CN104301157A - 基于snmp的基层医疗物联网远程监控方法 - Google Patents

Abstract

一种基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法，其特征是以SNMP协议及技术为基础，初始化基层医疗物联网核心资源信息，获得当前SNMP服务所需信息，装载MIB文档，对MIB文档进行逐行扫描和分析，基于SNMP协议由SNMP服务读取对象标识符和医疗物联网设备接口的信息，如果有私有MIB文档则需注册并加载到OID节点中，然后执行各种操作命令获取医疗物联网关键信息，最后保存获取的信息和树形控件的事件响应函数，工作结束时释放所占医疗物联网资源信息。本发明方法适用于基层医疗物联网的远程监控，可对基层医疗物联网核心资源的安全性能实现最大程度的综合保障。

Description

基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法

技术领域

本发明涉及一种物联网技术，尤其是一种医用物联网远程监控技术，具体地说是一种基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法。

背景技术

    目前，随着数字化医疗卫生应用的不断深入,基层医疗机构正不断提高自身信息化水平, 在我国已基本建成的从三甲医院/省生殖健康科研院→区县医院/计生指导站→社区乡镇医院/计生服务站→卫生所室→服务对象的全覆盖服务的基层医疗物联网的基础上,逐渐形成了支持社区居民医护、公众健康服务的医疗物联网应用平台,支持全国近2万家用户使用,其基于基层医疗物联网的前期试点已在全国50余个区县医疗机构和200余个社区（乡镇）成功试用。然而,随着基层医疗物联网规模持续扩大,医疗卫生系统对医疗物联网的依赖性也日益提高,而其中医疗物联网设备又决定着整个医疗物联网的安全与稳定,为了保证整个医疗物联网正常运行以及提高系统维护的便捷性,建立一套有效的医疗物联网远程监控实施显得尤为重要。

当前试点的基层医疗物联网运行具有以下特点：

1、自动化运行维护人员并非仅仅专注于基层医疗物联网的运维工作，还要兼顾许多自动化班组管辖范围的设备维护，如远程图像监控系统维护等大量工作。值班运行人员对物联网运维方面不具备专业化特点。

2、基层医疗物联网在运行制度上需要7*24小时值班，但许多基层医疗机构并未真正做到24小时值班；而即使实行24小时值班，也不能达到像调度运行类似的7*24小时专注值班。

3、自动化值班巡检方式单一，运维人员基本上采用手工方式巡查物联网状态，并且巡查基本上只能采用逐个轮询模式，效率低下。

根据试点的基层医疗物联网投运后的情况看,系统的数据库主机（UNIX、数据库、操作系统）故障、UPS电源掉电、机房环境温度不正常、网络链路不通都造成过基层医疗物联网系统无法正常运行。

目前在基层医疗物联网的运行管理上，大都由系统管理员采用传统的人工故障监测方法，这已不能满足基层医疗物联网的高安全运行需要，这些系统的安全运行需要满足以下要求：故障监测的全面性、故障发现的实时性、故障处理的及时性。

基于SNMP(Simple Network Management Protocol)的基层医疗物联网远程监控技术近年来引起人们的关注。SNMP因为传承了因特网TCP/IP实用而又简单的特点，在目前的网络设备中使用最为普遍，也早已成为一个使用最为广泛的成熟的网络管理协议。SNMP协议有两个主要特点：一是简单性，SNMP力求简单，实施容易，成本较低；二是扩展性，SNMP在制订当初就充分考虑了这个因素，通信协议与管理信息库相互独立，使得SNMP扩展容易。

发明内容

本发明的目的是针对现有的基层医疗物联网存在的故障不能及时发现并得到及时妥善处理的问题，发明一种能对故障进行全面监测、实时发现和及时处理的基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法。

本发明的技术方案是：

一种基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

    （1）初始化基层医疗物联网核心资源信息，获得当前SNMP服务的运行路径、初始化列表控件和装载图标、增加树型控件的根节点和主要辅助节点、逐行读入MIB文档内容、调用函数装载MIB文档；

