CN103416039B - 用于在护理点检验中建立无线网络的系统和无线分析器 - Google Patents

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Abstract

提供用于启动和保持无线分析器(102)与目标网络(108)(例如,与LIS和/或HIS连接的医院网络)之间的安全无线通信的系统和方法。本公开提供了用于安全地使无线分析器(102)与Wi‑Fi网络(108)联网而不需要操作员或用户在无线分析器上或者通过它参与手动启动步骤的新颖的过程和系统。

Description

用于在护理点检验中建立无线网络的系统和无线分析器
对相关申请的交叉引用
本申请要求在2011年8月30日提交的美国专利申请No.13/220971的优先权,该美国专利申请No.13/220971是在2011年3月11日提交的美国专利申请No.13/046515的部分继续,通过引用将其公开的全部内容并入此。
技术领域
本发明涉及无线医疗设备和医疗设备网络。具体而言,本发明涉及用于使医疗设备网络环境中所用的无线数据通信协议和无线数据通信特征安全的系统和方法。
背景技术
对于医院来说,近年引入的护理点(point-of-care,POC)检验能力已经产生了特有的对于从护理点检验仪器向中心数据站(CDS)、实验室信息系统(LIS)和/或医院信息系统(HIS)库存控制器安全地传送数据的要求。
护理点样本分析系统一般基于通过使用包含分析元件(例如,用于感测诸如例如pH、氧或葡萄糖的分析物的电极或光学器件)的一次性设备(例如,盒子或条带)执行样本检验的可重新使用的读取装置。一次性设备可任选地包含流控元件(例如,用于接收样本将其传输到电极或光学器件的导管)、校准元件(例如,用于通过已知浓度的分析物使电极标准化的流体)和用于使光学器件标准化的具有已知的消光系数的染料。读取装置或仪器包含用于操作电极或光学器件、进行测量并完成计算的电路和其它部件。读取装置典型地可通过计算机工作站显示结果并将这些结果传送到CDS、LIS和/或HIS。读取装置(例如,护理点设备)和工作站之间和/或工作站与CDS/LIS/HIS之间的通信可例如通过红外链接、有线连接、无线通信或能够传送和接收信息的任何其它形式的数据通信或者它们的任意的组合。
护理点样本检验系统不需要耗时地向中心实验室发送样本以供检验。护理点样本检验系统允许患者床边的例如为护士和医生的用户获得可靠、定量的分析结果,该分析结果在质量上与在实验室中获得的结果相当。在操作中,用户可选择具有需要的被检物(例如,电解质、代谢物、心肌损伤标志物等)的面板的设备,抽取样本,将其分配到设备内,可选地密封设备,并将设备插入读取装置以将数据传送到LIS/HIS以供分析。这种系统的例子是由Abbott Point-of-Care,Inc.,Princeton,NJ,USA出售的系统。便携式血液分析系统典型地包括结合包含用于各种分析的传感器的一次性血液检验盒子工作的Wi-Fi启用(enabled)的读取器仪器。要得到关于便携式血液分析系统的更多信息,参见http:www.abbottpointofcare.com/。
在Lauks等的共同所有的美国专利No.5096669中进一步描述了诸如自持的一次性感测设备或盒子和读取器或仪器的分析器,通过引用将该美国专利的全部内容并入此。在操作中,要被测量的流体样本被吸入设备中,并且设备通过开槽的开口被插入读取器中。从通过读取器执行的测量产生的数据可被输出到显示器和/或诸如打印机的其它输出设备,或者,如后面进一步详细描述的那样,通过无线网络连接被输出。一次性设备可包含执行样本收集、提供用于测量和传感器校准的试剂并向传感器传输流体以及传输来自传感器的流体的几何空腔和导管及感测阵列。可选地,试剂可混合到用于检验的样本中。设备中的感测阵列测量正被检验的流体样本中的特定的化学物类。电化学传感器暴露于要被测量的流体样本并与其反应,从而产生指示正被执行的测量的电流和电势。电化学传感器可被构建为干燥的,并且当校准流体在电化学传感器上流动时,传感器容易“弄湿”,并且对于校准和成分测量是可用的并且稳定的。这些特性提供了许多封装和存放优点,包括长的保存寿命。感测阵列中的每一个可包括常规的电气触头的阵列、电化学传感器的阵列和用于连接各个传感器与各个触头的电路。电信号被传送到读取器,该读取器被使得能够为执行计算并显示诸如测量结果的浓度的数据。
虽然采样和分析步骤发生的特定次序可在不同的护理点系统和提供商之间改变,但是,提供迅速的样本检验的目的仍然导致接近患者。读取装置(例如,或其它的无线分析器)可然后执行检验循环(即,执行检验所需要的所有其它分析步骤)。这种简化使得医生能够更迅速地洞察患者的生理状态并通过减少诊断所需要的时间使得医生能够更迅速地决定适当的治疗,由此提高患者成功治疗的可能性。
在医院内的急诊室和其它的急救地点中,各患者个人所需要的样本检验的类型可能显著地改变。因此,护理点系统一般提供被配置为执行不同的样本检验或这些检验的组合的一定范围的一次性设备。例如,对于血液分析设备,除了包含氧、二氧化碳、pH、钾、钠、氯、血细胞比容、葡萄糖、尿素、肌氨酸酐和钙的常规的血液检验以外,其它的检验可包含例如凝血酶原时间(PT)、活化凝血时间(ACT)、活化部分凝血活酶时间(APTT)、肌钙蛋白、肌酸激酶同功酶(CKMB)和乳酸。虽然设备典型地包含一到十种检验,但本领域技术人员可以理解,设备中可包含任意数量的检验。
为了解释对于不同设备的需要的例子,疑似心率失常的患者可能需要具有包含钾检验的检验组合的设备,而疑似糖尿病的患者可能需要具有包含葡萄糖检验的检验组合的设备。急诊室将需要具有足够库存的两种类型的设备,以确保供给满足期望的工作负载,同时寻求限制与承担不必要的高库存相关联的经济成本。因此,库存状态的高效通信是实现与医院网络的安全无线连接的另一原因。
给定的医院可能在医院内的多个护理点检验位置使用大量的不同类型的检验设备和检验仪器。这些位置可包含例如急诊室(ER)、危症监护病房(CCU)、儿科重症监护室(PICU)、重症监护室(ICU)、肾透析室(RDU)、手术室(OR)、心血管手术室(CVOR)和普通病房(GW)等。提供医疗护理的其它的非基于医院的位置包括例如MASH单位、疗养院和游轮、商业船和军用船只。对于所有这些,通过安全的无线网络在无线分析器/护理点设备与分析数据的实验室或计算机(例如,LIS/HIS)之间建立高效的通信可能是必需的。
因此,在创建和维护适于护理点样本检验的环境时(例如,当护士在患者的床边或者附近执行样本检验时),必须消除与由于不安全地向进行分析的医院实验室传输样本导致的延迟有关的以上的问题中的许多问题。可通过在诸如护理点医疗仪器的无线分析器与医院网络系统(例如,LIS或HIS)之间实现安全的无线通信消除这些问题。另外,在无线分析器与医院网络系统之间建立安全的无线通信对于患者的保密以及相关医疗信息的保密是十分有益的。
