無(wú)線技術(shù)在下一代醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)中的應(yīng)用

2.2、無(wú)線醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)詳述

下圖提出了一種基于WiFi 802.11的無(wú)線醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)的架構(gòu)。

基于WiFi 802.11的無(wú)線醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)

通過(guò)構(gòu)架寬帶無(wú)線局域網(wǎng)（WIFi），以802.11作為無(wú)線連接協(xié)議，支持互連協(xié)議DLNA、IGRS，甚至UPnP，支持采用支持無(wú)線寬帶路由的視頻監(jiān)控設(shè)備，在病房指定監(jiān)護(hù)點(diǎn)內(nèi)設(shè)置無(wú)線攝像頭，通過(guò)無(wú)線路由器將圖象傳輸?shù)阶o(hù)士站的監(jiān)控屏，從而方便醫(yī)生、護(hù)士在與病人對(duì)講時(shí)，還能觀察到病房?jī)?nèi)病人的實(shí)際情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控；同時(shí)，配置的無(wú)線安全存儲(chǔ)系統(tǒng)（WSS）可以自動(dòng)接收通過(guò)無(wú)線傳輸?shù)膱D象，以便值班醫(yī)生和主治醫(yī)生可以非現(xiàn)場(chǎng)了解病人的病情和狀態(tài)，甚至可以通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)取得需要的實(shí)時(shí)圖象，檢索和查詢歷史圖象。系統(tǒng)還可以根據(jù)醫(yī)生要求，通過(guò)無(wú)線方式，對(duì)病人增加多個(gè)監(jiān)控點(diǎn)，進(jìn)行靈活按需監(jiān)控。圖中的設(shè)備均留有與局域網(wǎng)的接口，可以通過(guò)有線的方式接入網(wǎng)絡(luò)，形成多種解決方案，并可與醫(yī)院現(xiàn)行的醫(yī)院信息管理系統(tǒng)、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)有機(jī)融合。

802.11n傳輸距離最遠(yuǎn)可達(dá)200米，滿足一般醫(yī)院和住院大樓的使用需要。802.11n實(shí)際的傳輸速度可以達(dá)到108M bps以上，即每秒可以傳輸13.5M 左右的數(shù)據(jù)，是目前無(wú)線網(wǎng)絡(luò)的最高速度規(guī)范。這個(gè)速度已經(jīng)能夠達(dá)到高清的要求。普通的百兆有線環(huán)境，理論速度是100M bps，即每秒 10M左右的數(shù)據(jù)流，也可以達(dá)到高清要求。由此，構(gòu)建無(wú)線的醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)在技術(shù)性能上比基于有線局域網(wǎng)絡(luò)更有優(yōu)勢(shì)。

系統(tǒng)的最大特點(diǎn)是采用無(wú)線攝像頭（構(gòu)成監(jiān)控站點(diǎn)）、無(wú)線監(jiān)控屏（WLCD）和無(wú)線安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列硬盤(pán)組WSS（監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中心）、無(wú)線集線器（WSwitch）等構(gòu)成監(jiān)控系統(tǒng)的主體。其優(yōu)點(diǎn)在于部署方便，且可以動(dòng)態(tài)配置，在任何需要采集視頻的地方都可以架設(shè)，甚至在醫(yī)院的任何一個(gè)住院科室、急診室進(jìn)行單獨(dú)部署。通過(guò)在百米范圍內(nèi)部署的無(wú)線路由器，無(wú)線攝像頭可以把視頻圖像實(shí)時(shí)的傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)上。

