無線局域網(wǎng)在醫(yī)院中的應(yīng)用

摘 要: 醫(yī)院信息化建設(shè)近些年來取得了快速的發(fā)展，越來越多的醫(yī)護人員已經(jīng)習(xí)慣于利用計算機進行工作，它已經(jīng)也成為了醫(yī)護人員必不可少的助手和工具#65377;隨著無線技術(shù)的深入發(fā)展和普及使用，醫(yī)院的信息化建設(shè)又產(chǎn)生了一個新的熱點#65380;一個新的課題#65377;如何運用越來越成熟的無線局域網(wǎng)技術(shù)使醫(yī)院的信息化水平更上一個臺階，已經(jīng)成為很多醫(yī)院重點思考和實踐的方向#65377;

關(guān)鍵詞:無線局域網(wǎng);醫(yī)院;信息化

最近的10年，是醫(yī)院信息化建設(shè)飛速發(fā)展的10年，很多醫(yī)院的HIS(醫(yī)院信息系統(tǒng))#65380;LIS(檢驗信息系統(tǒng))和RIS(放射科信息系統(tǒng))等信息化系統(tǒng)都已初具規(guī)模，開創(chuàng)了一條通過信息化手段提高醫(yī)療水平與服務(wù)質(zhì)量的康莊大道#65377;雖然醫(yī)院已經(jīng)越來越離不開網(wǎng)絡(luò)計算機系統(tǒng)，但是利用現(xiàn)有的信息系統(tǒng)，有些方面的效率還不能夠真正得以提高#65377;隨著信息化技術(shù)的不斷發(fā)展，無線局域網(wǎng)的推廣應(yīng)用，這些問題有了解決的辦法#65377;這對于更好的提高醫(yī)療效率#65380;提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量，起到了推動作用#65377;

1 無線局域網(wǎng)的特點以及在醫(yī)院信息化建設(shè)中的優(yōu)勢

無線局域網(wǎng)(Wireless Local Area Network，縮寫為“WLAN”)是計算機網(wǎng)絡(luò)與無線通信技術(shù)相結(jié)合的產(chǎn)物，它將數(shù)據(jù)疊加到無線電波上，利用這個“載波”作為傳輸介質(zhì)#65377;它為通信的移動化#65380;個性化和多媒體應(yīng)用提供了一條途徑#65377;通俗地說，無線局域網(wǎng)就是在不采用傳統(tǒng)纜線的同時，能夠更好地為用戶提供以太網(wǎng)的功能#65377;無線局域網(wǎng)絡(luò)絕不是用來取代有線局域網(wǎng)絡(luò)，而是用來彌補有線局域網(wǎng)絡(luò)之不足，以達到網(wǎng)絡(luò)延伸之目的，現(xiàn)在有線局域網(wǎng)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展得比較完善，無線局域網(wǎng)所具有的無線特性是常規(guī)網(wǎng)絡(luò)無可比擬的#65377;目前，實現(xiàn)無線網(wǎng)絡(luò)的技術(shù)，有藍牙無線接入技術(shù)#65380;家庭網(wǎng)絡(luò)的HomeRF以及IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的連接技術(shù)，這其中又以IEEE802.11標(biāo)準(zhǔn)的無線局域網(wǎng)解決方案更適合醫(yī)院信息化網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用#65377;

無線局域網(wǎng)在醫(yī)院信息化建設(shè)中的優(yōu)勢在于:

(1)醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)建設(shè)更加方便快捷#65377;因為不再需要常規(guī)局域網(wǎng)的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)布線，因此可以不影響醫(yī)院正常的醫(yī)療工作#65377;只要合理布置AP(Access Point，無線接入點)，建立起一系列的醫(yī)院“移動熱點”區(qū)域，便可將醫(yī)院信息化網(wǎng)絡(luò)拓展至診室和病房這些原先無法到達的地方#65377;醫(yī)生只要利用具有無線網(wǎng)絡(luò)適配器的筆記本或PDA設(shè)備，就可以方便的接入醫(yī)院信息化網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)護人員從一間病房到另一間病房，可以不受連線的限制，從而在無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)內(nèi)自由移動而保持與網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)結(jié)#65377;