以下的与护理点样本检验有关的专利提供了附加的背景并且其全部内容通过引用被并入此:授权给Lauks等的Disposable SensingDevice For Real Time Fluid Analysis,美国专利No.5,096,669;授权给Cozzette等的Wholly Microfabricated Biosensors And Process ForThe Manufacture And Use Thereof,美国专利No.5,200,051;授权给Cozzette等的Method For Analytically Utilizing MicrofabricatedSensors During Wet-Up,美国专利No.5,112,455;授权给Opalsky等System,Method And Computer Implemented Process For AssayingCoagulation In Fluid Samples,美国专利No.6,438,498;授权给Davis等的Microfabricated Aperture-Based Sensor,美国专利No.6,379,883;授权给Davis等的Apparatus For Assaying ViscosityChanges In Fluid Samples And Method Of Conducting Same,美国专利No.5,447,440;授权给Zelin等的Reusable Test Unit For SimulatingElectrochemical Sensor Signals For Quality Assurance Of PortableBlood Analyzer Instruments,美国专利No.5,124,661;授权给Lauks的Static-Free Interrogating Connector For Electrical Components,美国专利No.4,954,087;授权给Lauks的Reference Electrode,MethodOf Making And Method Of Using Same,美国专利No.4,933,048;和授权给Tirinato等的Point-Of-Care Inventory Management SystemAnd Method,美国专利No.7,263,501。
Oplasky等的美国专利No.6438498(“’498专利”)描述了一种计算机系统,该计算机系统可选地包括用于发射红外信号和/或接收来自护理点血液检验仪器的红外信号的至少一个红外发射器和/或红外接收器。通过利用通信端口,进行与这些外部设备-例如,系统的其它部件-的通信。例如,可使用光纤和/或电缆和/或导体和/或光学通信(例如,红外等)和/或无线通信(例如,射频(RF)等)作为外部设备与通信端口之间的传输介质。除了计算机的标准部件以外,计算机还可选地包括红外发射器和/或红外接收器。当该计算机系统结合通过红外信号传送来发射/接收数据的处理部件/站中的一个或更多个使用时,可选地利用红外发射器。作为利用红外发射器或红外接收器的替代,计算机系统可选地使用低功率无线电发射器和/或低功率无线电接收器。低功率无线电发射器发射用于被制造过程的部件接收的信号,并且通过低功率无线电接收器从部件接收信号。但是,’498专利没有解决与医院网络建立安全的Wi-Fi连接的问题。虽然在现代的应用中仍然使用红外技术,但是它承受大量的限制。第一种限制是红外信号不能穿透墙壁,从而将传送限制于单个房间。第二种限制是许多室内环境会遭受红外背景辐射(例如,来自太阳光和室内照明)。该背景辐射会成为红外接收器的噪声,从而必需使用更高功率的发射器,同时进一步限制范围。
授权给Lauks的发明名称为POINT-OF-CARE IN-VITROBLOOD ANALYSIS SYSTEM的美国专利No.6845327(“’327专利”)描述了用于在包含无线网络的医疗机构内的多个分布位置处执行体外诊断化学分析的设备。但是,’327专利没有解决与医院网络建立安全的Wi-Fi连接的问题。
授权给Drucker等的发明名称为BLOOD GLUCOSETRACKING APPARATUS AND METHODS的美国专利No.7041468(“’468专利”)描述了用于葡萄糖检验的测量模块,该测量模块包括葡萄糖检验测量模块外壳、在外壳中形成的检验条容器和在外壳中形成并被成形为允许外壳以机械的可去除的方式附接于手持处理设备、手持计算机、PDA、移动电话或无线处理设备的连接器部分。在测量模块中或者在手持处理设备中设置如下这样的电子器件,该电子器件用于在检验条位于容器中且流体被放在检验条上时确定存在于体液样本中的葡萄糖量,以及用于通过连接器部分将葡萄糖量传送给处理设备。但是,’468专利没有解决建立安全的与医院网络的Wi-Fi连接的问题。
授权给Mpock等的发明名称为SYSTEM FOR PERFORMINGBLOOD COAGULATION ASSAYS AND MEASURING BLLODCLOTTING TIMES的美国专利No.7235213(“’213专利”)描述了用于执行凝血化验的系统,该系统具有:(i)反应室;(ii)被配置为混合反应室的内容物的至少一个可移动部件;(iii)被配置为检测在反应室内形成的血液凝块的有无的传感器;和(iv)测量将血液样本接收到反应室内时与当传感器检测到在反应室内形成的血液凝块时之间的时间间隔的计时器。计时器是希望能够将凝血酶原时间(PT)检验的患者结果安全地传送到医院无线网络的仪器。但是,’213专利没有解决与医院网络建立安全的Wi-Fi连接的问题。
可用的两种流行类型的无线技术标准是以及电气和电子工程师协会(IEEE)802.11标准(“Wi-Fi”)。是在配有芯片的电子设备之间传输短程无线电通信的开放规范。当两个能够的设备处于通信范围(当前约10米)内时,它们彼此发送唯一(unique)ID以相互识别。该ID被用于确定要被共享的信息的类型和可在两个设备之间出现的功能水平。不被设计用于例如大于约10米的长距离通信,而只是用作用于在移动计算设备之间或者在移动计算机设备与集线器之间提供连接的手段。为了增加操作范围,可以使用具有更大的操作范围(当前最大约300米)的Wi-Fi。Wi-Fi是有线以太网的延伸,并且利用与其有线相应物相同的原理,由此向其用户提供高速、可靠的网络连接。值得注意的是,授权给O’Sullivan等的发明名称为WIRELESS LAN的美国专利5487069描述了能够在超过10GHz的频率下和在多路径传送环境中操作的无线LAN、对等无线LAN、无线收发器和数据传送方法,通过引用将该美国专利的全部内容并入此。在LAN中,移动收发器均与具有计算能力的相应的便携式电子设备连接并通过其被供电。
关于与安全的无线网络建立通信,无线设备的用户可能典型地键入(例如,通过键盘、显示器和鼠标、触摸板、触摸屏或等同物的组合)与无线基础构架有关的多个联网参数(例如,IP地址、网络地址、网络名称(也称为服务集标识符-SSID)和诸如认证、加密、网络密钥和用户名称/密码组合的网络安全设定),并且,在某些情况下,还出于认证的目的向设备下载网络证书。
不幸的是,现有的需要来自用户的输入的连接和认证方法可能是既麻烦又不实际的。例如,需要连接的护理点仪器的数量可能典型地为5~100个仪器,这些仪器通常分布在医院内的多个位置(ER、ICU、OR等)。此外,这些设备可能不包含方便的输入机构(例如,实际或虚拟键盘或触摸板)。一般地,护理点血液检验系统(例如,葡萄糖计、血液凝固时间计和多个血液检验盒仪器)被设计为没有一般的计算机特征的定制的私有设备。因此,对于在不需要操作员或用户在分析器和其它的仪器上或者通过它们参与手动启动步骤的情况下安全地将一个或更多个无线分析器与医院网络联网的改进的过程存在需求。
发明内容
本发明通过提供用于安全地使一个或更多个无线分析器Wi-Fi联网而不需要操作员或用户在仪器上或者通过仪器参与手动启动步骤的改进的过程,解决了现有技术中的各种问题。在本发明的某些实施例中,一个或更多个无线分析器被配置为用作无线接入点(WAP),并且,可通过使用计算设备(例如,计算机)和无线网络链路通过网络控制器远程启动用于安全地使一个或更多个无线分析器Wi-Fi联网的一个或更多个分析器的认证过程。本申请公开了用于启动和保持无线分析器与医院网络(例如,与LIS、HIS和/或其它的计算机连接的医院Wi-Fi网络)之间的安全无线通信的系统和方法。本公开通过提供用于使这些无线分析器与Wi-Fi网络联网而不需要操作员或用户在无线分析器上或者通过无线分析器参与手动启动步骤的安全方法,解决了现有技术中的各种限制。在本发明中,一个或更多个无线分析器被配置为用作WAP,并且可通过使用计算设备和无线网络链路通过网络控制器远程启动认证过程。
