【故障分析與處理】醫(yī)療場境下無線網(wǎng)絡(luò)受微波治療儀干擾
《醫(yī)院信息系統(tǒng)典型故障案例解析》一書收集整理了53個醫(yī)院信息安全典型案例,內(nèi)容涉及基礎(chǔ)設(shè)施、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、主機應(yīng)用系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、安全設(shè)備、虛擬化等各個方面。該書在CHIMA 2019大會發(fā)布后即受到醫(yī)療信息化同仁的一致好評。現(xiàn)CHIMA加印了第二版,同時在公眾號發(fā)布數(shù)期典型案例,為大家分享信息安全事故經(jīng)驗,避免事故重現(xiàn),共建醫(yī)院信息安全網(wǎng)絡(luò)。
【案例概述】
案例關(guān)鍵字:WIFI 微波治療儀 信號干擾
在部署無線網(wǎng)絡(luò)時,網(wǎng)絡(luò)管理員首先要考慮的便是盡量減少環(huán)境因素對WIFI信號質(zhì)量的影響,然而在實際應(yīng)用中,各種無線信號發(fā)射和信號接收常常發(fā)生著“無聲的較量”。小L最近碰到了一個微波治療儀干擾WIFI信號導(dǎo)致PDA無法聯(lián)網(wǎng)的問題,通過更換不同工作方式的微波治療儀,規(guī)劃WIFI信道等措施進行優(yōu)化并解決問題。
【案例還原】
小L任職的醫(yī)院,內(nèi)科樓的無線場景示意圖如2-1-1所示,無線網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖2-1-2所示,無線核心設(shè)備包括無線控制器AC、POE交換機、無線AP等。某日小L到病房巡檢網(wǎng)絡(luò)時,康復(fù)科一名護士反映了一個“詭異”的現(xiàn)象,一段時間以來該科室經(jīng)常出現(xiàn)在一段時間內(nèi),移動護理系統(tǒng)使用的PDA和醫(yī)生查房系統(tǒng)使用的平板電腦均無法連接無線網(wǎng)絡(luò),但過一段時間網(wǎng)絡(luò)又恢復(fù)正常。
圖2-1-1 無線場境示意圖
圖2-1-2無線系統(tǒng)拓撲圖
第二天,該科室再次出現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)不穩(wěn)定的現(xiàn)象時,小L立即到現(xiàn)場排查故障,首先檢查了無線系統(tǒng)的硬件和軟件,均運行正常,再進一步抓包分析,發(fā)現(xiàn)無線連接期間,無線信號不連續(xù)、失真嚴重,終端無法接收解調(diào)信號。經(jīng)小L在現(xiàn)場觀察、詢問、分析后發(fā)現(xiàn)了一個規(guī)律,即在無線信號失效期間,該科室某一病房正在使用某型號的醫(yī)用微波治療儀為病人做康復(fù)治療,當關(guān)閉微波治療儀電源后,無線網(wǎng)絡(luò)信號恢復(fù)正常。
小L上網(wǎng)查找了關(guān)于微波治療儀的相關(guān)資料,找到了“偷走WIFI信號的兇手”。醫(yī)用微波有三個工作頻率分別為2450Mhz、915Mhz、433Mhz,能夠干擾WIFI的微波治療儀主要是工作在2450Mhz頻點,微波治療儀的輸出功率一般可以達到100w。由于普通的射頻器件無法做到只在一個頻點發(fā)射信號,所以微波往往會覆蓋整個2.4G~2.5G頻段,導(dǎo)致WIFI的2.4G信道的底噪超標,所有的2.4G頻段均會被微波治療儀干擾,而且WIFI功率只有100mw,由于兩個功率相差可能達到1000倍,所以微波治療儀能夠單方面壓制的干擾。
目前市面上波治療儀射頻輻射分為連續(xù)式和脈沖式。連續(xù)式的微波治療儀會不間斷發(fā)射高信號強度的干擾信號,干擾率100%,導(dǎo)致WIFI系統(tǒng)完全無法工作 。脈沖式的微波治療儀會發(fā)一段時間,停一段時間,干擾率為50%,這樣只要脈沖的頻率足夠高,WIFI系統(tǒng)可以在微波治療儀停止的那段時間進行通信,而不會完全無法通信。2.4G的微波治療儀在工作期間產(chǎn)生非常強的干擾,無線信號beacon幀嚴重失真(信號不連續(xù),失真嚴重),終端無法正常接收解調(diào)信號,直接導(dǎo)致無線終端體驗時斷時續(xù)。該科室用電設(shè)備如圖2-1-3所示。
圖2-1-3 微波治療儀
找到故障原因后,小L與康復(fù)科醫(yī)生、設(shè)備科工程師、網(wǎng)絡(luò)廠家工程等專業(yè)人員一起制定解決方案并分期進行優(yōu)化:
1.使用脈沖式微波治療儀,脈沖式微波治療儀不管是醫(yī)療效果還是對網(wǎng)絡(luò)方面的干擾,都優(yōu)于連續(xù)微波治療儀。
2.使用915Mhz的微波治療儀取代2.4G的微波治療儀。
3.屏蔽隔離,建立隔離室,通過物理上的強隔離實現(xiàn)無線系統(tǒng)和醫(yī)療器械之間相互隔離。
4.通過部署雙頻零漫游方案,由于醫(yī)療設(shè)備干擾源一般在2.4G頻段,為無線終端提供多個無干擾5G頻段的無線網(wǎng)絡(luò)。
【案例總結(jié)】
1.在醫(yī)療場境下,應(yīng)合理規(guī)劃無線覆蓋方案,凈化無線信號環(huán)境,減少對信號源干擾風(fēng)險。
2.建設(shè)部署雙頻零漫游方案,支持2.4G頻段和5G頻段,無線終端可選擇未被干擾的信道接入。
3.醫(yī)用微波治療儀更換成脈站式或使用915Mhz的微波治療儀,避免不必要的信號干擾。
4.醫(yī)院在采購微波治療儀等醫(yī)療設(shè)備時,要充份做好技術(shù)調(diào)研和規(guī)劃工作,盡量避免醫(yī)療設(shè)備的頻率和WIFI信號的頻率之間的互相干擾。
本文選自《醫(yī)院信息系統(tǒng)典型故障案例解析》
主 編 傅昊陽
副主編 馬麗明 賀嘉嘉 高峰
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