    （2）装载MIB文档，对MIB文档进行逐行扫描和分析，检测是否有相关的关键字并保存；

    （3）SNMP服务读取对象标识符和网络接口的信息,如物联网设备、连通状况、供电系统、接口类型、接口速率、访问权限、应用系统平台、机房环境等信息；

    （4）注册私有MIB命令，将私有MIB加载到OID节点；

    （5）使用操作命令进行远程监控；

    （6）保存获取的信息、树形控件的事件响应函数和程序初始化,工作结束时释放所占医疗物联网资源信息；

步骤（5）中使用的操作命令包括：

    1）Get命令：管理工作站请求查询MIB文件中的对象实例值；

    2）GetNext命令：管理工作站查询MIB中位置连续的对象实例值；

    3）Set命令：管理工作站设置对象实例值；

    4）Getsubtree查询子树：管理工作站查询指定节点的子树所有对象实例值。

5）Walk遍历OID树命令方法：管理工作站查询整个MIB树的所有对象实例值。

所述的对象标识符和网络接口信息包括物联网设备、连通状况、供电系统、接口类型、接口速率、访问权限、应用系统平台和机房环境。

本发明的有益效果：

本发明基于SNMP的基层医疗物联网远程实现方法，利用SNMP协议的跨平台性、高效性以及安全性等,实现了对基层医疗物联网分支机构统一的管理,确保医疗物联网运行稳定、安全和高效；同时，可随时掌握整个基层医疗物联网中设备的运行状态,自动分析采集的数据,预测系统中的网络设备故障，帮助网络管理员快速定位并进行远程维护。

附图说明

图1是本发明的流程图。

图2是本发明的Get操作模块中的搜索节点算法流程图。

图3为循环调用Get_Next()函数算法流程图。

图4为Set操作指令的算法流程图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。

    如图1所示。

一种基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法，它包括以下步骤：

    （1）初始化基层医疗物联网核心资源信息，获得当前SNMP服务的运行路径、初始化列表控件和装载图标、增加树型控件的根节点和主要辅助节点、逐行读入MIB文档内容、调用函数装载MIB文档；

    （2）装载MIB文档，对MIB文档进行逐行扫描和分析，检测是否有感兴趣的关键字并保存；

    （3）SNMP服务读取对象标识符和网络接口的信息,如物联网设备、连通状况、供电系统、接口类型、接口速率、访问权限、应用系统平台、机房环境等信息；

    （4）注册私有MIB命令，将私有MIB加载到OID节点；

    （5）使用各种操作命令进行远程监控；

    （6）保存获取的信息、树形控件的事件响应函数和程序初始化,工作结束时释放所占医疗物联网资源信息。如图1所示。

步骤（5）中使用各种操作命令的方法如下：

    1）Get命令：管理工作站请求查询MIB文件中的对象实例值。图2 所示，（1）检查默认目标网络设备的IP地址是否合法（若非法则输出错误信息），同时检测共同体字符串和OID信息以及附加端口信息。（2）初始化Winsocket的相关接口；（3）把变量绑定的OID串设置为系统界面用户想要输入的实际OID串，并附加到pdu对象中，启动一个Ctarget类并设置其各属性，再设置一个SnmpTarget类的指针，最后通过该指针调用Snmp类完成一次get操作；（4）如果操作成功，则在MIB树中查找对应的节点，将获得的结果以需要的格式显示在系统界面的树形控件中，才算完成一次get操作。如果遇到含有枚举类型的整数，需进一步更改数值的显示格式。这一步操作用到的SearchNode()函数是核心部分，用来查找给定OID叶子节点的函数；（5）关闭Winsocket网络编程（在系统界面的状态栏上显示操作信息），并把状态栏变量改回为public变量；