在第一实施例中,本发明针对一种用于在护理点检验中建立无线网络的系统。该系统包括:(i)无线分析器,被配置为授权对于无线分析器的无线接入并读取患者健康参数;(ii)计算设备,被配置为通过使用无线网络标识符获得关于所述无线分析器的无线接入,并且通过所述无线接入将接入凭证传送给所述无线分析器;和(iii)主无线网络,被配置为与所述无线分析器通信、通过使用接入凭证认证与无线分析器的安全连接并通过安全连接接收患者健康参数。
在第二实施例中,本发明针对一种连接无线分析器与主无线网络的方法。方法包括以下的步骤:(i)在无线分析器处接收从至少一个计算设备无线接入到无线分析器的请求,其中,无线分析器被配置为读取患者健康参数,并且,至少一个计算设备被配置为使用标识无线分析器的无线网络标识符以发送对于无线接入的请求;(ii)授权对于无线分析器的无线接入;(iii)在无线分析器处接收来自至少一个计算设备的用于主无线网络的接入凭证;(iv)终止至少一个计算设备的无线接入;和(v)通过使用接入凭证认证无线分析器与主无线网络之间的安全连接。
在第三实施例中,本发明针对一种被使得能够(enabled)用于与主无线网络安全通信的无线分析器,该无线分析器包含:(i)显示器;(ii)输入设备;(iii)用于检测患者健康参数的感测装置;(iv)天线;(v)无线接入点(WAP)模块,其被配置为通过使用无线网络标识符建立从计算设备与无线分析器的无线连接,并且从计算设备获得用于主无线网络的至少一个接入凭证;和(vi)主机处理器,被配置为通过使用至少一个接入凭证认证与主无线网络的安全无线连接。
在第四实施例中,本发明针对一种包含计算机可用存储介质的计算机程序产品,在该存储介质中存储有可读程序代码。计算机程序产品包含可操作为进行以下操作的至少一个部件:(i)在无线分析器处接收从至少一个计算设备无线接入到无线分析器的请求,其中,无线分析器被配置为读取患者健康参数,并且,至少一个计算设备被配置为使用标识无线分析器的无线网络标识符以发送对于无线接入的请求;(ii)授权对于无线分析器的无线接入;(iii)在无线分析器处接收来自至少一个计算设备的用于主无线网络的接入凭证;(iv)终止至少一个计算设备的无线接入;和(v)通过使用接入凭证认证无线分析器与主无线网络之间的安全连接。
无线分析器可进一步被配置为通过所述主无线网络执行功能,该功能包括:(i)传送位置;(ii)接收和显示顾客消息;(iii)传送和安装软件更新;(iv)关于打印请求与和所述主无线网络通信的打印机通信;(v)传送电池水平;(vi)关于动态显示信息与和所述主无线网络通信的计算机通信;(vii)使时间与和所述主无线网络通信的计算机同步化;(viii)提供对于另一无线分析器的网络接入;或(ix)它们的组合。
在一些实施例中,安全连接包含安全套接层(SSL)连接、传输层安全(TLS)连接、SSL/TLS连接或它们的组合。
在一些实施例中,主无线网络包含与实验室信息系统和/或医院信息系统通信的医院无线网络。
在一些实施例中,无线分析器可在无线分析器与所述主无线网络之间传输血液检验,例如,钾、葡萄糖、凝血酶原时间、患者数据。无线分析器还可接纳具有至少一个传感器、凝血酶原时间检验设备和/或葡萄糖检验条的血液检验盒。
在一些实施例中,无线分析器可接收从主无线网络传送的数据,其中,该数据包含:(i)软件升级;(ii)仪器校准系数;(iii)仪器自确认协议;(iv)仪器自检验协议;或(v)它们的组合。
附图说明
考虑非限制性的附图,可以更好地理解本发明,在这些附图中,
图1a是用于根据本发明的多个方面实现本发明的外部环境的说明图;
图1b是示出在无线网络上在从计算设备接收到设定和证书之后的无线分析器与主无线网络的连接的示图;
图1c是示出在从与主无线网络通信的网络接收到设定和证书之后的无线分析器与主无线网络的连接的示图;
图2是示出无线分析器与主无线网络之间的安全通信链路的启动和创建的过程的流程图;
图3是示出在无线分析器与主无线网络之间建立通信链路的过程的流程图;
图4a是示出与护理点协调器(POCC)通信的多个无线分析器的示图;
图4b是示出无线分析器和计算机上的无线分析器画面快照的同时显示的示图;
图4c是示出用作另一无线分析器的路由器的无线分析器的示图。
具体实施方式
这里使用的术语“接入凭证”指的是接入安全的网络所需要的任何信息,包含但不限于无线设定、网络接入证书、加密密钥和认证凭证。
这里使用的术语“通信”和“传送”指的是从来源向目的地双向传送或者以另外方式传输数据以及将数据传输到通信介质、系统、信道、网络、设备、导线、电缆、光纤、电路和/或链路以被传输到目的地。
这里使用的术语“耦合”、“耦合到”和“与…耦合”分别指的是构成以下方面中的任一个或更多个的两个或更多个设备、装置、文件、电路、元件、功能、操作、处理、程序、介质、部件、网络、系统、子系统和/或手段之间的或之中的关系:(i)连接,不管是直接连接还是通过一个或更多个其它的设备、装置、文件、电路、元件、功能、操作、处理、程序、介质、部件、网络、系统、子系统或手段的连接;(ii)通信关系,不管是直接通信关系还是通过一个或更多个其它的设备、装置、文件、电路、元件、功能、操作、处理、程序、介质、部件、网络、系统、子系统或手段的通信关系;和/或(iii)任何一个或更多个设备、装置、文件、电路、元件、功能、操作、处理、程序、介质、部件、网络、系统、子系统或手段的操作整体或部分依赖于它们中的另外的任一个或更多个的操作的功能关系。
这里使用的术语“数据库”指的是相关数据的组织体,而不管数据或其组织体的表现方式如何。例如,相关数据的组织体可采取表、映射图、网格、信息包、数据报、帧、文件、电子邮件、消息、文档、报告、列表中的一个或更多个的形式或任何其它形式。
这里使用的术语“EAP”和“EAP-TLS”分别指的是在无线网络中使用的通用认证构架。EAP(可扩展认证协议)指的是频繁用于无线网络和点对点连接中的认证构架-在RFC 3748中定义并通过RFC5247更新。EAP-TLS(可扩展认证协议-传输层安全)指的是在无线通信中支持的用于通过使用公共密钥基础架构(典型地使用证书)保证通信安全的标准。
这里使用的术语“健康护理数据”指的是通过无线分析器产生、收集或提供的代表健康参数、生理参数或其它患者数据的数据。
这里使用的术语“网络”指的是所有类型的网络和互联网络两者,包含因特网,但不限于任何特定的网络或互联网络。
这里使用的术语“便携式设备”指的是能够由人携带的设备,包括但不限于无线分析器、蜂窝式电话、个人数字助理(“PDA”)、设备、无线电设备、电视机、游戏系统、笔记本计算机、膝上型/台式计算机、GPS设备、个人音频设备(诸如MP3播放器或iPodTM设备)、DVD播放器、双向无线电设备、个人通信设备、远程信息处理设备、遥控器、无线头戴式耳机、腕表、便携式数据存储装置(例如,ThumbTM驱动器)、照相机或记录器以及组合以上设备或它们的功能中的任一个的任何设备。
这里使用的术语“处理器”指的是处理设备、装置、程序、电路、部件、系统和子系统,而不管是以硬件、以可触知体现的软件还是以两者实现的,以及不管是否是可编程的。这里使用的术语“处理器”包含但不限于一个或更多个计算机、硬接线电路、信号修改设备和系统、用于控制系统的设备和机器、中央处理单元、可编程设备和系统、场可编程门阵列、专用集成电路、芯片上系统、包含离散元件和/或电路的系统、状态机、虚拟机、数据处理器、处理设施和以上中的任一个的组合。
这里使用的术语“预共享密钥”和“PSK”指的是无线设备与网络之间的共享的秘密的密码。例如,安全的网络在准许无线设备接入到网络之前常常需要PSK。
这里使用的术语“RC4”指的是在诸如SSL和WEP的协议中使用的软件流密码。
这里使用的术语“服务集标识符”和“SSID”指的是标识特定的无线局域网络(WLAN)的名称。
这里使用的术语“暂时密钥集成协议”和“TKIP”指的是用于无线联网的安全协议。TKIP安全协议允许无线设备和网络以安全的方式(例如,消息完整性检查、针对攻击的保护)交换消息。TKIP安全协议可使用RC4作为加密方法。
这里使用的术语“无线接入点”和“WAP”指的是允许无线设备通过使用Wi-Fi、或有关标准连接到有线网络的设备。
