無(wú)線(xiàn)技術(shù)在下一代醫療視頻監控系統中的應用

2.2、無(wú)線(xiàn)醫療視頻監控系統詳述

下圖提出了一種基于WiFi 802.11的無(wú)線(xiàn)醫療視頻監控系統的架構。

基于WiFi 802.11的無(wú)線(xiàn)醫療視頻監控系統架構

通過(guò)構架寬帶無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)（WIFi），以802.11作為無(wú)線(xiàn)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(xiàn)寬帶路由的視頻監控設備，在病房指定監護點(diǎn)內設置無(wú)線(xiàn)攝像頭，通過(guò)無(wú)線(xiàn)路由器將圖象傳輸到護士站的監控屏，從而方便醫生、護士在與病人對講時(shí)，還能觀(guān)察到病房?jì)炔∪说膶?shí)際情況，進(jìn)行實(shí)時(shí)監控；同時(shí)，配置的無(wú)線(xiàn)安全存儲系統（WSS）可以自動(dòng)接收通過(guò)無(wú)線(xiàn)傳輸的圖象，以便值班醫生和主治醫生可以非現場(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(xún)歷史圖象。系統還可以根據醫生要求，通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式，對病人增加多個(gè)監控點(diǎn)，進(jìn)行靈活按需監控。圖中的設備均留有與局域網(wǎng)的接口，可以通過(guò)有線(xiàn)的方式接入網(wǎng)絡(luò )，形成多種解決方案，并可與醫院現行的醫院信息管理系統、移動(dòng)通信、互聯(lián)網(wǎng)有機融合。

802.11n傳輸距離最遠可達200米，滿(mǎn)足一般醫院和住院大樓的使用需要。802.11n實(shí)際的傳輸速度可以達到108M bps以上，即每秒可以傳輸13.5M 左右的數據，是目前無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )的最高速度規范。這個(gè)速度已經(jīng)能夠達到高清的要求。普通的百兆有線(xiàn)環(huán)境，理論速度是100M bps，即每秒 10M左右的數據流，也可以達到高清要求。由此，構建無(wú)線(xiàn)的醫療視頻監控系統在技術(shù)性能上比基于有線(xiàn)局域網(wǎng)絡(luò )更有優(yōu)勢。

系統的最大特點(diǎn)是采用無(wú)線(xiàn)攝像頭（構成監控站點(diǎn)）、無(wú)線(xiàn)監控屏（WLCD）和無(wú)線(xiàn)安全數據存儲陣列硬盤(pán)組WSS（監控數據中心）、無(wú)線(xiàn)集線(xiàn)器（WSwitch）等構成監控系統的主體。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，甚至在醫院的任何一個(gè)住院科室、急診室進(jìn)行單獨部署。通過(guò)在百米范圍內部署的無(wú)線(xiàn)路由器，無(wú)線(xiàn)攝像頭可以把視頻圖像實(shí)時(shí)的傳輸到網(wǎng)絡(luò )上。

（1）監控中心

可配置支持無(wú)線(xiàn)的LCD大屏幕或若干PC作為監控主機，通過(guò)瀏覽器或監控管理軟件，進(jìn)行全面的醫療視頻監控管理。院、科室醫生在監控中心，或在各自的辦公室，通過(guò)有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò )，用顯示屏、計算機或手持無(wú)線(xiàn)移動(dòng)電視終端監控各場(chǎng)景。配置無(wú)線(xiàn)安全數據存儲陣列硬盤(pán)（WSS），完成監控圖像接收、錄制和存儲。單臺WSS可以對80路音視頻進(jìn)行同步存儲?？梢栽诖鎯χ鳈C上按設定的時(shí)間計劃收錄。單臺無(wú)線(xiàn)集線(xiàn)器ME3400 可以接入256個(gè)設備，單臺WSS可以接入32個(gè)設備。在實(shí)際的應用環(huán)境下，單臺ME3400可以接入50個(gè)設備，可以接入3臺WSS。

WSS的特點(diǎn)：

1. 支持開(kāi)放的標準協(xié)議

支持無(wú)線(xiàn)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Windows和Unix的文件共享服務(wù)。

2、容量大，擴展靈活

WSS支持2到5硬盤(pán)，最大支持5T容量，用戶(hù)可以根據需要靈活擴展。具有即插即用的功能，部署快捷靈活。系統可以采用雙機容錯結構，當系統容量達到最大時(shí)，用戶(hù)只需要把另一臺WSS接入網(wǎng)絡(luò )內即可立刻擴充容量，系統前端服務(wù)器無(wú)需關(guān)機，系統容量的增加不影響系統服務(wù)的正常運行。同樣，當前端主機處理能力不夠時(shí)，系統可以隨時(shí)增加前端主機。

3、穩定可靠，安全性高

基于A(yíng)RM和LINUX平臺開(kāi)發(fā)、嵌入式系統內置于FLASH、硬件數據加密、RAID技術(shù)、自動(dòng)備份及*防護等措施保證了用戶(hù)的系統穩定和數據安全。

4、高性?xún)r(jià)比，低TCO(Total Cost of Ownership)

（2）監控站點(diǎn)

攝像部分是系統的原始信號源，攝像部分的好壞以及產(chǎn)生圖像的質(zhì)量影響著(zhù)整個(gè)監控系統的質(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GW S200攝像機的數量與位置可根據實(shí)際情況而定。無(wú)線(xiàn)攝像頭目前已經(jīng)實(shí)現了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、結論

本文針對未來(lái)醫療行業(yè)對高品質(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(xiàn)視頻采集技術(shù)、無(wú)線(xiàn)安全數據存儲技術(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)等充分運用起來(lái)，提出了下一代無(wú)線(xiàn)醫療監控系統整體架構，設計了下一代醫療視頻監控系統，為構建下一代醫療視頻監控系統給出了解決方案，為在醫療視頻監控領(lǐng)域運用無(wú)線(xiàn)技術(shù)實(shí)現圖象的傳輸和存儲提供了靈活多樣的應用模式，為下一代無(wú)線(xiàn)醫療監控系統的臨床應用奠定了良好的基礎。