据Gigaom网站发布的预测,到2020年,将会有240亿台设备连接到互联网上,而绝大多数设备将会使用无线的方式访问互联网。在互联网和改善医疗服务行动的驱动下,手机挂号、智能导诊、问诊、检验检查结果查询,移动护理、移动查房、智能输液、智能用药等应用正在被医院广泛采用,极大地改善了患者的就医体验,优化了医务工作者的服务流程,而这些都离不开无线网络的支撑。因此,高速、稳定、安全的医院无线(Wi-Fi)网络已经成为医院信息化的基本要求。

2015年的一项调查显示,65%的医疗机构正在投资无线网络设施的升级。通常,无线网络由具有集成天线的低功率收发器,用于动态管理设备信号行为的信号监视器以及将设备连接到网络交换机的电缆组成。

系统支持

在建筑物中,无线网络可以支持许多系统,包括电话、移动无线电通信、视听设备、数字标牌、门禁、视频监控、报警装置、照明控制和楼宇自动化系统等。

在医疗机构中,无线网络可支持的系统包括护士电话/编码呼叫、生理(病人)监控、远程医疗、实时定位系统、临床工程系统和电子健康记录等,可支持的设备则包括计算机、门锁、报警触发器、输液泵、智能手机、传感器、监控摄像头、给药装置、遥测监控、呼吸机等。大多数无线设备已经采用了Wi-Fi协议,尚未采用的设备也很快将要启用。

建立无线网络的目的已经从为人们提供便利上升到了为关键任务提供服务,甚至包括生命安全服务。有线和无线网络的拓展正在从企业级转向医疗级,同时从多个有线和无线网络转移到融合网络。

医疗机构必须确保网络的正常运行以及所有操作元素的安全性。无线网络应符合电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准,并且应该具有保护网络、用户和信息安全的措施,避免不必要的信息接收或黑客攻击。用户或设备需要通过网络管理员取得访问权限(即登录和密码),并且必须遵守其政策和使用程序。

以需求为驱动

了解当前和未来的无线网络需求将为网络规划奠定基础。有许多具有医疗功能的设备可能会在无线网络上运行,从而产生大量的信息和数据。

无线网络支持的设备将会越来越多,其中大部分可能是具有嵌入式处理能力的智能设备。越来越多的设备和系统联网并自动运行很可能将成为现实。这些设备和系统的使用者通常包括网络管理员、临床医生、工作人员、护士、患者、安保人员、智能系统、供应商和访客。

考虑到这一情况,无线网络所需要的属性越来越广泛,包括可访问性、适应性、成本效益、设备不可知性、可管理性,支持大规模通知系统、可靠性、响应性、安全性、可扩展性、可升级性,以及视频流支持。

在评估需求时,医疗机构的专业人员应考虑如下因素:

1、重要的需求和不重要的需求分别是什么,并且这样的情况多快会发生变化。

2、移动应用程序将如何影响数据的自动传输和无线网络需求的增加,例如电子健康记录(EHR)的使用会引起更多相关应用程序、流媒体和长期连接设备的使用。

3、留意新的和不断变化的趋势,例如物联网,与设备、流程、地点、人员、网络和内容的连接,与企业间共享数据等。

4、网络如何支持用户的自带设备(bring-your-own-device, BYOD)。

5、新的和不断变化的内部和外部威胁,如不受控制的访问、拒绝服务、信息窃取、身份盗用和腐败。

6、临床部门如何将无线网络和设备相结合以促进和支持工作流程。

设计要素

进行无线网络建设时需要考量的因素包括建筑和墙体建设、连接到接入点的天线类型、同时关联设备的数量、所使用的终端用户或移动设备的类型、所需的带宽、天线范围和其他可能干扰和降低系统性能的射频信号源,也包括连接到接入点(例如,6A类)的电缆类型、接入点的生命周期、天花板结构、感染控制策略以及接入点调整、维护和更换。

预测建模工具可以创建空间或建筑物的二维或三维模型,导入地板、墙壁和天花板的计算机辅助设计文件,增加建筑材料的信号传播性,导入RF信号源的射频测量信息和属性,并计划接入点的信号通道,以便识别和优化接入点设置。

 