这里使用的术语“WPA”指的是WPA个人和/或WPA企业。WPA个人典型地使用PSK用于加密,并且使用TKIP用于安全,而WPA企业典型地关于EAP使用TKIP用于安全。
这里使用的术语“WPA2”指的是WPA2个人和/或WPA2企业。WPA2个人典型地使用AES加密以及使用PSK用于安全,而WPA2企业典型地使用AES加密以及使用EAP用于安全。
这里使用的术语“无线分析器”指的是被使得能够读取至少一个患者健康参数的无线启用设备,并且可包含但不限于:护理点检验仪器;便携式血液分析系统;和其它的无线启用便携式血液分析仪器,包含:(i)接收具有通过至少一个传感器的血液检验盒的那些仪器;(ii)其中便携式血液分析仪器是葡萄糖计并接收葡萄糖检验条的那些仪器;和(iii)其中便携式血液分析仪器是凝血计并且接收凝血酶原时间检验设备的那些仪器。
这里使用的术语“无线分析器”或“各无线分析器”指的是一个或更多个无线分析器,并且不应被解释为仅意味着单个无线分析器。
本发明的安全无线系统可与无线分析器耦合或者与其一体化。主要在包括例如作为一种类型的护理点设备的便携式血液分析系统的无线分析器的上下文中描述本发明;但应理解,本领域技术人员可以理解,本发明可被应用于任何便携式设备,包括任何无线启用的、基于处理器的便携式设备。
为了使得能够进行无线通信,WAP模块和/或无线模块可被嵌入或者结合到分析器内以创建无线分析器,这可使得无线分析器能够用作WAP,并且通过使用Wi-Fi标准内的各种无线连接方法(例如,通过IEEE802.11标准),将检验结果从无线分析器无线传送到数据库、中心数据站和/或主无线网络。可通过PSK、AES、EAP和/或TKIP配置无线模块和接入点。不管在无线分析器中使用的WAP模块和/或无线模块的类型如何,无线分析器都可向用户提供激活或减活(例如,接通/关断)WAP模块和/或无线模块或无线功能的选项。此外,无线分析器可通过使用无线模块或串行端口与条形码读取器通信。这里,条形码读取器可被用于扫描例如为血液检验盒(其中,条形码标识盒子类型、有效期等)的检验设备上的条形码,扫描患者手腕上的条形码,扫描例如为护士和医生等的用户的徽章上的条形码等。
启用无线分析器以用作WAP的主要目的是,使得能够安全地将接入凭证从计算设备传送到无线分析器,使得无线分析器可获得认证并接入医院无线网络(例如,通过Wi-Fi-IEEE 802.11),例如主无线网络。一般而言,网络接入控制(NAC)系统使用接入凭证的各种方法和接入认证方法,包括安全证书。这种基于证书的认证系统依赖于对于它们的可信性的受信任的证书授权。例如,EAP传输层安全(EAP-TLS)是广泛使用的用于无线接入认证的标准。当EAP-TLS与证书一起使用时,客户机和服务器均可使用一个或更多个证书以验证各方的身份。在一些实施例中,PEAP-EAP-MS-CHAPv2可被用作认证方法。具体而言,PEAP-EAP-MS-CHAPv2是使用TLS与服务器证书的基于密码的用户认证方法。在PEAP-EAP-MS-CHAPv2认证中,计算设备向无线分析器供给用于确认其身份的证书。作为替代方案,可以使用提供较强的安全性并使用具有证书的PKI的PEAP-EAP-TLS。无线分析器也可被使得能够支持:WEP 64、WEP128、具有事务密钥的WEP、具有预共享密钥的WPA1、具有预共享密钥的WPA2、EAP-TLS、EAP-TTLS、PEAP-MSCHAP。
在一些实施例中,可以使用SSL、TLS、PSK、Wi-Fi保护接入(WPA)、WPA1、WPA2和/或WPA企业(WAP-802.1x)系统以在计算设备与无线分析器之间创建安全的通信路径。根据本发明的多个方面,SSL、TLS、PSK、WPA、WPA1、WPA2和/或WPA企业(WAP-802.1x)协议在包含接入凭证的计算设备与无线分析器之间提供安全数字通信链接。类似地,一旦已在无线分析器与安全的Wi-Fi网络之间建立了连接,就可进一步使用SSL、TLS、PSK、WPA、WPA1、WPA2和/或WPA企业(WAP-802.1x)安全通信技术以向无线分析器提供安全网络浏览。
系统环境
本发明可体现为系统、方法或计算机程序产品。本发明可采取硬件实施例、软件实施例或软件和硬件的组合的形式。此外,本发明可采取以表达的任何可触知存储体现的计算机程序产品的形式,其具有在介质中体现的计算机可用程序代码。计算机可用介质或计算机可读介质可以是可包含、存储或传送被指令执行系统、装置或设备使用或者与它们结合地使用的指令的任何介质。
可以利用一个或更多个计算机可读介质的任何组合。计算机可读存储介质可例如为但不限于电子、磁、光学、电磁、红外或以上的任意适当的组合。计算机可读存储介质的更具体的例子(非详尽的列表)包含以下:具有一个或更多个导线的电连接、便携式计算机盘、硬盘、随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)、可擦可编程只读存储器(EPROM或闪存)、光纤、便携式紧致盘只读存储器(CD-ROM)、光学存储设备、磁存储设备或以上的任意适当的组合。在本文件的上下文中,计算机可读存储介质可以是可包含或存储被指令执行系统、装置或设备使用的或者与它们结合使用的程序的任何可触知介质。
图1a表示用于管理根据本发明的处理的说明性的环境10。环境10包含可执行这里描述的处理的计算系统12。计算系统12包含可驻留于网络基础构架上的无线分析器14。无线分析器14包含主机处理器20、存储器22A、I/O接口24和总线26。另外,无线分析器14包含随机存取存储器(RAM)、只读存储器(ROM)和操作系统(O/S)。
无线分析器14可与外部I/O设备/资源28和存储系统22B通信。I/O设备28可包含使得个人能够与无线分析器14交互作用的任何设备(例如,用户界面),或者使得无线分析器14能够通过使用任意类型的通信链路与一个或更多个其它的无线分析器通信的任何设备。
主机处理器20执行可存储于存储器22A和/或存储系统22B中的计算机程序代码(例如,程序控制44)。当执行计算机程序代码时,主机处理器20可关于存储器22A、存储系统22B和/或I/O接口24读写数据。程序代码执行本发明的处理,诸如,例如,将分配给被配置为控制服务的服务命令的基于文本的命令翻译成服务命令。
无线分析器14可包含WAP模块50、无线模块60和检验模块70,它们可以是计算机程序代码的部分的并且/或者被实现为硬件部件。WAP模块50、无线模块60和检验模块70执行本发明的处理,例如,WAP模块50、无线模块60和检验模块70可被配置为赋予无线分析器14的功能,该功能包含:(i)作为包含在无线通信期间用作路由器的功能的WAP;(ii)作为用于通过无线网络传送数据的收发器;和(iii)作为用于后面描述的至少一个患者健康参数的分析器,并且,它们中的每个可以是其自身专用的特定处理器或者其组合。附加地,无线分析器14可包含用于以无线的方式发送和/或接收数据的外部或内部天线80。
图1b示出在系统100A中体现的本发明的实施例,其中,至少一个无线分析器102(例如,前面关于图1a描述的无线分析器14)与主无线网络108(例如,典型地在医院和/或医疗传输位置发现的Wi-Fi网络)通信。出于简化的原因,在图1b中只示出一个无线分析器102;但本领域普通技术人员可以理解,可以在系统100A中使用一个或更多个无线分析器102。
