IPCOM无线医疗方案建议书v1.docx
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IPCOM无线医疗方案建议书v1
IPC-OM医疗
无线建设方案
IP-COM
2015年11月
1、概述
1.1医院行业的无线现状
医院随着业务规模的不断扩大，对医院提高运营效率的要求也不断提升，随着WIFI技术的不断发展，使其能更加稳定高效的承载医疗应用。
很多医院在有线网络的基础上扩展无线网络来进行日常业务的开展，甚至很大一部分医院在新建场所时，考虑建设的成本和传统网络的繁琐，也希望可以通过WIFI接入技术实现他们的目的。
事实上，无线应用已经深入到医疗当中，除了日常办公之外，很多应用也正依赖于无线技术，比如移动查房，移动会诊，无线护理电子病历等等。
而现在大部分医院都只在零星区域有的WLAN的建设，更多医院的公共WLAN建设都还未建设。
国务院办公厅印发《深化医药卫生体制改革2014年工作总结和2015年重点工作任务》，提出2015年医改7个方面27项重点工作任务，并明确了各项改革任务的负责部门，对部分重点工作任务提出了时间进度要求。
在此份报告的7个方面中明确提出“统筹推进各项配套改革。
推进卫生信息化建设，加强卫生人才队伍建设，健全医药卫生监管体制等有关工作。
”卫生信息化的建设中，基础管道建设分为有线和无线两部分，相对于有线，无线建设的缺失已经成为制约信息化改革的重要问题。
1.2医院WLAN需求分析
随着智能移动终端的增加，智慧医疗、移动医疗的普及，高质量的WLAN已经成为一个成功医院必不可少选项。
而在具体的应用过程中医院WLAN包含以下具体的需求：
1.2.1基于医院传统无线业务创新的需求
随着医院的不断发展，对于无线网络的需求也越来越迫切，医院邮件、HIS、PACS软件的高效使用都需要快速的无线网络支撑，通过WLAN的建设可以推进医院实现传统业务办公移动化的进程。
实现邮件、HIS、PACS等其他软件在医院随时随地在移动终端侧的接入，提升医院人员的办公效率。
1.2.2基于医院新型业务开展的需求
信息技术高速发展，医疗移动医疗、智慧医疗处于大势所趋，新型医疗业务的开展，就必须保证无线信号的无缝覆盖、快速漫游，而且信号质量高。
WLAN作为新型业务开展中医疗设备的接入管道，建设势在必行，且需要能对于多种接入终端，多个接入地点保证良好的一体化兼容、控制、管理。
移动查房：
医护人员可以随时随地查阅病人的电子病历，代替手写，提升工作效率，实现无纸化、无线化。
移动护理：
在患者床边实现病患数据的采集和录入，减轻医护人员的工作压力，提升医护质量。
移动输液：
通过无线，结合条码和移动设备，改善输液流程，保障病人输液安全，避免输液时出现输错液等问题。
其他医疗改革：
药库管理、婴儿防盗、VOIP……
在这些新型医疗创新和改革中，涉及到多种移动终端的无线接入，需要通过无线的覆盖为这些医疗创新提供网络基础。
1.2.3基于住院区病患的需求
调查发现，住院患者的焦虑程度普遍高于正常人群，由于医院特殊的环境，病人对疾病的恐惧等因素使患者产生焦虑情况，焦虑是一种负性情绪，当负性情绪过于强烈或长时间存在会对人的生理产生不利作用，当人的情绪不稳定时，人的正常规律会被破坏，行为效率降低准确性下降，有时会产生异常的应对反应，从而影响患者身心健康。
需要通过一定的疏导途径来减少住院患者的焦虑情绪，而上网作为当前人群普遍的一种消遣娱乐方式，在一定程度上可以用来调节住院患者的情绪，降低焦虑情绪，帮助患者更好的接受治疗。
1.2.4基于挂号大厅和收费取药处等公共区域的需求
看病贵，看病难是我国医改的重要诱因。
医疗资源相对人均不足，就造成了挂号大厅、收费处等公共区域经常出现长龙排队的现象。
为了进一步落实国家要求，各种便民措施也在陆续推出。