（1）監(jiān)控中心

可配置支持無(wú)線的LCD大屏幕或若干PC作為監(jiān)控主機(jī)，通過(guò)瀏覽器或監(jiān)控管理軟件，進(jìn)行全面的醫(yī)療視頻監(jiān)控管理。院、科室醫(yī)生在監(jiān)控中心，或在各自的辦公室，通過(guò)有線或無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，用顯示屏、計(jì)算機(jī)或手持無(wú)線移動(dòng)電視終端監(jiān)控各場(chǎng)景。配置無(wú)線安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)陣列硬盤(pán)（WSS），完成監(jiān)控圖像接收、錄制和存儲(chǔ)。單臺(tái)WSS可以對(duì)80路音視頻進(jìn)行同步存儲(chǔ)?？梢栽诖鎯?chǔ)主機(jī)上按設(shè)定的時(shí)間計(jì)劃收錄。單臺(tái)無(wú)線集線器ME3400 可以接入256個(gè)設(shè)備，單臺(tái)WSS可以接入32個(gè)設(shè)備。在實(shí)際的應(yīng)用環(huán)境下，單臺(tái)ME3400可以接入50個(gè)設(shè)備，可以接入3臺(tái)WSS。

WSS的特點(diǎn)：

1. 支持開(kāi)放的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議

支持無(wú)線的802.11b/g/nWiFi協(xié)議，支持TCP/IP網(wǎng)絡(luò)協(xié)議，同時(shí)支持的NFS、CIFS、SMB協(xié)議，實(shí)現(xiàn)Windows和Unix的文件共享服務(wù)。

2、容量大，擴(kuò)展靈活

WSS支持2到5硬盤(pán)，最大支持5T容量，用戶可以根據(jù)需要靈活擴(kuò)展。具有即插即用的功能，部署快捷靈活。系統(tǒng)可以采用雙機(jī)容錯(cuò)結(jié)構(gòu)，當(dāng)系統(tǒng)容量達(dá)到最大時(shí)，用戶只需要把另一臺(tái)WSS接入網(wǎng)絡(luò)內(nèi)即可立刻擴(kuò)充容量，系統(tǒng)前端服務(wù)器無(wú)需關(guān)機(jī)，系統(tǒng)容量的增加不影響系統(tǒng)服務(wù)的正常運(yùn)行。同樣，當(dāng)前端主機(jī)處理能力不夠時(shí)，系統(tǒng)可以隨時(shí)增加前端主機(jī)。

3、穩(wěn)定可靠，安全性高

基于ARM和LINUX平臺(tái)開(kāi)發(fā)、嵌入式系統(tǒng)內(nèi)置于FLASH、硬件數(shù)據(jù)加密、RAID技術(shù)、自動(dòng)備份及*防護(hù)等措施保證了用戶的系統(tǒng)穩(wěn)定和數(shù)據(jù)安全。

4、高性價(jià)比，低TCO(Total Cost of Ownership)

（2）監(jiān)控站點(diǎn)

攝像部分是系統(tǒng)的原始信號(hào)源，攝像部分的好壞以及產(chǎn)生圖像的質(zhì)量影響著整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)的質(zhì)量。配置GW S200*，能夠完成圖像的采集、壓縮和發(fā)送功能。病房、手術(shù)室和處置室內(nèi)GW S200攝像機(jī)的數(shù)量與位置可根據(jù)實(shí)際情況而定。無(wú)線攝像頭目前已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了H.264以及802.11n這兩個(gè)關(guān)鍵技術(shù)。H.264確保圖像高清晰，而802.11n確保高清晰大容量的圖像能夠更快地在網(wǎng)絡(luò)上傳播。

3、結(jié)論

本文針對(duì)未來(lái)醫(yī)療行業(yè)對(duì)高品質(zhì)視頻、高度靈活配置的需求，通過(guò)把目前先進(jìn)的無(wú)線視頻采集技術(shù)、無(wú)線安全數(shù)據(jù)存儲(chǔ)技術(shù)、流媒體傳輸技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、移動(dòng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等充分運(yùn)用起來(lái)，提出了下一代無(wú)線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)整體架構(gòu)，設(shè)計(jì)了下一代醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)，為構(gòu)建下一代醫(yī)療視頻監(jiān)控系統(tǒng)給出了解決方案，為在醫(yī)療視頻監(jiān)控領(lǐng)域運(yùn)用無(wú)線技術(shù)實(shí)現(xiàn)圖象的傳輸和存儲(chǔ)提供了靈活多樣的應(yīng)用模式，為下一代無(wú)線醫(yī)療監(jiān)控系統(tǒng)的臨床應(yīng)用奠定了良好的基礎(chǔ)。