下一代医疗监控系统整体架构
2.2、无线医疗视频监控系统详述
下图提出了一种基于WiFi 802.11的无线医疗视频监控系统的架构。
基于WiFi 802.11的无线医疗视频监控系统架构
通过构架宽带无线局域网(WIFi),以802.11作为无线连接协议,支持互连协议DLNA、IGRS,甚至UPnP,支持采用支持无线宽带路由的视频监控设备,在病房指定监护点内设置无线摄像头,通过无线路由器将图象传输到护士站的监控屏,从而方便医生、护士在与病人对讲时,还能观察到病房内病人的实际情况,进行实时监控;同时,配置的无线安全存储系统(WSS)可以自动接收通过无线传输的图象,以便值班医生和主治医生可以非现场了解病人的病情和状态,甚至可以通过互联网取得需要的实时图象,检索和查询历史图象。系统还可以根据医生要求,通过无线方式,对病人增加多个监控点,进行灵活按需监控。图中的设备均留有与局域网的接口,可以通过有线的方式接入网络,形成多种解决方案,并可与医院现行的医院信息管理系统、移动通信、互联网有机融合。
802.11n传输距离最远可达200米,满足一般医院和住院大楼的使用需要。802.11n实际的传输速度可以达到108M bps以上,即每秒可以传输13.5M 左右的数据,是目前无线网络的最高速度规范。这个速度已经能够达到高清的要求。普通的百兆有线环境,理论速度是100M bps,即每秒 10M左右的数据流,也可以达到高清要求。由此,构建无线的医疗视频监控系统在技术性能上比基于有线局域网络更有优势。
系统的最大特点是采用无线摄像头(构成监控站点)、无线监控屏(WLCD)和无线安全数据存储阵列硬盘组WSS(监控数据中心)、无线集线器(WSwitch)等构成监控系统的主体。其优点在于部署方便,且可以动态配置,在任何需要采集视频的地方都可以架设,甚至在医院的任何一个住院科室、急诊室进行单独部署。通过在百米范围内部署的无线路由器,无线摄像头可以把视频图像实时的传输到网络上。
(1)监控中心
可配置支持无线的LCD大屏幕或若干PC作为监控主机,通过浏览器或监控管理软件,进行全面的医疗视频监控管理。 院、科室医生在监控中心,或在各自的办公室,通过有线或无线网络,用显示屏、计算机或手持无线移动电视终端监控各场景。配置无线安全数据存储阵列硬盘(WSS),完成监控图像接收、录制和存储。单台WSS可以对80路音视频进行同步存储。可以在存储主机上按设定的时间计划收录。单台无线集线器ME3400 可以接入256个设备,单台WSS可以接入32个设备。在实际的应用环境下,单台ME3400可以接入50个设备,可以接入3台WSS。
WSS的特点:
1. 支持开放的标准协议
支持无线的802.11b/g/nWiFi协议,支持TCP/IP网络协议,同时支持的NFS、CIFS、SMB协议,实现Windows和Unix的文件共享服务。
2、容量大,扩展灵活
WSS支持2到5硬盘,最大支持5T容量,用户可以根据需要灵活扩展。具有即插即用的功能,部署快捷灵活。系统可以采用双机容错结构,当系统容量达到最大时,用户只需要把另一台WSS接入网络内即可立刻扩充容量,系统前端服务器无需关机,系统容量的增加不影响系统服务的正常运行。同样,当前端主机处理能力不够时,系统可以随时增加前端主机。
3、稳定可靠,安全性高
基于ARM和LINUX平台开发、嵌入式系统内置于FLASH、硬件数据加密、RAID技术、自动备份及病毒防护等措施保证了用户的系统稳定和数据安全。
4、高性价比,低TCO(Total Cost of Ownership)
(2)监控站点
摄像部分是系统的原始信号源,摄像部分的好坏以及产生图像的质量影响着整个监控系统的质量。配置GW S200无线摄像机,能够完成图像的采集、压缩和发送功能。病房、手术室和处置室内GW S200摄像机的数量与位置可根据实际情况而定。无线摄像头目前已经实现了H.264以及802.11n这两个关键技术。H.264确保图像高清晰,而802.11n确保高清晰大容量的图像能够更快地在网络上传播。
3、结论
本文针对未来医疗行业对高品质视频、高度灵活配置的需求,通过把目前先进的无线视频采集技术、无线安全数据存储技术、流媒体传输技术、互联网技术、移动网络技术等充分运用起来,提出了下一代无线医疗监控系统整体架构,设计了下一代医疗视频监控系统,为构建下一代医疗视频监控系统给出了解决方案,为在医疗视频监控领域运用无线技术实现图象的传输和存储提供了灵活多样的应用模式,为下一代无线医疗监控系统的临床应用奠定了良好的基础。
本文参考文献:
[1] 医疗行业120急救车无线视频监控解决方案, 北京世纪乐图数字技术有限责任公司,2008
[2] 丁宝芬主编,实用医药信息学,东南大学出版社,2006