(2)做到了檢查數(shù)據(jù)的無紙化傳遞#65377;目前不少醫(yī)院的信息系統(tǒng)化在很大程度上只是醫(yī)院管理流程的計算機化，并不是真正的醫(yī)療信息化#65380;無紙化#65377;大量的醫(yī)技檢查數(shù)據(jù)，如化驗結(jié)果#65380;放射報告，醫(yī)生無法通過常規(guī)網(wǎng)絡(luò)隨時調(diào)閱，因此還是需要紙張傳遞#65377;無線局域網(wǎng)的出現(xiàn)，就能使醫(yī)生能夠在“移動熱點”區(qū)域，快速移動的隨時調(diào)閱數(shù)據(jù)，避免了紙張浪費#65377;

(3)做到了醫(yī)護人員的無紙化查房#65377;由于無線局域網(wǎng)的使用，醫(yī)護人員在查房時，就可以通過PDA快速獲取到患者的相關(guān)病史#65380;用藥情況以及檢查信息等#65377;然后就可以通過PDA快速記錄病程情況，并根據(jù)需要直接調(diào)整醫(yī)囑，下達并發(fā)送到各個相關(guān)醫(yī)技科室#65377;這樣做的好處在于，不僅大大的節(jié)省了時間，而且避免了因手工查房的字跡模糊潦草而導(dǎo)致的醫(yī)療事故，從而大大地提高了工作效率#65377;

(4)監(jiān)護設(shè)備可以更方便地接入信息化網(wǎng)絡(luò)#65377;在醫(yī)院中，一般除了ICU#65380;CCU具有病人監(jiān)護網(wǎng)絡(luò)以外，一般病房的監(jiān)護設(shè)備如心電圖監(jiān)護儀#65380;腦電圖監(jiān)護儀都是放在病人床邊使用，都是不聯(lián)網(wǎng)的，醫(yī)護人員不能夠隨時獲取和捕捉完整的病情信息#65377;而無線局域網(wǎng)的出現(xiàn)，就能夠?qū)⑦@些設(shè)備方便地接入醫(yī)院信息化網(wǎng)絡(luò)，從而更好地保證病人的生命安全#65377;

2 常用的醫(yī)院無線局域網(wǎng)的方案設(shè)計

由于很多醫(yī)院的有線網(wǎng)絡(luò)已初具規(guī)模，因此就可以利用原先的三層交換網(wǎng)絡(luò)進行擴展，所有部署區(qū)域的無線設(shè)備，通過現(xiàn)有有線網(wǎng)絡(luò)匯聚到信息中心，無線用戶必須通過相關(guān)認證后方可訪問醫(yī)院的信息網(wǎng)絡(luò)#65377;從而能很好地將無線網(wǎng)絡(luò)能與原有的有線網(wǎng)絡(luò)#65380;應(yīng)用系統(tǒng)以及安全策略有機無縫地結(jié)合在一起#65377;具體方案如圖所示:

為了保證無線傳輸?shù)牧己觅|(zhì)量與可靠性，需要通過安裝AP對醫(yī)院各病區(qū)樓層的相關(guān)區(qū)域進行無線信號的覆蓋#65377;該方案的設(shè)計重點在于AP的布置和選型，通過對醫(yī)院無線局域網(wǎng)的探索，我們目前建議每個AP之間，以平均半徑15～25米做水平180度作無線覆蓋為最佳#65377;AP可放置在吊頂上或掛在稍高位置的墻壁上#65377;接著，無線局域網(wǎng)的AP利用自身的10/100M以太網(wǎng)端口，通過雙絞線連接相關(guān)聯(lián)的局域網(wǎng)交換機#65377;