2）GetNext命令：管理工作站查询MIB中位置连续的对象实例值，如图3所示：(1)ipadd字符串变量获取地址编辑框中的IP值，检查IP地址是否错误，如果错误则返回；(2)同图2中的Get操作指令模块一样，初始化Winsocket相关接口，依次声名UdpAddres、Oid、Snmp、Pdu、Vb类的对象；(3)把变量绑定的OID串设置为用户需要输入的实际OID串，并附加到pdu对象中，启动一个Ctarget类并设置其各属性，再设置一个SnmpTarget类的指针，最后通过该指针调用Snmp类完成一次get操作；(4)上一步操作成功后，获得Oid信息及其Value值，从MIB树中查找对应的节点，具体实现过程与图2所示的Get操作指令模块一样，将获得的结果以需要的格式显示在系统界面的树形控件中；(5)最后将获得结果显示在列表控件上，状态栏显示的操作信息改回为public变量；。

3）Set命令：管理工作站设置对象实例值；如图4 所示：在基层医疗物联网的网络设备管理中，需要进行一些设置操作，例如对机房室内的温度、湿度范围随着季节的变化设置相应的上、下限值，系统管理员通过Set指令进行远程设置即可。此操作和上面几种操作有所不同，完成Set操作需要系统管理员向SNMP变量进行写操作，这要求管理工作站和系统管理员必须具有写的权限，同时在MIB文档中定义的被管对象也必须具有写的权限。所以，在执行一次Get操作时要求系统弹出输入信息的对话框，我们使用Microsoft MFC的对话框机制创建各种控件和相应消息响应函数。

    4）Getsubtree查询子树：管理工作站查询指定节点的子树所有对象实例值。

5）Walk遍历OID树命令：管理工作站查询整个MIB树的所有对象实例值。

详述如下：

本发明的基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法实现了对基层医疗物联网的远程管理，覆盖到操作系统、网络、机房环境、网络硬件等领域的管理和基层医疗物联网系统中的相应被管理设备的各种状态信息：

（1）物联网设备管理（这部分管理是整个物联网运维的核心部分，管理各种支持了SNMP服务的被管网络设备）。管理内容包括四大方面：物联网网络设备可用性及其性能管理、网络设备流量管理、网络设备事件管理和网络设备异常管理。需要获取这些网络设备的各种状态信息，如设备的运行状况、连通状况、接口状况、响应时间、对应时间内的信息流量值等等。

（2）UPS供电系统管理（管理机房的UPS供配电部分，反应当前UPS信息量的实时状态）。需要获取的信息如UPS市输入输出电压、电流、频率、负载，特别要注意双路市电的掉电状态。

（3）应用系统平台管理（管理应用系统平台服务器部分，获取服务器各参数的状态值）。管理的内容包括：CPU监测、内存管理、负载管理以及磁盘管理,需要获取的状态信息如CPU的利用率、各种内存的利用率以及磁盘剩余空间等等。

（4）机房环境管理（管理机房的环境设备）。管理的内容主要涉及机房的环境设备，它们包括：用于空气净化的新风机、用于降温的普通空调和智能空调、水浸检测以及机房的温湿度检测,需要获取的状态信息例如当前机房主机柜的温度值和湿度值、空调运转是否正常以及新风机运转是否正常等等。

对于整个基层医疗物联网远程监控的实现，其关键步骤在于编写正确的、专门用于基层医疗物联网管理的MIB（Management Information Base）文档，文档中的被管理对象要结合医疗物联网管理方面的各种环境设备、网络设备以及这些设备参数的实际意义去定义，并且每种不同的网络设备都要编写其各自不同的私有MIB文档，要在私有MIB文档中设置好被管对象的数据类型、访问权限、索引OID（Object identifier）序列、状态信息、描述信息等。特别注意的是在执行Set操作命令时要求被管对象具有write权限。但是在具体应用到医疗物联网的接口相关设备如接口参数读取时，可能会有很多困难，所以使用各种操作命令进行远程监控需要开发特别的算法。

