浅谈医院医疗无线网络的部署和应用
总第23卷259期2021年3月
大众科技
Popular Science&Technology
Vol.23No.3
March2021
浅谈医院医疗无线网络的部署和应用
黄家平鲁茜
(南宁市第一人民医院，广西南宁530022)
【摘要】随着医院信息化应用水平的提高，无线网络及移动医疗业务已在医院广泛应用。文章对无线网络在医院移动医疗应用中存在的问题进行分析，提出了医院无线网络在部署、应用、管理方面的具体措施和方案，为无线网络在医院的建设应用提供一定的理论和实践参考。
【关键词】医院；无线网络；移动医疗；建设；应用
【中图分类号】TP393.1【文献标识码】A【文章编号】1008-1151(2021)03-0005-03
A Brief Discussion on the Deployment and Application of
Hospital Medical Wireless Network
Abstract:With the improvement of hospital information application level,wireless network and mobile medical service have been widely used in hospitals.This paper analyzes the problems of wireless network in hospital mobile medical application,puts forward concrete measures and schemes in the deployment,application and management of hospital wireless network,which plays a role in the construction and application of wireless network in hospital.
Key words:hospital;wireless network;mobile medical;construction;application全国新高考一卷有几个省
引言
随着医院临床信息化的不断深入，移动查房和移动护理等各类移动医疗服务的使用，已经成为各个医院提高医疗服务质量、降低医疗差错与意外、提升患者满意度的重要方式，并逐步成为临床业务流程的重要组成部分，其使用效果直接影响医院的业务服务能力。传统的有线网络己不能满足医院业务发展的需要，因此部署搭建成熟、稳定、高效的医院无线网络系统是顺利开展移动医疗业务的前提。
1应用现状
医院开展移动医疗业务必须有无线网络，移动医疗以手机、PDA、平板电脑和无线网络为平台，医生、护士只需将移动设备推入病房中，就可直接在床边下医嘱，记录病情变化，同时可调阅患者的病历、医嘱和各种检查、化验以及护理等信息，在床边就能够利用患者唯一标识进行医嘱执行、各种临床数据的提取及记录，真正做到把时间还给患者在Wi-Fi网络给医院带来便利的同时，也要看到，Wi-Fi网络并不完美，无线信号的衰减、终端漫游的切换、信号的串扰、安全问题和管理问题，都影响着业务体验，尤其是在医院这个复杂的环境中，Wi-Fi网络的交付能力更是遇到了前所未有的挑战。
1.1信号盲区影响移动医疗服务
医院病房对于Wi-Fi网络而言是一个复杂的环境，曲折的内部建筑结构、部分位置的两层墙体、医院承重墙使用的网状内部金属结构等，都严重影响了Wi-Fi信号的覆盖。在很多时候，放置在走廊里的AP并不能完全覆盖到病房的所有角落，信号盲区给移动医疗服务造成了很大影响。
早安心语简单一句话1.2智能医疗终端信号时高时低
手机和PAD在医护中的使用日趋普遍，这些智能终端不同于移动手推车，是低功耗的设备，对信号强度变化敏感，低于一定信号强度就会出现连接中断问题，严重影响移动医疗的使用效果。比如有些病房信号强度在-75dbm的时候，手推车运行正常，但是PAD就会出现连接困难的情况。
1.3无线信号的串扰
医院是一个复杂的应用环境，Wi-Fi的2.4GHz频段又是一个开放频段，因此存在很多干扰源，如电信、移动、联通、电视、电话覆盖的无线网络和设备、医护人员私设AP、病区