系统可包含无线分析器102、被使得能够通过使用无线网络106与无线分析器102通信的计算设备104(例如,计算机)和主无线网络108。主无线网络108可包含例如认证服务器110、实验室信息系统(LIS)和/或医院信息系统(HIS)112、医院无线接入点114A、114B和打印机/打印机服务器126。主无线网络108还可与用于存储数据并且/或者运行数据管理软件的数据库和/或中心数据站(CDS)124通信。认证服务器110可负责验证无线分析器102的接入凭证(例如,证书),并且如果接入凭证有效,则允许接入到与主无线网络108通信的一个或更多个医院网络、系统和计算机(例如,一个或更多个LIS/HIS网络112、数据库、打印机126等)。认证服务器110可使用例如RADIUS(远程认证拨号用户服务)功能。RADIUS是用于提供中心化的认证的联网协议,并且可被用于授权无线分析器102接入主无线网络108。当在EAP模式中运行时,接入点114A、114B可将认证责任转交给RADIUS。安全连接122也可被用于通过主无线网络108在无线分析器102和中心数据站124和/或LIS/HIS网络112之间传送和更新用户/患者列表和/或用户/患者信息。主无线网络108还可与一个或更多个打印机126通信,从而允许无线分析器102很容易地通过使用打印机126打印数据、结果和其它报告。
例如,一个或更多个LIS/HIS网络112可从无线分析器102接收健康护理数据和/或其它的测量数据,并且操作数据以产生向患者护理人提供患者的健康参数的状态(例如,贫血、脱水、脓毒病、心肌梗死、充血性心力衰竭、糖尿病、组织缺氧和肾功能不全等的征兆)的结果和/或值。一个或更多个医院无线接入点114A、114B负责在主无线网络108与无线分析器102之间发送和接收数据(例如,通过Wi-Fi/IEEE802.11)。
为了安全地从无线分析器102向主无线网络108传送健康护理数据,无线分析器102被配置为用作用以获得对于主无线网络108的接入凭证的WAP。例如,WAP模块50可被配置为使得无线分析器102能够通过广播118SSID并且/或者通过被使得能够接收SSID并建立无线网络106来用作WAP。所建立的无线网络106使得计算设备104能够向无线分析器102提供用于主无线网络108的一个或更多个接入凭证。被使得能够能够无线通信的计算设备104可包含一个或更多个接入凭证,并且,在某些实施例中,计算设备104可产生并提供以给定的时间间隔改变的一个或更多个动态认证凭证。例如,作为EMC公司的安全部门的RSA(http://www.rsa.com/node.aspx?id=1156)提供了附加的适当的安全数据、服从性、SIM、SEM、SIEM、PCI、消费者身份、二因素认证和可与计算设备104相结合的其它的安全方案。
根据本发明的多个方面,作为计算设备104在无线网络106上与无线分析器102无线连接的结果,计算设备104可在无线网络106上通过使用安全连接将一个或更多个接入凭证传送120到无线分析器102。例如,在传送120接入凭证之前,计算设备104可通过使用标识符(例如,预设的配置、设备名称、设备ID、以前的通信等)验证无线分析器102的身份。无线网络106上的安全连接是暂时的,并且主要被用于启动无线分析器102与主无线网络108之间的连接。计算设备104与无线分析器102之间的安全无线连接可以是安全的连接(例如,SSL、TLS、SSL/TLS、PSK、WPA、WPA1、WPA2、WPA企业(WPA-802.1x)和/或任何密码或加密协议连接)。在某些实施例中,计算设备104与无线分析器102之间的安全无线连接可以是来自计算设备104的接入凭证可通过安全无线连接被传送给无线分析器102,并且,一旦完成传递,就可关闭安全无线连接。
通过使用从计算设备104接收到的一个或更多个接入凭证,无线分析器102可认证(优选地,自动认证)无线分析器102与主无线网络108之间的安全连接122,从而允许无线分析器102在医院Wi-Fi网络108内安全地操作。在该时段期间,可在无线分析器102、主无线网络108、一个或更多个LIS/HIS网络112和/或与主无线网络108通信的任何其它计算机/网络/系统之间传送数据。可根据用户的偏好设定安全连接122的终止。例如,终止可要求用户提示终止(例如,注销按钮);可一旦已经过预定的持续时间(例如,从连接时间起测量的)就自动进行终止;并且/或者连接可能由于不活动而超时并且终止(例如,如果在设定的时间段内没有出现数据传送、输入或测量)。在不活动的情况下,可显示允许用户取消终止并且保持通信的警告或其它的指示。未能在预设的时间段(例如,60秒)内对于警告或其它指示做出响应会导致连接立即终止。
图1c示出本发明的另一实施例,其中,无线分析器102与主无线网络108(例如,典型地处于医院或医疗传输位置中的无线网络)通信。系统100B以与系统100A类似的方式操作,但示出包含接入凭证的计算设备104可与主无线网络108通信。根据图1c,几乎如以上参照图1b描述的那样,无线分析器102可用作WAP,并且使用与计算设备104的无线连接以便接收一个或更多个接入凭证。
如上所述,主无线网络108可以是可与LIS、HIS、数据库和/或其它服务或网络通信的医院无线网络。在一些实施例中,该安全无线通信系统可被用于大量的目的,这些目的包括但不限于通过主无线网络108从无线分析器102向LIS传送血液分析患者数据(例如,血液检验结果和患者身份)。在一些实施例中,无线分析器102还可传送其它的数据,包括但不限于时间和日期、用户身份、仪器校准系数、仪器自确认检验结果、仪器自检验结果、键入的患者信息(例如,患者名字或相关的患者号码、年龄、性别、过敏症、患者体温、症状等)或它们的组合。
流程图
参照根据本发明的实施例的方法、装置(系统)和计算机程序产品的流程图和/或框图描述本发明的多个方面。可以理解,可通过计算机程序指令实现流程图和/或框图的各块以及流程图和/或框图中的块的组合。这些计算机程序指令可被提供给通用计算机、专用计算机或其它的可编程数据处理装置的处理器以制造机器,使得指令在通过计算机或其它的可编程数据处理装置的处理器执行时产生用于实现在流程图和/或框图块中规定的功能/动作的手段。
这些计算机程序指令也可被存储于计算机可读介质中,这些计算机程序指令可指导计算机、其它的可编程数据处理装置或其它的设备以特定的方式起作用,使得存储于计算机可读介质中的指令产生包括实现在流程图和/或框图的块中规定的功能/动作的指令的制造物品。计算机程序指令也可被加载到计算机、其它的可编程数据处理装置或其它的设备上,以导致在计算机、其它的可编程装置或其它的设备上执行一系列的操作步骤,以产生计算机实现的处理,使得指令在计算机或其它的可编程装置上执行时提供用于实现在流程图和/或框图块中规定的功能/动作的处理。
图2和图3示出用于执行本发明的多个方面的示例性流程。可在图1a、图1b、图1c、图4a、图4b和图4c的环境和/或系统中实现图2和图3的步骤。图中的流程图和框图示出根据本发明的各种实施例的系统、方法和计算机程序产品的可能的实现的结构、功能和操作。在这一方面,流程图或框图中的各块可代表包含用于实现规定的逻辑功能的一个或更多个可执行指令的模块、段或代码部分。应当注意,在一些作为替代的实现中,在块中注明的功能可以按图示的次序以外的次序发生。例如,依赖于所包括的功能,依次示出的两个块实际上可被基本上同时执行,或者这些块有时可以按相反的次序被执行。还应当注意,框图和/或流程图中的各块和框图和/或流程图中的块的组合可通过执行规定的功能或动作的基于专用硬件的系统或专用硬件和计算机指令的组合来实现。
图2是示出在无线分析器与主网络之间启动和创建安全的通信链路的处理的流程图。在实施例中,设置201可由用户(例如,通过使用“设置”按钮/键)或者通过当无线分析器被激活时自动执行缺省设定或指令的“自动设置”处理引起。根据本发明的多个方面,主机处理器20(如以上参照图1a讨论的那样)可被配置为通过使用设定或指令来激活WAP模块50。例如,该设定或指令可包含配置无线分析器以进行以下操作:(i)授权来自任何计算设备(例如,计算机)的无线接入;(ii)根据规定的密码授权来自一个或更多个规定的计算设备的无线接入;和/或(iii)自动授权来自一个或更多个规定的计算设备的无线接入。