比如：
手机挂号，随时随地挂号，灵活选择挂号和诊断时间，真正解决预约挂号无排队和“看病难”的现状。
如何将这些便民措施推行到位？
也是医院一直头疼的问题。
通过排队的长龙，不可避免的引起挂号者的焦虑情况，需要通过一定的途径释放，手机上网就是一种非常适合的释放方式。
1.2.5基于医院内部的其他需求
部分医院基于网络的发展推行很多便民措施，比如建立网上点餐，让住院患者可以通过网络直接了解到今天的菜式，实现网上点餐。
再比如网上费用公示，同时患者的住院编号等身份信息，可实时查询住院期间的费用使用情况，避免住院费用不明、乱收费等现象的出现，进一步降低医疗纠纷事件的发生。
医院通知一般通过张贴告示和广播的方式进行推送，可部分病患或者公民会错过广播时间，听不到公告，如果通过网上推送公告，在用户上网时，实现公告的推送，作为传统公告方式的补充，能更快速和便捷的实现广告的推送。
以上所有的需求都需要医院无线覆盖的支撑。
1.3WLAN建设的要求
基于以上的需求，需要以区域为单位实现医院WLAN覆盖的建设，而在覆盖过程中需要关注并解决下面的问题:
1.3.1需要实现基于区域为平台的无线覆盖
区域医疗卫生信息平台和基层医疗卫生信息平台的建立，意味着医疗机构之间的信息互通和共享，更多的医疗资源方便被调配和调度以满足公民的需求。
电子病历、全民健康档案、医疗一卡通等的系统的建立，都实现了公民信息在各大医院之间的共享。
无线作为为公民服务并作为便民措施使用的一个载体，希望也能实现基于区域的统一部署和共享。
当用户在区域内的不同医院之间就医时都可以通过统一的SSID无线网络连入医院网络，在网上享受便民措施或者实现无线上网。
而由于各个医院之间的IT信息化进展不同，需要无线网络可以通过区卫生局进行统一管控，同时各个分支还可以根据当前自己的信息化进展情况，制定适合自己的认证或者页面推送等其他管理。
1.3.2需要WIFI设备具备公告推送和多种认证方式结合的功能
需要基于各医院的需求实现不同的web推送页面：
比如医院根据当天情况，推送挂号信息、当前点餐情况等。
基于各医院不同的情况，实现APP的结合和兼容，通WLAN真正帮助医院实现信息化的推动，比如和费用查询APP、医护和住院患者交流APP等结合。
1.3.3上网流量管理和基于应用的流控
无线的带宽可通过双频的扩展等方式实现提速，但是无线互联网出口带宽由于成本的问题往往不能无限制扩大，这就造成了在人群密度比较大的就医高峰期，医院无线出口带宽往往成为整个网络的瓶颈，如何基于应用实现无线上网流控，就成为了WLAN建设后效果呈现的主要关键点。
我们需要实现基于应用的流量管控，以此保障大部分流量被医院内部办公和医患人员的正常上网等行为所用，而在高峰期对视频播放、下载等高带宽消耗的流量就需要进行一定的限制。
1.3.4WLAN终端高密度接入
挂号、门诊和取药处等高密度人群的场景，意味着必须实现高密度的无线接入。
而WiFi网络大多使用的2.4GHz频段，众所周知，2.4GHz频段是开放频段，工作在这个频段的设备很多，比如：
微波炉、蓝牙、无线座机、外来AP、监控摄像头等等，会对WiFi设备进行大量的干扰。
除此以外，2.4GHz相互不干扰的信道只有1、6、11，当部署区域被运营商的AP给占用以后，可用信道就不多了。
在这种情况下，干扰会造成丢包和延迟，实际传输速率往往得不到保证。
解决多干扰源环境下的高密度计入也是一样WLAN设计必须考虑和解决的问题。
1.3.5AP方便部署
医院的环境如果不是大楼新建就注定了不适宜大规模长时间的施工和布线，故WLAN的实施部署方案需要结合医院已有的网络，在尽量不改变现有网络部署，不造成复杂施工的前提下实现WLAN的无缝覆盖。
2、方案设计
根据XXXXX的无线网络需求和无线网络设计原则，结合IP-COM无线系统技术和产品的特点，方案设计如下：