要盡可能減少AP與AP間的信號覆蓋重疊區(qū)域，每個AP將負責(zé)本區(qū)域的無線用戶以保證質(zhì)量#65377;此外，基于對訪問的有效用戶帶寬的考慮，如果在某些特定區(qū)域，諸如醫(yī)生辦公室內(nèi)計算機比較多，可考慮再增加一個AP，基本保證每個AP至多接入20～30個無線用戶接入#65377;另外，為了避免為安裝AP而另外鋪設(shè)接入電源的麻煩，無線局域網(wǎng)的AP可以使用遠程供電單元(PoE)通過以太網(wǎng)線進行遠程供電#65377;

此外，根據(jù)無線局域網(wǎng)的工作原理，在多個子頻道同時工作的情況下，為保證頻道之間不相互干擾，要求兩個頻道的中心頻率間隔不能低于25MHz#65377;在一個蜂窩區(qū)(Cell)內(nèi)，直序擴頻技術(shù)最多可以提供3個不重疊的頻道同時工作#65377;因此我們在具體的配置時可將位于每個病區(qū)內(nèi)的3個AP的工作子頻道按頻道1#65380;6#65380;11的規(guī)律錯開設(shè)置，相鄰的AP在具體布置時也盡可能避開工作子頻道的干擾問題#65377;這樣，在樓內(nèi)就形成了微蜂窩覆蓋的無線網(wǎng)絡(luò)#65377;無線微蜂窩覆蓋，就是將多個AP形成的各自的無線信號覆蓋區(qū)域進行交叉覆蓋，各覆蓋區(qū)域之間無縫連接#65377;所有AP通過雙絞線與有線骨干網(wǎng)絡(luò)相連，形成以固定有線網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)，無線覆蓋為延伸的大面積服務(wù)區(qū)域#65377;所有無線終端通過就近的AP接入網(wǎng)絡(luò)，訪問整個網(wǎng)絡(luò)資源#65377;微蜂窩覆蓋大大擴展了單個AP的覆蓋范圍，從而突破了無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋半徑的限制，用戶可以在AP群覆蓋的范圍內(nèi)漫游，而不會和網(wǎng)絡(luò)失去聯(lián)系，通信也不會中斷#65377;

目前，性價比較高的AP產(chǎn)品，主要有:NETGEAR WG602，Linksys WAP54G，D-Link DWL-2000AP+等等#65377;這些產(chǎn)品均支持IEEE802.11g標(biāo)準(zhǔn)，提供的數(shù)據(jù)通信高達54Mbps，相當(dāng)現(xiàn)有802.11b網(wǎng)絡(luò)的五倍，且兼容現(xiàn)有所有的802.11b的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，最大程度的保護用戶的投資#65377;憑借其 54 Mbps 的高速數(shù)據(jù)傳輸能力，您可以在很短的時間內(nèi)完成許多工作，這對于大流量的檢驗數(shù)據(jù)和數(shù)字圖像的傳輸是十分有利的#65377;

3 采用必要的無線局域網(wǎng)安全技術(shù)，充分保證醫(yī)院信息系統(tǒng)的安全

由于醫(yī)院的整體工作效率與管理質(zhì)量對于計算機的依賴性越來越強，而且大量數(shù)據(jù)是不容泄露和篡改的，因此醫(yī)院信息系統(tǒng)的安全必須得到保障#65377;由于無線局域網(wǎng)采用公共的電磁波作為載體，因此對越權(quán)存取和竊聽的行為也更不容易防備，所以必須采用多種安全策略來構(gòu)造較為理想的無線局域網(wǎng)安全解決方案#65377;

(1)必須加強對無線接入點的保護，并且盡可能地采取屏蔽措施#65377;

我們建議將無線接入點安裝于隱蔽或難以觸及的地方，這樣對于保護無線接入點具有很好的作用#65377;另外，采取屏蔽措施，盡可能地防止無線電波泄漏到區(qū)域之外，防止他人在遠距離非法登陸網(wǎng)絡(luò)，達到一定的防范作用#65377;