启动202可由用户(例如,通过使用“登录”或“连接”按钮/键)或者通过当无线分析器被激活时自动执行的“自动运行”处理引起。启动202可包含无线分析器使用WAP硬件和/或软件(例如,WAP模块50)广播Wi-Fi SSID以在无线分析器与计算设备之间建立安全的无线连接(例如,通过使用SSL、TLS、PSK、WPA、WPA1、WPA2、WPA企业(WAP-802.1x)或任何其它的密码或加密协议连接),以用于例如一个或更多个主无线网络接入凭证的通信,其中该WiFI-SSD作为可用的Wi-Fi网络204可被Wi-Fi启用计算设备搜索。在实施例中,无线分析器可以不广播Wi-Fi SSID。
在实施例中,启动202可包含无线分析器使用WAP硬件和/或软件接收通过来自计算设备的使用Wi-Fi SSID建立无线连接的请求。例如,Wi-Fi SSID可通过来自无线分析器的Wi-Fi SSID的广播被计算设备接收,并且/或者被输入到计算设备中(例如,用户可输入Wi-FiSSID或者服务器可将Wi-Fi SSID呈现给计算设备)。随后,为了建立与无线分析器的无线连接,计算设备可使用Wi-Fi SSID以将对于无线连接的请求传送给无线分析器。根据本发明的多个方面,Wi-Fi SSID可以是已知的SSID、唯一名称包含的SSID,或者动态产生的。SSID的唯一名称可包含无线分析器的介质访问控制(MAC)地址、无线分析器的系列号或它们的组合。
在实施例中,启动202可包含无线分析器使用WAP硬件和/或软件以用作动态主机配置协议(DHCP)服务器。例如,无线分析器可被自动配置以与计算设备无线通信,从而不需要网络管理员的介入。根据本发明的多个方面,无线分析器可被配置为向计算设备发送网络IP参数,并且,计算设备可被配置为接收网络IP参数。网络IP参数可包含例如IP地址、子网掩码、网关和域名系统(DNS)。网络IP参数可被然后被计算设备使用以建立与无线分析器的安全的无线连接。
在实施例中,计算设备可创建或准备传送主无线网络接入凭证(例如,对话加密密钥)206。为了增加安全性,无线网络接入凭证典型地包含对于单次对话创建的随机号码或文字数字串。一旦通过使用公共密钥密码和/或加密术在计算设备与无线分析器之间建立208通信,计算设备就可安全地通过使用无线网络210向无线分析器传送对话密钥。例如,计算设备可通过使用简单网络管理协议(SNMP)向无线分析器传送对话密钥。无线分析器、计算设备和主无线网络已知的对话加密密钥可被用于加密在设备之间发送的任何数字事务(例如,在主无线网络和无线分析器之间,但它也可被用于将无线分析器与计算设备之间的通信加密)。由于对话加密密钥优选是对称加密密钥,因此,无线分析器可然后使用同一对话密钥以将从主无线网络接收的数字事务解密。
在无线分析器与计算设备208之间的通信期间的一些点处,计算设备可确定无线分析器应被提供请求的用于主无线网络接入的接入凭证,计算设备可然后使用安全连接以将主网络接入凭证传送给无线分析器210。计算设备可基于例如某些凭证(例如,用户/设备身份、密码等)确定无线分析器是否应被提供网络接入210,或者可被设为一旦在计算设备与无线分析器之间已建立208安全的通信就自动提供网络接入。计算设备与无线分析器之间的通信208可继续进行,直到出现以下的情况为止:(i)被请求的接入凭证已被传送到无线分析器210;(ii)对话已终止224;或者(iii)对话超时标记已被指示218。
无线连接的主要目的是在计算设备与无线分析器之间提供安全的、加密的、虚拟的数字隧道,从而允许安全传送主网络接入凭证。无线分析器可通过使用例如IEEE-802.11连接将这些主无线网络接入凭证传送到主无线网络214。主无线网络接入凭证被用于在无线分析器与主网络(例如,无线医院网络)之间建立安全的通信连接226(例如,安全的IEEE-802.11连接),并通过使用所述安全的连接交换安全的通信和/或传送216,直到对话(i)终止222或者(ii)指示对话超时标记220。例如,无线分析器可使用安全通信连接(例如,TLS、SSL或使用例如主网络接入凭证的其它加密方法)以与所述主无线网络通信血液分析患者数据。血液分析患者数据可包含例如患者血液检验结果(诸如分析物浓度、检验时间和日期、患者身份和用户身份)。整个启动和连接过程可自动完成而无需无线分析器用户执行任何实际操作,可选地通过简单的“激活”指令来启动整个过程。
一旦无线分析器已获得了建立与主网络的安全通信所需的接入凭证,除非接入凭证不再有效或者不可用,否则,无线分析器就可在不需要进一步通过无线网络通信的情况下重复接入所述主无线网络。例如,如果主无线网络需要某些接入凭证(例如,“证书A”),那么,一旦无线分析器已获得证书A,无线分析器就可自由地接入主无线网络,而不需要通过无线网络与计算设备通信。但是,如果不管出于什么原因主无线网络的安全设定被调整为需要不同的接入凭证(例如,“证书B”),那么无线分析器可能需要通过无线网络与计算设备通信以获得证书B。例如,在无线分析器的存储器被擦除(有意或无意)、破坏或者无线分析器尝试连接不同的主无线网络的情况下,也可能需要通过无线网络与计算设备通信。
图3是示出连接主网络的过程的流程图。在启动302(例如,激活设备或者触发“连接”按钮)时,已经接收了必需的接入凭证的无线分析器可搜索可用的主无线网络接入点304。如果没有发现接入点306,或者接入点均不处于被配置的接入点列表中(列表基于可用的接入凭证),那么无线分析器可对于预设的时间段进入休眠/节电模式308(例如,10秒)。在经过预设的时间段314之后,无线分析器可重复接入点扫描304。通过使用计数器314,该循环可被重复预设的尝试次数310(例如,3次尝试),然后,无线分析器可切换到命令状态312。如果还没有满足尝试限度,那么可重复接入点扫描。
如果找到了被配置的接入点,那么无线分析器可尝试通过使用在接入点配置中供给的参数连接到接入点318。如果发现多于一个的被配置的接入点316,那么无线分析器可首先尝试与具有最强的信号的接入点(例如,具有最强的接收信号强度指示符(RSSI)的接入点))通信320。无线分析器可进一步被使得能够通过使用内部或外部天线读取接入点与无线模块(例如,Ezurio无线模块)之间的连接的信号强度(例如,RSSI)。可进一步在无线分析器的屏幕上显示信号强度,以向用户提供信号强度的指示(例如,一系列的条框)。如果该通信尝试失败,那么可尝试与次最强配置接入点进行通信。如果该通信尝试也失败,那么可尝试与第三强配置接入点进行通信,等等,直到用尽所有配置接入点或者建立了连接。如果所有的接入点被用尽,那么无线分析器可返回上述的休眠/节电模式循环308。一旦无线分析器已与接入点连接322,无线分析器就可与主网络(例如,无线医院网络)交换数据和/或安全通信324,直到对话终止326或者指示超时标记328。该启动和连接过程可自动完成,而不需要无线分析器用户执行任何实际操作,可选地通过简单的“激活”或“连接”指令启动整个过程。此外,在低信号噪声比(SNR)或者低的接收信号强度指示(RSSI)被检测到330的情况下,一旦在无线分析器与主无线网络建立324通信,无线分析器就可允许接入点之间的漫游。
除了使用安全连接以传送健康护理数据以外,还可使用安全连接和/或过程以更新无线分析器上的固件、软件和/或补丁。要与主无线网络通信或者要被加入其中的配置服务器可以是能够向远程模块(例如,无线分析器)传送新的配置文件、补丁和/或软件或软件更新的PC应用。例如,配置服务器可实现为可在Linux、Windows或其它的操作系统下运行的Java应用。当通过模块传送和采用事务密钥文件时,事务密钥的各文件可被分配可存储于模块中的版本号(例如,配置文件的内容的16比特CRC)。
例如,当远程模块与主无线服务器连接时,模块版本号可与可用于下载的最新的版本号相比较。如果模块中的版本号与可用的最新的版本号不同,那么最近的配置文件被下载并且/或者安装到模块。无线分析器也可被使得能够通过使用无线通信(例如,Wi-Fi、RFID、等)从另一无线分析器更新(例如,下载和安装)固件、软件和/或补丁。