2.1AP布放设计
2.1.1信道规划
基于IEEE802.11系列标准的WiFi拥有2.4GHz和5GHz两个频段，其中2.4GHz频段可选信道有14个，每个信道带宽为22MHz，只有3个信道相互之间无干扰，我国选用1、6、11等三个信道；5GHz频段可选信道为27个，我国选用149、153、157、161及165等五个信道。
在WLAN的工程部署中，往往需要多个AP，如果不同的AP工作在相同的频道，就可能形成同频干扰。
为保证频道之间不相互干扰，在多个频道同时工作的情况下，就要求两个频道的中心频率间隔不能低于25MHz。
为了扩大覆盖范围和提高频谱利用率，WLAN也需要引入蜂窝结构，对于1、6和11三个信道交错使用，具体的覆盖示意图如下：
1：
代表信道1
2：
代表信道6
3：
代表信道11
2.1.2覆盖规划
IP-COMWLAN网络覆盖规划包含以下步骤：
1、射频信号模拟测试
由于室内传播环境的复杂性，目前还没有成熟的规划工具可以精确的预测出室内覆盖的情况。
另外室内覆盖使用的传播模型相对简单，在实际应用的各种场景需要进行适当的修正、调整以便更准确的进行覆盖预测。
根据方案设计和天线布设的原则将模拟信号源架设好，利用场强测试设备进行信号覆盖情况的测试。
主要目的：
确定该建筑信号传播特点、确定合适的AP位置。
2、室内系统勘测
通过现场勘测确定站点的基本情况，了解建筑周围的传播环境，以明确选用何种部署方式（室内放装、室内分布）。
各区域的用途，帮助工程师确定容量、覆盖和业务质量要求，避免图上作业的局限。
站点勘测可以帮助确定AP、天线安装位置，以及走线路由。
根据勘查计划，进行站点无线勘测。
勘测过程中需要记录以下信息：
周围无线传播环境条件（照片）、建筑空间分割等的现场查看，可能的AP安装位置位置，弱电井可能走线位置。
另外勘测中需要询问各空间的用途，判断话务类型、高峰时间。
另外注意电梯、出入口人员移动路线。
帮助确定容量、切换区的设置。
3、覆盖设计与预测
覆盖预测过程和无线站址勘测过程是紧密关联的。
在网络规划过程中，覆盖预测通常并不是一次就可以达到网络规划目标，需要进行若干次的反复调整。
预测的主要内容包括：
输入数据采集，预测工作，预测报告。
最终通过多次的现场覆盖输出最合适的AP部署位置和数量，实现无缝全覆盖。
2.1.3无线链路规划
1、确定边缘场强
一般地，在WLAN工程部署中，要求重点覆盖区域内的WLAN信号到达用户终端的电平不低于－75dBm。
2、分析传输模型，确定空间传播损耗公式
对接收电平的估算通常采用如下公式：
其中：
Pr[dB]为最小接收电平，即为AP在不同传输速率下的接收灵敏度；
Pt[dB]为最大发射功率；
Gt[dB]为发射天线增益；
Gr[dB]为接收天线增益；
Pl[dB]为路径损耗（包括空间传播损耗、馈线传播损耗、墙体/玻璃阻挡损耗）；
3、确定空间传播损耗
实际部署中终端天线增益不可知，为方便计算常忽略接收天线增益，而采用如下公式：
到达用户端的信号电平＝AP发射功率＋AP天线增益－路径损耗
路径损耗包括：
AP到天线间的馈线损耗：
适用于室内分布式部署，在室外部署时如果馈线过长也需考虑
●WLAN信号的空间损耗：
适用于所有部署方式，根据电磁波空间衰减公式计算。
空间损耗＝92.4+20lgf+20lgd（f：
GHz，d：
km）
由公式推算可知：
空间传输距离
100m
200m
300m
400m
500m
600m
1000m
2.4GHz信号的空间衰减（dBm）
80
86
89.5
92
94
95.5
100
5.8GHz信号的空间衰减（dBm）
87.6
93.6
97.1
99.6
101.6
103.1
107.6
●墙体/玻璃阻挡：
适用于所有部署方式，一般根据经验值判定。