以下是一个典型的MIB（Management Information Base）文档和Get操作命令模板：

1.MIB文件格式

文件后缀为mib

LOOGSON-MIB DEFINITIONS::=BEGIN

IMPORTS

     enterprises,OBJECT-TYPE,Integer32,TimeTicks

            FROM SNMPv2-SMI

        OBJECT-GROUP, NOTIFICATION-GROUP

            FROM SNMPv2-CONF

        TEXTUAL-CONVENTION,  DisplayString 

            FROM SNMPv2-TC;

    loogson OBJECT IDENTIFIER ::= { enterprises 29881 }

    cq8401  OBJECT IDENTIFIER ::= { loogson 3 }

    test    OBJECT IDENTIFIER ::= { cq8401 1 } 

    cdpInterfaceMessageInterval OBJECT-TYPE

SYNTAX      INTEGER (5..254)

UNITS       "seconds"

MAX-ACCESS read-write

STATUS      obsolete

DESCRIPTION "The interval are to be generated on this interface.The default value is 60 seconds."

::= { cdpInterfaceEntry 3 }

END。

2.Get操作命令:

//可以用C语言来实现Get操作命令的一段源程序如下：

m_ipadd.GetWindowText(ipadd);//获取设备IP

if(m_ipadd.IsBlank())  //检查IP

m_community.GetWindowText(community);//获取共同体字符串

m_oid.GetWindowText(oidstr);//获取系统界面上所要get的OID ipadd+=":161";//开启161端口

Snmp::socket_startup(); //初始化Winsocket

UdpAddress address((LPCTSTR)ipadd); //声明UdpAddress对象

Oid oid((LPCTSTR)oidstr); //声明Oid对象

Snmp_version version=version1;//声名版本

Snmp snmp(status, 0, false);//声名Snmp对象并建立Snmp连接

 Pdu pdu;     //声名Pdu对象 

 Vb vb;        //声名Vb对象

vb.set_oid(oid); //设置vb的OID部分为用户输入的OID串

  pdu += vb;  / b加到pdu对象 

  CTarget ctarget(address); //声名Ctarget对象

 ctarget.set_version(version);    //设置Ctarget对象各属性

ctarget .set_timeout(100);//共同体类型 

SnmpTarget *target;//声名指向SnmpTarget类的指针

status = snmp.get(pdu, *target); //调用Snmp类发get完成操作。

本发明未涉及部分均与现有技术相同或可采用现有技术加以实现。

Claims (2)

1.一种基于SNMP的基层医疗物联网远程监控方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

    （1）初始化基层医疗物联网核心资源信息，获得当前SNMP服务的运行路径、初始化列表控件和装载图标、增加树型控件的根节点和主要辅助节点、逐行读入MIB文档内容、调用函数装载MIB文档；

    （2）装载MIB文档，对MIB文档进行逐行扫描和分析，检测是否有相关的关键字并保存；

    （3）SNMP服务读取对象标识符和网络接口的信息,如物联网设备、连通状况、供电系统、接口类型、接口速率、访问权限、应用系统平台、机房环境等信息；

    （4）注册私有MIB命令，将私有MIB加载到OID节点；

    （5）使用操作命令进行远程监控；

    （6）保存获取的信息、树形控件的事件响应函数和程序初始化,工作结束时释放所占医疗物联网资源信息；

步骤（5）中使用的操作命令包括：

    1）Get命令：管理工作站请求查询MIB文件中的对象实例值；

    2）GetNext命令：管理工作站查询MIB中位置连续的对象实例值；

    3）Set命令：管理工作站设置对象实例值；

    4）Getsubtree查询子树：管理工作站查询指定节点的子树所有对象实例值；

5）Walk遍历OID树命令方法：管理工作站查询整个MIB树的所有对象实例值。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征是所述的对象标识符和网络接口信息包括物联网设备、连通状况、供电系统、接口类型、接口速率、访问权限、应用系统平台和机房环境。