除了软件升级以外,无线分析器也可通过所述主无线网络传送数据(例如,帮助文件、仪器校准系数、用户定制、患者定制、语言包、仪器自确认协议、用于控制流体的赋值表格、仪器自检验协议、使用统计、非使用统计、分析器误差、CLEW(系数、极限及外推窗口)、操作员资格和操作员监视)。在某些实施例中,主无线网络可轮询范围内的无线分析器以检查诸如电池水平和/或电池充电状态、Wi-Fi区域的有无或无线分析器的动态位置(例如,位置跟踪)的参数。
无线分析器还可包含用于确保未授权人员不会篡改无线分析器的禁用/锁定机构。可通过安全网络或通过无线分析器的输入设备(例如,键盘、键区、触摸屏等)启用/禁用该禁用/锁定机构,或者如果无线分析器已空闲预设的时间段,则自动地启用/禁用该禁用/锁定机构。无线分析器可被使得能够如果无线分析器超出范围(从而意味着例如无线分析器不能定位任何主无线网络接入点)则自动地锁定/禁用。在这种情况下,无线分析器可保持被锁定,直到设备由用户或者通过主无线网络被解锁。在这些情况中的任一种情况下,为了解锁无线分析器,无线分析器或与主无线网络通信的计算机可要求例如用户键入用户名、密码和/或生物识别。
在一些实施例中,如图4a和图4b所示,通过与主无线网络402的安全连接在计算机408上提供无线分析器404的画面410的示图会是有利的。例如,护理点协调器(POCC)406或技术支持人员可能希望在与主无线网络402连接的计算机408上作为静态快照或者动态地观察无线分析器404画面410的屏幕快照412(或来自分析器404的信息的类似的概要)。该配置可用于第三方的远程患者监视并且/或者在故障的情况下提供技术帮助。为了提供其它的功能和控制,POCC406和/或技术支持人员还能够通过使用与主无线网络402连接的计算机408控制希望的无线分析器404。在这种情况下,无线分析器控制设备414可被提供给POCC 406和/或技术支持人员从而使其能够远程控制希望的无线分析器404。可通过例如在计算机画面418上提供虚拟无线分析器控制器显示414以模仿物理无线分析器404上的按钮/输入件416来实现这一点。
附加地,例如当出现以下情况时可通过计算机408向POCC 406报警:当用户不正确地使用无线分析器404时;当电池水平下降到预定的水平时;当无线分析器404偏离正常的结果时;当无线分析器404跌落或者物理受损时(例如,通过使用冲击/损伤感测电路)时;并且/或者当无线分析器404自检失败或者不能引导/启动/激活时。类似地,无线分析器可在例如10分钟到24小时的可编程的间隔内自动唤醒并联系数据管理人员。
现在参照图4c,与主无线网络402通信的无线分析器404A、404B、404C、404D可被使得能够用作另一无线分析器404E(例如,不能定位并且/或者检测接入点信号的附近的无线分析器)的集线器或“热点”或路由器。当无线分析器404A用作路由器时,与主无线网络402通信的无线分析器404A可与另一无线分析器404E无线通信(例如,Wi-Fi、RFID、等),并且在无线分析器404E与主无线网络402之间中转任何信息。本质上,无线分析器404E通过使用无线分析器404A作为节点与主无线网络402通信。
与主无线网络连接的计算机408甚至可允许在分析器信息画面410上显示定制消息(例如,专用的训练和/或其它的信息)。该信息可以是紧急信息或仅仅用于分析器群的特定的子集的特定训练信息。例如,如果某一子集的患者可能受医院故障或事件影响,那么可通过主无线网络402向这些患者的无线分析器404发送消息,从而向健康护理提供人告知要采取的适当的步骤(例如,撤离、变换位置等)。可通过使用设备跟踪技术(在后面更详细地描述)基于无线分析器104的物理位置向无线分析器404发送定制消息。链接无线分析器404的网络402还会允许信息的标准化。例如,各无线分析器404可使时间与主网络402服务器计算机时钟或原子时钟同步化。时钟的标准化会消除报告结果时的不准确的时间条目,消除分析器的回溯并且在无线分析器暂时丢失电力(例如,由于电池失效或者耗尽)时仍确保精确的时间。
在另一实施例中,与主无线网络402连接的计算机408可被使得能够跟踪和报告无线分析器404和/或主无线网络上的其它设备的状态和位置。无线分析器的便携性使得其很容易放错位置、丢失或者失窃。此外,与无线分析器相关的资金成本可能高。因此,在这里公开的用于定位和跟踪所述无线分析器404的系统可减少与由于放错位置、丢失或者失窃而导致的替换相关联的成本。
可通过大量的方式跟踪便携式无线分析器404。例如,在一些实施例中,无线分析器404可被使得能够包含并执行GPS和/或其它的三角测量技术。三角测量是可通过测量来自两个或更多个不同的点的接收信号的径向距离或方向确定便携式设备的位置的过程。作为三角测量的先进形式的GPS当前使用24个轨道卫星以准确定位设备的地理位置。当前,对于大多数的仪器,位置精度范围在任何地方都为100~10米。但是,通过特殊的军事批准的设备,精度可定位到1米内。
作为三角测量的替代,可基于来自一对无线电发射器(接入点)的信号接收之间的时间差的原理计算位置。来自两个站的信号之间的给定的恒定时间差可由位置双曲线(LOP)表示。如果两个同步的接入点的位置是已知的,那么无线分析器的位置可被确定为处于接收信号之间的时间差恒定的特定的双曲线上的某个地方。在理想的条件下,它与接收器和两个站中的每一个之间的距离差比例相当。类似的系统被LORAN(远程导航)使用以确定接收器的位置和速度,该LORAN是在多个部署(多点定位)中使用低频率无线电发射器的陆地无线电导航系统。
具体而言,可以使用RFID以跟踪和定准无线分析器。RFID一般被分成有源和无源技术。有源RFID设备典型地是电池供电的设备,这些设备典型地使用一些硅逻辑以提供自发日期传送,并且甚至可结合可编程数据存储器以在设备中保持例如定价、路由或其它数据。无源技术常被分成完全无源和电池辅助无源设备。这些无源设备一般被用于轮询/响应系统并且需要刺激以提供响应。一般通过无源RFID手段来跟踪库存监视、零售物品和医疗供给等。实时定位服务(RTLS)市场采取的方向已普遍对于标签和设备使用有源RFID。RTLS存在两种一般的方法:1)与跟踪与企业软件接口的硬件/软件或中间件交互作用的专有标签;和2)与用以接口企业软件的位置器具硬件/软件或中间件通信的完全相关IEEE-802.11设备(标签、PDA、膝上型计算机等)。
专有标签可基于IEEE-802.11无线被分成定制基础构架和一般基础构架。基于433MHz、900MHz的标签通信、红外和声速方案的系统典型地是使用用于供给标签的普通厂商(vendor)、标签接收器、可能的集中器和中间件的闭合系统。这种类型的系统被以下厂商例示,诸如:Radiance、Awarepoint、Radarfind和Versas。例如,Versas使用通过IEEE-802.11通信的标签,但仅使用来自网络的数据录入点。可通过传送标识来自自由位于关注区域中的IR发射器的接收数据的有效载荷数据实现位置的进一步的细化。在上述的情况下,可以利用企业WLAN作为从企业软件或厂商中间件到企业软件的最终链接。
IEEE-802.11x系统包含安装于分析器内的至少一个无线电设备。用于主动定位服务的两个可能的RTLS结构和协议包含基于ISO-246730的服务和一般的IEEE-802.11b/g服务。但是,两个服务均可基于IEEE-802.11b/g,并且两者均可在位置栏中具有一些支持措施。完全相关的IEEE-802.11标签类似于通常的IEEE-802.11连接,并还可跟踪便携式设备。例如,WhereNet已宣布可用作IEEE-802.11(b)或ISO-24730的标签。作为由WhereNet使用的芯片的制造商,G2 Microsystems提供了使得能够在更宽的使用较小电池的应用(如远程控制器和资产跟踪标签)的范围中使用Wi-Fi的低功耗芯片上系统和相关的模块。例如,G2 Microsystems制造G2C547芯片,它是可与便携式设备一体化以实现设备跟踪的组合IEEE-802.11和ISO24730无线电芯片。