2.4GHz电磁波对于各种建筑材质的穿透损耗的经验值如下：
钢筋混凝土墙：
20-30dB；
木制家具、门和其它木板隔墙阻挡2-15dB；
厚玻璃（12mm）：
10dB
4、根据公式计算覆盖距离，判定是否满足覆盖要求
为便于理解链路估算的过程，这里给出一个室外场地覆盖的预算案例：
根据WLAN覆盖边缘场强的要求，到达终端用户的信号电平不低于－75dBm，500mWAP的输出电平27dBm，天线增益9dBi，距离AP500m时信号的衰减量94dBm，可知：
27+9-94＝-58dBm，大于-75dBm，
2.1.4无线容量规划
WLAN的AP设备允许多个用户同时接入，但如果接入用户数目过多，会导致用户体验下降，因此建议一般每个单频11nAP同时接入的用户数量控制在在15～25之间为宜，双频AP建议控制在35~50个用户。
2.2医院无线高速、稳定性设计
2.2.1无线链路保障机制实现无线传输加速
针对XXXXX干扰的无线网络环境，采用IP-COM独有的无线链路保障机制，客户端无需安装任何插件，通过对无线传输机制的改变，降低干扰对无线传输的影响，。
有效解无线网络由于干扰导致的无线传输速率低、丢包等网络质量问题。
2.2.2RSSI接入限制
部分低速率用户的接入会影响整体用户的传输速率，为了避免部分速率过低的用户对带宽的影响，IP-COM采用两种方式解决这类问题：
针对信号很差的终端禁止其接入，针对信号稍微差的终端，通过调整占空比等方式实现速率的调整，以提升整体的无线传输速率。
2.2.3应用识别和流量控制
XXXXX自由的网络环境中包含各种杂乱无章的应用流量无法管控。
IP-COM无线控制器内置应用识别库和URL库，能自动识别无线流量类型，根据终端类型设置相应的流量控制策略。
对于高耗流量的风行、迅雷、电驴等P2P下载，视频浏览我们可以进行带宽限制，防止此类应用对于带宽的过分抢占，从而保障顾客正常的上网体验。
2.2.4高带机AP提升单机用户数
挂号处、大堂等区域会遇到小区域内高密度用户接入的场景，传统的AP接入用户单机为20-30人以内，而AP部署过近又会造成AP间的同频干扰。
IP-COM为了解决会议室等高密度接入场景的需求，利用在陈列和多路技术方面的积累，实现了单频带机量的翻倍。
高带机量AP单台设备带机量高达80人，同时通过算法实现对AP间信号的抑制以达到300平米内部署6AP的效果，真正解决了会议等场景的高带机问题。
2.2.5智能负载均衡和快速L2/L3漫游
对于XXXXX一些无线用户密集的区域，结合AC无线控制器，可智能实时的根据用户数和流量调整分配到不同的接入点，平衡负载压力，极大的提高无线网络的容量和连接可用性。
同时2.4G和5G之间可实现自动负载，提升无线接入质量。
XXXXX用户在不同子网间漫游时，传统FatAP方案无法有效保证跨三层的漫游。
IP-COM无线解决方案满足优秀的L3漫游特性，用户漫游不受子网限制，保证用户在不同区域间移动而业务不中断。
2.2.6无线抗干扰模式
医院的特殊性注定了干扰源到处可见：
蓝牙耳机、医疗器材、手机热点等。
在干扰源较多的场景下，IP-COM推出了抗干扰模式以解决多干扰源环境下带来的无线干扰问题。
首先IP-COM无线设备支持干扰源扫描和监测，通过对AP周边干扰源的扫描和呈现帮助用户找到干扰源，了解无线效果差的主要原因。
其次通过配合AC实现对干扰源信号的抑制，同时AP本身根据干扰源选择抗干扰模式，实现对无线干扰环境的进一步抵抗。
最终解决医院模式下多干扰源带来的无线干扰问题。
2.3医院无线安全性设计
在IP-COM无线系统中，可以在多个层面对系统构筑安全防护，其安全性设计如下：
2.3.1多中文SSID，医护人员、病患、访客网络逻辑隔离
XXXXX根据需要，根据用户的种类、应用的种类设置多个SSID，例如：