医院无线网络建设的最佳实践包括无线接入点定位

规划步骤

医疗机构专业人员必须认识到,网络建设是一项系统工程,并且随着时间的推移,越来越多的网络流量将通过Wi-Fi传输。Wi-Fi网络运营成本应根据其支持运营和工作流程的能力以及一些不可预见的成本来衡量。

虽然每个医疗机构的Wi-Fi安装项目都有自己的挑战,但一些常见的规划步骤包括:

1、对现有的有线和无线网络情况进行准确记录,包括光纤、主干电缆、水平或工作站双绞线、网络交换机,以及交换机uplink端口。当前无线接入点符合的IEEE标准也应该明确。

2、评估系统组件的功能和性能,确定使用无线网络设备的数量和类型,包括医院、供应商、工作人员、患者和访客拥有的设备。

3、对所有部门进行调查,明确当前和未来可能会用该网络的系统,以及各部门正在使用和计划使用的设备及应用程序。此外,应确定负责管理、运行和维护系统的人员。

4、识别移动设备如何在建筑内、院区内和院区外移动,以及移动服务提供商的公共网络如何对私有网络进行补充。

5、确定设备网络连接和应用信息访问的安全策略。医院IT负责人应该了解如何通过“后门”进行网络访问,并确定如何消除或锁定此访问。

6、评估网络交换机是否能够支持高性能无线接入点的吞吐量/带宽,以及视频流、基于Wi-Fi的语音、蜂窝无线网络和智能建筑技术对网络的影响。

7、评估Wi-Fi网络将如何支持不同类别的最终用户和系统(例如:医院员工与病人和访客,业务用户与临床用户,生命安全与安全系统)以及设备(特别是 BYOD设备),及其可能在网络上产生的流量和应用。

8、确定系统管理和维护人员,以及培训人员所应具备的经验和能力。

9、建立业主项目要求(owner project requirements, OPR)文件,制定Wi-Fi网络运行的任务声明,明确系统设计目标、系统性能指标、使用政策和程序,以及管理政策和程序。

10、制定资本支出预算和业务支出预算,并且需要将潜在的系统组件更新成本考虑进去。

11、评估制造商的系统和产品,以满足预期的业务需求和系统性能要求。

12、使用预测设计建模工具和射频测量工具,为接入点和天线的选择和安装进行有目的的设计(purposeful design)。例如,IT工作人员应使用带有Wi-Fi收发器和软件的平板电脑或个人电脑对建筑物进行射频测量,将天线位置和频率信息输入到设计模型中,然后将计算机辅助设计文件进行组合,并将其输入模型,将天花板高度、天花板材料以及外部,内部和结构墙材料信息添加到模型中。此外,具体的接入点也应输入到模型中,再从模型中评估推荐的接入点位置,并根据现场或建筑结构方面的考量进行位置调整,然后再次计算评估。

13、创建吊顶布线计划,提供结构化电缆设计,支持有线网络连接到接入点。IT工作人员应考虑将接入点放在天花板外壳中,以保持网络电缆、连接器和接入点可进出天花板空间。为每个接入点至少准备两个6A类电缆,以支持未来的接入点设计趋势的变化。为了最大限度提高灵活性,IT工作人员可能会考虑到每个接入点配四条电缆。

14、在网络安装完成后进行验证,并制定调试计划。再次对建筑物进行射频测量,以确定与OPR相比的信号覆盖和性能。

15、定期对系统进行调试,以评估建筑物及系统变化对信号覆盖和性能的影响;定期与各部门召开会议,以调查其工作时使用的系统和设备可能发生的变化。

基于无线网络的实时定位系统在医疗机构中使用越来越多

资产跟踪是实时定位系统的关键功能

市场条件

医疗机构必须适应由市场竞争、患者和医护人员的期望,以及法规驱动而不断变化的市场条件。

院区、建筑和病房都会发展得更加智能。运营工作流程将越来越依赖于更加智能、集成度更高的系统和设备发展。企业网络的无线端将继续在支持工作流程中发挥越来越大的作用。

医院有义务提供一个高效、稳定、可预测、安全的网络设施来满足患者和工作人员的期望。

来源:Bob Eastman and Tom Leonidas P.E. Master planning health care wireless networks. Increasing dependence on tech drives the need for health facilities to assess current and future needs. Health Facilities Management.

翻译:沈翀