基于WLAN技術的無線網絡在醫院的設計與實現

宋陽

摘要：隨著WLAN技術的發展，移動醫療開始在醫院普及。移動醫護平臺可以提高醫生查房以及護理人員床旁操作的效率，有效地監控患者生理指標并實時傳導數據。西南醫科大學附屬醫院選用了基于瘦AP的無線解決方案，在現有網絡基礎上，搭建了基于WLAN技術的無線網絡，完成了無線網絡的設計和部署，形成了完整的管理方案，搭建測試環境對無線網絡進行了測試，并根據測試結果完成優化。收集臨床使用反饋，無線網絡可穩定、安全地工作，有效提高醫護人員工作質量。

關鍵詞：無線局域網；瘦AP；移動醫護平臺

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

隨著醫院信息化的發展，移動醫護平臺在醫院越來越普及。通過移動醫療平臺，醫生可以在床旁查閱患者病歷記錄，并實時更新醫囑，護理人員可以在床旁完成護理操作，或者采集患者生理指標，并實時更新到系統，有效地提高了醫護人員的工作效率[1]。移動醫護平臺將成為醫院信息系統的重要組成部分。無線局域網（WLAN）技術，適合在高數據業務的熱點區域，提供高速接入率、低QoS的接入服務[2]。隨著WLAN空中接口協議從802.11a發展到802.11n，無線覆蓋的范圍和傳輸速率顯著提高，為移動醫療的實現提供了有效的解決方案。本文基于WLAN技術，選取了瘦AP的無線解決方案，完成了無線網絡的設計與部署，形成了完整的管理方案，搭建測試環境測試無線網絡并優化，最后在該解決方案的基礎上測試了移動醫護平臺，并收集整理使用情況。

1 無線網絡的設計與部署

我院醫護人員在使用移動醫護平臺時，主要功能包括床旁電子病歷查閱，醫囑查詢與下達，PACS影像查看，輸液與用藥管理，床旁心電監護等。無線網絡要求達到零漫游，零丟包，低延遲，高速率以滿足上述功能。結合實際使用需求，選取的解決方案參數，見表1。

1.1無線網絡的設計 我院的無線網絡的部署，是在現有網絡的基礎上完成。在需要部署無線網絡的外科樓，內科樓，腫瘤科，傳染科以及綜合樓等建筑中，垂直子系統采用兩路4芯光纜，分別連接建筑底層的兩臺匯聚交換機，水平子系統使用五類雙絞線，接入到各樓層弱電間交換機。無線網絡基于802.11n協議，選取了無線接入POE供電交換機，瘦AP以及超柔饋線。接入無線網絡之后的網絡拓撲圖，見圖1。

1.2無線網絡的部署 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，下聯多個智分單元，以片區為單位，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發出。醫護人員在科室內部移動時，不會出現漫游的情況。每個病室和走廊上都部署有美化天線，保證信號全覆蓋。

為方便無線網絡管理，為每棟樓劃分一個VLAN，每個VLAN關聯一個SSID，用于移動醫護平臺業務?？紤]到擴展不同的業務，瘦AP可根據實際需求，發布多個SSID，分別對應不同的業務。我院目前在醫護人員使用的基礎上，還劃分了單獨的VLAN，用于監護儀器的使用。

2 無線網絡的管理方案

在設計和部署無線網絡的同時，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、流量監測、故障查找及排除、報表統計。

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置不同SSID，同時設置不同的密碼[3]，保證患者的移動終端不能連入無線網絡。由于密碼比較容易泄露，因此安全性較低。主動防御，即給醫護人員使用的移動終端設備，安裝監控軟件，通過后臺服務器檢測連入無線網絡的設備，禁止非內網用戶接入。同時禁止終端設備修改接入的SSID和密碼，保證設備只能在特定的科室環境中使用。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，獲取當前連入的無線設備數目，數據流量以及相應的信號強度。并且可以根據科室的實際環境，制作無線熱圖，實時查看科室各個位置的信號質量。

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

最后，通過管理軟件，可以記錄瘦AP在一段時間內的退服時間，退服率，內存使用率，CPU使用率，流量使用情況等數據，并形成相應的報表，作為無線網絡后續調整和維護的參數依據。

3 無線網絡的測試與優化

在部署完成之后，需要對無線網絡進行測試，保證移動醫護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協議的PDA，在無線網絡中進行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服務器，在終端設備上傳輸文件，記錄上傳和下載的平均速度。以我院外科樓肝膽外科為例，測試結果，見表2。

在測試結果的基礎上，可通過瘦AP的信道調整，功率調整，取消其他無線信號源等手段，對科室無線網絡環境進行優化。

4 結論

我院無線網絡部署和測試完成之后，已投入試用階段?；跓o線網絡開展了相應的移動醫護業務，可滿足醫護人員的實際使用需求，有效地提高了醫護人員的工作效率。

參考文獻：

[1]楊宏橋，吳元立，李學斯，等.移動醫療技術的研究與應用[J].中國數字醫學，2011 6（11）：49-51.

[2]劉乃安.無線局域網：WLAN原理技術與應用[M].西安：西安電子科技大學出版社，2004.1.

[3]沈崇德.無線移動技術在現代醫院管理中的應用[J].中國數字醫學，2009，4（4）：14-16.

編輯/羅茗柯