【收稿日期】2021-01-06
汽车贴膜品牌排行【作者简介】黄家平（1970-），男，南宁市第一人民医院高级工程师，研究方向为信息通讯工程。
【通信作者】鲁茜（1989—），女，南宁市第一人民医院工程师，在读研究生，研究方向为数据挖掘。
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内的无线监护网络、某些理疗仪器、附近发射的各种信号、院内不同无线网络之间等，这些干扰源一旦与医院移动医护的Wi-Fi网络冲突或重叠，会严重影响无线网络信息号和业务体验[铁
1.4对无线终端的漫游需求强烈
一般需要部署多个无线AP在同一病区或同一层楼、不同病区或不同楼层，当网络环境存在多个AP，
且它们的微单元互相有一定范围的重合时，无线用户可以在整个WLAN覆盖区内移动，无线网卡能够自动发现附近信号强度最大的AP，并通过这个AP收发数据，保持不间断的网络连接。医院病区内病床分散，医护人员工作范围大，医护人员在诊疗过程中不但需要无线网络能高速、稳定、顺畅运行，而且在移动跨AP漫游、跨子网漫游的需求也非常强烈，这需要Wi・Fi网络与各类无线终端和医疗业务软件有非常好的兼容性。
1.5要求无线网络的安全性高
无线网络具有AP分布散且数量多的特点，且是开放的网络，在提供移动医护业务的时候，所有AP需要同时提供射频和SNMP管理信息，需要对医护人员的各类手机、PAD、笔记本进行准入管理。在无线网络内传输的患者数据及其他相关信息须受到保护，不能出现丢失、损坏或者泄露问题，同时还要具备防范入侵攻击等功能。
2部署和应用
无线网络在不同场景和规模时的部署方式都不一样。一般的就是在室内直接放装部署无线网络，在大型会场、普通楼宇内都适用。但在楼层和房间密集、有特殊防护辐射需求的医院，一般的放装方式就不行了。总的来说，无线医疗应用场景复杂，医护人员业务体验感强。医院无线网络的可用性、安全性和优化管理是支撑业务能力的重要表现。因此医院的无线网络必须进行完整的部署并具有对无线资
源实现自动和智能调整的能力。
2.1可用性部署
无线网络的可用性是医院部署和支撑移动医疗业务的基础，主要表现在无线网络的信号覆盖和信号强度，在医院病区无线网络的部署方式有三种（如表1）：一是在病区楼道放置AP，每个AP覆盖4〜6个病房，提供双频、最高速率450Mbps，全部采用内置终端感知型硬件智能天线阵列（最高可达4096种波形），外型小巧美观，安装方式灵活，在病区楼道可采用壁挂、吸顶等多种方式安装；二是AP入室，即在每个病房里放置一个AP，同时覆盖相邻的三个病房，可以彻底解决信号覆盖和容量问题；三是在病区楼道放置AP，每个AP通过馈线进入病房，每个AP最多可以进入6个病房，可以很好解决病房覆盖死角的问题。
同时为防止用户对无线信号压力过大，采用了美化天线技术，其小如硬币、薄如纸，放在房间内并不显眼，如果在表面再刷一层漆，更能做到完美隐藏（如图1所示）。
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图1室分法示意图
表1三种部署方式对比
部署方式优点缺点
楼道安装布线简单信号覆盖不足
AP入室信号覆盖最好布线复杂，AP数量多，POE交换机端口数量多X分方案信号覆盖好布线稍复杂
2.2安全性
安全是无线医疗网络应用能力的重要组成部分。医院无线网络是一个开放的网络，面临着更多的黑客、病毒等安全威胁，尤其是在医院智能终端的准入控制和安全防护方面，需要保证只有合法用户才能进入医院的网络。无线网络的安全防护可以保障医院无线网络免受各类攻击和入侵。
采用Portal无感知认证，可以“一次认证，多次使用”，医护人员在首次登陆Portal页面成功认证后，系统会记录其MAC地址，并与输入的用户名/口令绑定，后续只要关联WLAN SSID就可以轻松实现认证上网，大大简化Portal接入流程，方便接入无线网络⑶。如果说Portal认证安全级别不够高，MAC地址可以被仿冒，那么基于智能终端的证书认证则是安全级别最高的认证方式。H3C提供基于苹果iOS和Android系统的证书认证机制，智能终端在第一次接入无线网络时，会被牵引去自动下载证书文件，终端得到证书后，就可以得到相应的接入权限。