移动查房可单独设置SSID并使用强认证方式，病患和访客网络也分别设置不同的SSID。
不同的SSID采用不同的安全策略，这样可以对不同的用户及应用进行区分服务。
另外SSID还可以选择隐藏的方式比如将移动查房的SSID隐藏，该SSID不广播，用户无法看到，防止非法用户的接入。
SSID还可以选择在某些AP上出现，某些AP上不出现，限制SSID出现的范围也是实现安全性的一种手段。
2.3.2统一集中管理
XXXXXAP布点分散甚至部署在不同院区和门诊部，结合IP-COMAC无线统一集中管理平台，安装前无需对设备进行任何配置，部署完成后由无线控制器统一下发配置，极大的减少实施和维护的工作量及成本。
后期维护中，可通过桌面告警和邮件告警的方式帮助我们轻松找到问题点，完成维护工作。
2.3.3危险应用和URL的识别和管控
为了解决病患和访客随意访问恶意应用或URL造成的网络安全风险，IP-COM无线安全网关通过内置的应用识别库和URL库，能自动识别危险应用和URL，我们可针对这些危险应用和URL进行封堵和控制，从而提高XXXXX网络的安全性。
2.3.4全面的安全性
提供诸如802.11i，802.1x、Portal等多重认证结合，有效保证用户端接入安全和数据安全。
支持黑白名单，非法用户自动断连等攻击防御措施，有效防范WLAN内的安全威胁。
2.4医院无线公告、便民设计
2.4.1短信认证
通过短信认证，用户无感知上网，记录访客的手机号码。
满足上网行为审计的要求，规避法律风险，实现手机号码和上网行为相对应。
2.4.2自定义的页面推送
IP-COM的页面推送可以根据用户、用户组等多维度的推送。
由此可以实现不同接入用户、推送不同的页面，比如针对挂号、访客等可推送当前医院公告；针对住院区可以推送当前今日菜单；针对内部员工可以推送通知等。
。
2.4.3便民应用推广
访客进入医院接入无线网络，在不同区域被定向到指定提示页面，比如在挂号区定向连接到电子挂号页面，在缴费区定向重定向到第三方支付页面，在住院区定向重定向到网上病人自主医疗费用查询页面。
通过用户对上网的需求引导用户对便民应用的使用，对医院有限的资源进行分流，进一步推动医院在信息化方面的进展。
2.5部署方案
2.5.1无线组网方案
结合XXXXX无线网络需求情况，结合IP-COM产品自身技术特点，为了满足用户构建一个高速、稳定、安全、可靠、易于管理的无线接入网络的需求，本设计方案按照AP+AC的结构化无线网络解决方案进行设计。
单个医院无线网络拓扑如下：
在方案中，根据医院的人流密度情况，分布采用高带机量吸顶AP和大覆盖吸顶AP实现全覆盖，然后通过无线控制器实现对AP的管理，AP通过楼道中的POE交换机实现AP供电。
最后利用出口的无线出口安全网关实现认证、广告推送、行为管控等安全问题。
当医院具备分店时，可通过无线的云管理功能实现无线统一管控方案，整体无线网络拓扑如下：
在方案中，总部的高端无线控制器可以直接跨广域网对分支的无线控制器或者直接对AP实现管控，真正让IT人员做到足不出门，实现分店无线的运维。
2.5.2设备选型
根据以上对XXXXX需求的分析，为了实现更快速、更安全的企业WLAN建设，XXXXX无线系统必须具备以下功能：
1、实现全区域的无缝覆盖
2、可实现跨AP和楼层的漫游
3、对非法网络应用和URL进行识别和控制
4、可通过短信等方式实现用户实名认证
5、无线接入点AP使用2.4G和5G双频接入保证接入数量和质量。
6、可跨广域网实现对控制器和AP的云管理功能
7、具备web推送和重定向功能
基于此本次方案推荐使用IP-COM无线控制器AC系列、无线接入点AP系列设备再配合IP-COM的交换机和安全网关实现最终方案的完善。
根据现场实际勘测、信号测试情况，无线网络采取蜂窝式部署方式。
AP安装在走廊上，以吸顶/壁挂的方式部署。