(2)采用無線局域網(wǎng)的安全技術(shù)，提供完整的無線局域網(wǎng)安全機制#65377;

其一，可以在無線接入點進行物理地址(MAC)過濾和IP地址綁定#65377;

由于每個無線工作 站的網(wǎng)卡都有唯一的物理地址，因此可以在AP中手工維護一組允許訪問的MAC地址列表，實現(xiàn)物理地址過濾，對于非法的外界設(shè)備一律不允許接入#65377;另外，通過物理地址(MAC)和IP地址的綁定，也可以達到一定的安全防范作用，并且還可以起到防止終端桌面篡改IP地址的作用#65377;

其二，必須啟用Wi-Fi 保護訪問(WPA，Wi-Fi Protected Access)技術(shù)#65377;

原先無線局域網(wǎng)普遍采用連線對等保密(WEP)方式，它存在很大的缺陷，例如一個服務(wù)區(qū)內(nèi)的所有用戶都共享一個密鑰，一個用戶丟失鑰匙將使整個網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)生安全影響#65377;

WPA是繼承了WEP基本原理而又解決了WEP缺點的一種新技術(shù)#65377;由于加強了生成加密密鑰的算法，因此即便收集到分組信息并對其進行解析，也幾乎無法計算出通用密鑰#65377;其原理為根據(jù)通用密鑰，配合表示電腦MAC地址和分組信息順序號的編號，分別為每個分組信息生成不同的密鑰#65377;然后與WEP一樣將此密鑰用于RC4加密處理#65377;通過這種處理，所有客戶端的所有分組信息所交換的數(shù)據(jù)將由各不相同的密鑰加密而成#65377;無論收集到多少這樣的數(shù)據(jù)，要想破解出原始的通用密鑰幾乎是不可能的#65377;WPA還追加了防止數(shù)據(jù)中途被篡改的功能和認證功能#65377;WPA包含了認證#65380;加密和數(shù)據(jù)完整性校驗三個組成部分，是當(dāng)前無線局域網(wǎng)中一個完整的安全性方案#65377;

由于WLAN是一個開放性的網(wǎng)絡(luò)，一個沒有接入控制的WLAN易受攻擊，所以接入控制#65380;數(shù)據(jù)加密#65380;無線網(wǎng)與有線網(wǎng)之間隔離等問題都是非常重要的，而且由于醫(yī)院的特殊性，其信息系統(tǒng)的安全是特別重要的#65377;因此，無線網(wǎng)絡(luò)控制器和無線接入點，必須啟動WPA，這樣才能提供完整的無線局域網(wǎng)安全機制#65377;所有醫(yī)院信息系統(tǒng)的終端用戶必須通過WPA認證才能登錄網(wǎng)絡(luò)，這樣就能有效地保護醫(yī)院的信息網(wǎng)絡(luò)和終端電腦的安全#65377;

當(dāng)然，WPA中也許可能存在其他安全方面的缺陷，只是目前尚未發(fā)現(xiàn)#65377;對于確保醫(yī)院無線局域網(wǎng)的安全性，目前利用WPA可以說已經(jīng)足夠了#65377;

醫(yī)院無線局域網(wǎng)部署后，通過將新建的無線網(wǎng)絡(luò)與原來的有線網(wǎng)絡(luò)#65380;應(yīng)用系統(tǒng)有機地結(jié)合起來，大大幫助了醫(yī)院實現(xiàn)信息的高度共享和有效利用，從而達到提高效率和提高服務(wù)質(zhì)量的目的#65377;由于技術(shù)上的不斷創(chuàng)新和進步，無線局域網(wǎng)技術(shù)也在不斷發(fā)展中，通過技術(shù)和實際相結(jié)合，逐步優(yōu)化，才能不斷達到更好的應(yīng)用效果#65377;

參考文獻

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