擾，對(duì)臨床業(yè)務(wù)的發(fā)展帶來了一定的麻煩，因此在原有的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上進(jìn)行施工改造，并減少無線信號(hào)的干擾，是醫(yī)院內(nèi)部無線網(wǎng)絡(luò)急需解決的一大核心難題。

(二）內(nèi)網(wǎng)升級(jí)所面臨的挑戰(zhàn)

如何使內(nèi)網(wǎng)和外網(wǎng)在滿足物理隔離的等保要求的同時(shí)，又可以使無線信號(hào)之間可以互不干擾，這也是無線外網(wǎng)在建設(shè)當(dāng)中所面臨的挑戰(zhàn)。

(三）物聯(lián)網(wǎng)的擴(kuò)展

為了提高麻醉用藥環(huán)節(jié)的質(zhì)量管理，麻醉科就提出了實(shí)行閉環(huán)管理對(duì)鎮(zhèn)痛泵的使用進(jìn)行管理。這個(gè)系統(tǒng)采用了2.4G 的ZigBee 無線網(wǎng)絡(luò)，在部分住院病區(qū)安裝基于物聯(lián)網(wǎng)的無線陣痛系統(tǒng)。但是由于線路復(fù)雜、安全性無保障和施工困難等問題的存在，會(huì)使增加后期管理和維護(hù)工作的工作量。

對(duì)于輸液系統(tǒng)的使用，各科室有防盜系統(tǒng)的需求。但是這些設(shè)備在后期也需要進(jìn)行大量的維護(hù)。物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)需要在每個(gè)病房內(nèi)部安裝信號(hào)接收器，致使產(chǎn)生較大的維護(hù)量。其次要考慮的關(guān)鍵問題就是無線系統(tǒng)之間的相互干擾，因此，做好無線頻譜規(guī)劃是進(jìn)行無線網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃中所面臨的難題。

二、實(shí)施方案

建設(shè)無線網(wǎng)絡(luò)智慧醫(yī)院需要在規(guī)劃時(shí)整合無線數(shù)據(jù)內(nèi)外網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)于同一平臺(tái)，在原有的數(shù)據(jù)內(nèi)網(wǎng)的基礎(chǔ)上進(jìn)行升級(jí)、拓展，將無線外網(wǎng)和物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)搭建起來。一套室內(nèi)信號(hào)系統(tǒng)中運(yùn)用多網(wǎng)合一技術(shù)將多套無線網(wǎng)絡(luò)集中在一起，對(duì)于人員密集度較高對(duì)物聯(lián)網(wǎng)要求不高的門診區(qū)域補(bǔ)充運(yùn)用AP 技術(shù)方案覆蓋。

普通住院病區(qū)原方案是按無線鎮(zhèn)痛泵區(qū)域每病區(qū)設(shè)5 臺(tái)ZigBee 網(wǎng)關(guān)，優(yōu)化后方案是每病區(qū)僅一臺(tái)ZigBee 網(wǎng)關(guān)。原有的方案設(shè)計(jì)，在產(chǎn)科病區(qū)每個(gè)房間都配有各自的RFID 閱讀器，進(jìn)行優(yōu)化后整個(gè)產(chǎn)科病區(qū)僅需要一臺(tái)RFID 接收基站就可。如此運(yùn)用多網(wǎng)合一技術(shù)將無線數(shù)據(jù)內(nèi)、外網(wǎng)和病房呼叫系統(tǒng)、嬰兒防盜系統(tǒng)等高度融合到一起，降低各系統(tǒng)的信道使用需求，例如2.4G WLAN 和5G WLAN 的信道需求，AP 方案需要20 個(gè)，而多網(wǎng)合一方案僅需兩個(gè)；而433MHzRFID 信道在AP 方案下需要30 個(gè)信道，而多網(wǎng)合一方案卻只需要一個(gè)信道。同時(shí)頻譜資源的統(tǒng)一規(guī)劃將對(duì)頻譜資源的需求也降到最低，減少了信號(hào)間相互干擾的問題。將各類系統(tǒng)的使用效益提到最高，信息科對(duì)各類系統(tǒng)和各種不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的維護(hù)工作量也降到最低。

三、實(shí)施效果

在多網(wǎng)合一的技術(shù)框架下同時(shí)實(shí)現(xiàn)2.4G 和5G 的無漫游覆蓋，高頻點(diǎn)高帶寬為智慧醫(yī)院的實(shí)現(xiàn)提供極為優(yōu)良的網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)，因而全院病區(qū)的移動(dòng)查房、護(hù)理等系統(tǒng)已經(jīng)進(jìn)入全覆蓋應(yīng)用。對(duì)于無線數(shù)據(jù)內(nèi)網(wǎng)的安全，接入該網(wǎng)絡(luò)的各終端都需確保其身份授權(quán)是合法的且該獨(dú)立終端都必須有獨(dú)立用戶ID 和密碼，為防止被非法破解，空中無線數(shù)據(jù)均采用AES動(dòng)態(tài)密碼加密。無線數(shù)據(jù)的內(nèi)、外網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備與醫(yī)院的有線網(wǎng)絡(luò)一致，采用雙基站接入方式來保持絕對(duì)物理隔絕。嬰兒防盜系統(tǒng)通過原生產(chǎn)廠工程師的測試，嬰兒標(biāo)簽數(shù)據(jù)包的傳輸與多網(wǎng)合一技術(shù)的融合應(yīng)用有極好的效果。方便門診輸液病人的護(hù)士呼叫系統(tǒng)與多網(wǎng)合一技術(shù)結(jié)合后也大大降低了RFID 接收機(jī)的使用數(shù)量，數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性也得到極大的提高。

下一步發(fā)展要注重網(wǎng)絡(luò)終端管理的強(qiáng)化，采用更加專業(yè)的可靠的移動(dòng)移動(dòng)設(shè)備管理系統(tǒng)，進(jìn)行統(tǒng)一的策劃和桌面管理加強(qiáng)對(duì)使用人員終端的安全性的管理。無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的多網(wǎng)合一技術(shù)全面投入實(shí)際應(yīng)用后，在移動(dòng)查房、護(hù)理、嬰兒防盜管理、結(jié)算繳費(fèi)、預(yù)約掛號(hào)等相關(guān)方面的系統(tǒng)應(yīng)用都有極好的反饋。

隨著科技的發(fā)展互聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用已經(jīng)進(jìn)入了白熱化階段，智慧醫(yī)院在現(xiàn)代醫(yī)院的管理方面做出來很大的貢獻(xiàn)，無論是在臨床醫(yī)學(xué)實(shí)驗(yàn)、還是醫(yī)院后勤管理都能運(yùn)用到智慧醫(yī)院。目前有很多的公司、廠家都在向醫(yī)院推薦自己的產(chǎn)品比如：Zigbee、BLUETOOCH、lore 等等。物聯(lián)網(wǎng)的運(yùn)用與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)的開放性之間存在著很大的矛盾，將成為智慧醫(yī)院的運(yùn)用中的主要障礙，多網(wǎng)合一技術(shù)能夠很好的解決多協(xié)議系統(tǒng)之間的矛盾，能夠很好的在網(wǎng)絡(luò)中運(yùn)用，值得推廣。