设备清单及位置统计如下：
序号
设备类型
设备品牌
设备型号
放置区域
设备数量
合计
1
无线接入点AP
IP-COM
AP365
一层
AP325
二层
2
无线控制器
AC1000
核心机房
3
安全网关
MG835
核心机房
4
POE交换机
G1224P
1楼弱电井
AP部署示意图：
（其中五边形为AP365；六边形为AP325）
一楼：
二楼：
三楼：
四楼：
五楼：
六楼：
负一层：
3、方案的价值
3.1建立起了匹配区域医疗卫生信息平台的无线网络
以区域为无线建设的单位，满足了公民在多家医院之间上网的便利性，同时云无线解决方案的部署，加强了区卫生局对各医院信息化建设的指导和统筹能力。
同时多家医院使用同一SSID的设置提升了医疗体系的公众满意度，为网上挂号、电子病历等惠民策略的推行提供了无线管道，进一步的推进了区域医疗卫生信息平台的融合和进展。
3.2为医院信息化建设的业务创新和更替提供了无线管道
“科技是第一生产力”，新型医疗业务的开展和改革离不开信息化的推动和发展。
WLAN的建立完善了意义信息化的建设为医疗改革扫平了障碍，方便了信息医疗方式的开展。
3.3提升了公共就医的满意度
移动上网已经成为公共生活不可或缺的一部分，在挂号、缴费、取药等需要排队等待的区域提供免费WLAN使用，遵循了公众不断改变的消费和生活方式，必然将会提升用户的就医体验，同时也降低了用户排队等待时的焦虑情况，更利于建立文明和谐的就医环境。
3.4方便了住院患者的生活和工作
住院部是医院的主要区域，同时也是医院服务是否优质，体现医院精神面貌的主要考察方面。
长时间的住院必然会滋生患者的焦虑等负面情绪，需要合适的疏导环境。
而随着互联网的发展，大部分工作都面向互联网化，都可以通过网络实现办公。
为患者提供无线网络环境，不但方便了患者的工作和娱乐。
而且患者心情的愉悦也也加快了康复和痊愈。
同时网上点餐，费用公示，患者和护士/医生在线咨询和交流，患者之间交流等有利的住院措施也都可以基于无线展开。
3.5促进了便民APP等应用的使用
基于不同位置和用户身份，推送不同的推广广告，促进了就医公民对电子挂号、网上缴费等便民APP的使用，对患者实现了分流，缓解了现有医疗资源不足以满足公民现场就医的矛盾。
4、产品介绍
4.1无线控制器AC系列
4.1.1AC2000无线控制器
●支持QQ认证、微信认证、短信认证、WEB认证、Radius认证及一键登录
●支持客流分析与统计；支持数据导出和邮件发送
●支持AC远程管理，支持主从AC模式，支持云AC模式
●自动发现并管理内网AP，最大可支持512个AP和3000个用户
●支持AP状态监测，支持AP离线自动告警，支持邮件告警和桌面告警
●支持快速漫游，支持接入用户数限制，支持限制弱信号客户端接入
●支持广告推送，支持终端类型识别，支持广告内容编辑
●支持DHCPServer，支持自动为AP分配IP地址
●支持旁路部署模式，支持5个10/100/1000Mbps自适应网口，支持48个VLAN
●支持用户在线检测，支持用户无流量自动老化，支持多国家码部署
●支持基于SSID的无线用户隔离，支持基于用户的隔离
●支持自动信道调整，支持静态信道设置支持自动功率调整，支持静态功率设置
●支持WPA、WPA2、TKIP、CCMP加密
●支持集中配置AP射频参数，支持集中配置AP基本网络参数
●支持7*24小时AP自动维护，支持WMM
●支持多SSID配置，支持隐藏SSID，支持QVLAN与SSID绑定
●支持WEB统一管理
●支持Telnet管理
4.2无线接入点AP系列
4.2.1AP325
●支持802.11b/g/n工作，支持胖/瘦AP两种工作模式，
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