非法AP问题就是恶意用户利用不经授权的AP接入无线网络，通过伪装成合法AP和更改设备的发射功
率，使非法AP得到网络授权，达到对无线网络的使用和数据的任意获取。无线网络要具备自动监测非法AP阻止、定位和清除非法AP[4]0在无线网络中，无线控制器一般通过启用黑白名单功能过滤无线客户端，从而实现客户端的准入控制。黑白名单功能的原理基于MAC地址过滤，白名单是仅允许授权的MAC地址的表单，默认启用白名单之后只有在其表单中允许接入的无线客户端MAC地址能够使用WLAN网络，其他表单外的客户端将拒绝接入。黑名单是禁止授权的MAC地址的
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表单，当无线设备检测到来自未知设备的攻击时，根据预先设定好的规则，动态地把改非法设备的MAC地址加入到黑名单中，当设备MAC在黑名单中存在时，无线设备将拒绝接受任何来自于该设备的数据。直到用户把MAC地址移除出黑名单，或者动态设置黑名单的老化时间，等待其自动移出。无线MAC地址的过滤功能实现对WLAN网络的安全保护，通过MAC地址允许或者拒绝无线网络中计算机设备的连接，有效控制无线网络内用户的上网权限。
2.3优化管理
除了部署和安全外，智能的优化管理是无线网络应用的重点之一。医院的环境具有很大的变化性，往往在刚实施完成的时候能提供良好的信号覆盖和强度，但是随着各类干扰源的出现，频段内不断出现信号的串扰，导致上网速度骤降。同时无线网络部署后，医院网络新增加了上百台设备，如何把无线网络纳入到原有网络管理体系中，也是医院需要重点考虑的问题。
无线网络存在WLAN干扰和非WLAN干扰，影响网络的使用。消除或减少干扰是无线网络质量的保证。通过信号扫描监控等方式来检测是否存在WLAN干扰。通过管理平台的管理组件，远程监控无线网络情况，开启AP的频谱分析功能，扫描所有信道的空口资源情况，实时数据上传给IMC，可以比较直观地判断现场是否存在非WLAN干扰存在。发现干扰后通过定位干扰源位置并排除。智能天线采用了新一代终端感知型智能天线阵列技术，它结合了波束切换和波束成型，智能天线由很多天线振子组
阿朱任务成，天线振子协同工作，达到辐射的全覆盖。智能天线技术可以提高WiFi网络的信号强度、降低或消除干扰源的影响，提升单AP和整网容量。如图2所示。
图2智能天线
应用基于iMC智能管理中心平台WSM(无线业务管理组件)作为无线管理的核心部分，对于在无线网络中的核心设备AC、AP、PoE交换机、无线终端等做到一体化集中管理。在网设备根据平台展示信息能够一目了然。WSM中有能帮助网络管理员关键功能即能够根据无线业务逻辑拓扑图，清晰了解网络部署情况、设备链路状态、客户端连接情况等网管经常关注的要点。系统根据各种方式的组织资源，按照拓扑分组，组织全网在线资源。网络管理员可以根据展示的界面创建多维度、多层次的物理结构图，并在管理平台中根据现实情况摆放设备，构建出接近真实网络环境，最终达到的效果是能在一张拓扑图上展示AC、AP、PoE交换机、无线终端等设备。
在医院实际的无线网络环境部署维护中，更多的是要关注设备RF范围、信号覆盖管理、、网络将来扩容等问题。WSM 无线业务管理组件可以创建出直观的信号拓扑图，表示出无线信号设备RF状态。通过真实情况，准确设置障碍物，在医院病房间能更加清楚地查看由于墙壁等障碍物导致信号衰减的情况。分别按照信号强度、速率、信道三个方面查询覆盖率，最终分析调整出满足医院信号全覆盖的需求固。
3结束语
无线网络技术已经非常成熟，且无线技术已进入5G时代和智能领域，但在部署使用中都会存在各种不尽人意之处。随着信息技术的发展和医疗业务的扩大，移动医疗需求也在不断增加。作为移动医疗业务应用环境和载体的医院医疗无线网络系统，只有釆用成熟先进的技术，通过精密部署、加强安全防护和优化管理，才能在医院复杂的环境里全面支持无线终端业务，最大限度实现无线医疗网络的良好应用。
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