ISO-24730定位实现典型地以硬件子系统为中心,该硬件子系统与协作的接入点通信以收集关于来自标签的“信标”传送的消息到达时间或通过标签报告的信号强度的数据。信标可以是发射器可能不需要与任何接入点相关联的多播消息。在操作中,接入点记录消息的到达时间并且有效载荷报告信号强度。这些值可被转送到定位服务硬件,并且可进行尝试以相对于接入点三角测量标签/发射器。在3米内例行测量精度。并且,无线分析器的位置可通过厂商或企业软件被显示,并且,在较高功能性软件的情况下,可被覆盖于设备的地图上。
接入点可以是扩展服务集(ESS)的一部分,使得广播服务集标识符(SSID)对于特定的接入点不会是唯一的。作为基本服务集(BSS)设备的集合的接入点可分别具有唯一的SSID。
检查在通常的IEEE-802.11连接中出现的事务揭示,无线分析器的集成移动无线电在完全与接入点相关联时获知接入点的接入点ID(即,MAC地址)。该信息在被包含于来自分析器的传送的有效载荷内的情况下可唯一地标识在事务中使用的接入点。因此,通过无线链接接收来自分析器的结果的数据管理器软件可能能够识别接入点的MAC地址。为了提供便携式设备的位置,数据管理器软件也可提供使MAC地址与例如医院中的物理位置相关联的手段。
因此,通过在无线分析器硬件中设置或者使用现有的IEEE-802.11无线电能够提供“找到我”定位服务。为了支持该定位服务,无线电设备可被选择以提供低电平接入应用编程接口(API)以允许接入点ID(MAC地址)被获知和包含在通过分析器传送的有效载荷中。该模式典型地要求分析器在通常的802.11模式中与接入点完全相关,同时还提供在不增加硬件成本的情况下实现ISO-24730RTLS协议的能力。
在监视/跟踪主无线网络的通信范围内的患者和/或设备时,可以使用各种设备跟踪技术。此外,跟踪和监视无线分析器的能力会在管理无线分析器库存时起作用。例如,如果无线网络上的计算机指示大量的无线分析器位于ICU中但在ER存在短缺,那么无线分析器可被重新定位以满足机构的需要。
在一些实施例中,无线分析器可包含能够警告人接近无线分析器的分页设备。例如,“开始报警”信号可通过安全的连接被发送到无线分析器,从而导致无线分析器发声报警并且/或者激活其它的警告手段(例如,振动、光等)。一旦无线分析器被定位,用户就可通过按下无线分析器上的按钮(物理的或者通过触摸屏)使报警静音,并且/或者,可通过安全的连接将“结束报警”信号传送到无线分析器。
在一些实施例中,本发明还可针对用于使其它的无线启用便携设备连接到主无线网络的系统和方法。例如,具有嵌入的预先选择的接入凭证的计算机可与无线网络连接以通过安全连接在计算机与用作WAP的便携式设备之间建立连接。计算机可然后在无线网络上将接入凭证传送/传递到便携式设备。在关闭无线连接之后,便携式设备可然后通过与主无线网络通信接入凭证来认证与主无线网络的连接。可在各种位置对于便携式设备自动重复该过程。
虽然已经参照部分和特征等的特定布置描述了各种实施例,但它们不是要穷举所有可能的布置或特征,事实上,本领域技术人员可设想许多其它的实施例、修改和变更。
以上讨论的所有美国和外国专利文件和所有文章、小册子和所有其它公开文件因此通过引用被结合到具体实施方式中。

Claims (16)

1.一种用于在护理点检验中建立无线网络的系统,该系统包括:
无线分析器,被配置为授权对于所述无线分析器的无线接入并读取患者健康参数;
计算设备,被配置为通过使用无线网络标识符获得关于所述无线分析器的所述无线接入,并且通过所述无线接入将接入凭证传送给所述无线分析器;和
主无线网络,被配置为与所述无线分析器通信、通过使用所述接入凭证认证与所述无线分析器的安全连接并通过所述安全连接接收所述患者健康参数,
其中,所述无线分析器包含无线接入点(WAP)模块,所述无线接入点(WAP)模块用于使得能够进行所述无线网络标识符的广播和所述无线接入的授权。
2.根据权利要求1的系统,其中,
所述无线分析器被配置为用作动态主机配置协议(DHCP)服务器,并且,
所述计算设备进一步被配置为接收来自所述无线分析器的包含网络IP参数的输入以获得关于所述无线分析器的所述无线接入。
3.根据权利要求1的系统,其中,
所述无线分析器进一步被配置为使得所述无线分析器不广播所述无线网络标识符,并且,
所述计算设备进一步被配置为接收包含无线网络标识符的输入。
4.根据权利要求1的系统,其中,
所述无线分析器进一步被配置为广播所述无线网络标识符,并且,
所述计算设备进一步被配置为搜索所述广播的无线网络标识符。
5.根据权利要求1的系统,其中,
主机处理器进一步被配置为基于用户设定或指令激活所述WAP模块,并且,
所述广播的无线网络标识符是标识所述无线分析器的服务集标识符(SSID)。
6.根据权利要求5的系统,其中,所述用户设定或指令包含以下设定或指令中的至少一个:
所述无线分析器授权来自任何计算设备的所述无线接入;
所述无线分析器根据规定的密码授权来自一个或更多个规定的计算设备的所述无线接入;和
所述无线分析器自动授权来自一个或更多个规定的计算设备的所述无线接入。
7.根据权利要求1的系统,其中,
所述无线网络标识符是标识所述无线分析器的服务集标识符(SSID),并且,
所述SSID是已知的SSID或者所述SSID包含于唯一名称中。
8.根据权利要求7的系统,其中,所述唯一名称包含:(i)所述无线分析器的MAC地址;(ii)所述无线分析器的系列号;或(iii)它们的组合。
9.根据权利要求1的系统,其中,
所述无线网络标识符是标识所述无线分析器的服务集标识符(SSID),并且,
所述SSID是动态产生的。
10.根据权利要求1的系统,其中,所述无线接入包含所述无线分析器与所述计算设备之间的安全网络,所述安全网络包含:安全套接层(SSL)连接、传输层安全(TLS)连接、SSL/TLS连接、预共享密钥(PSK)连接、Wi-Fi保护接入(WPA)连接、WPA 1连接、WPA2连接、WPA企业(WPA-802.1x)连接、任何其它的密码或加密协议连接或它们的任何组合。
11.根据权利要求10的系统,其中,所述无线分析器包含唯一证书或者从所述计算设备请求所述唯一证书,其中,所述唯一证书被用于建立所述安全网络。
12.根据权利要求1的系统,其中,所述计算设备通过使用简单网络管理协议(SNMP)通过所述无线接入与所述无线分析器传送所述接入凭证。
13.根据权利要求1的系统,其中,所述无线分析器可重复接入所述主无线网络,而不需要进一步与所述计算设备通信。
14.根据权利要求1的系统,其中,所述安全连接包含SSL连接、TLS连接、SSL/TLS连接或它们的组合。
15.根据权利要求1的系统,其中,
所述主无线网络包含医院无线网络,并且,
所述医院无线网络包含与实验室信息系统或医院信息系统的连接。
16.一种无线分析器,被使得能够用于与主无线网络安全通信,该无线分析器包含:
显示器;
输入设备;
用于检测患者健康参数的感测装置;
天线;
无线接入点(WAP)模块,被配置为使用无线接入点(WAP)模块所广播的无线网络标识符与计算设备建立无线连接,并且从所述计算设备获得用于所述主无线网络的至少一个接入凭证;和
主机处理器,被配置为通过使用所述至少一个接入凭证认证与所述主无线网络的安全无线连接并且经由所述安全无线连接向所述主无线网络发送所述患者健康参数。
CN201280012720.9A 2011-03-11 2012-02-28 用于在护理点检验中建立无线网络的系统和无线分析器 Active CN103416039B (zh)

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WO2009153710A2 (en) * 2008-06-18 2009-12-23 Philips Intellectual Property & Standards Gmbh Personal security manager for ubiquitous patient monitoring

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