Roaming mellom WLAN og UMTS : 3G håndholdt enhet som helsekommunikator

Abstract

Oppdragsgiver i denne oppgaven er CARDIAC AS. CARDIAC leverer i dag en løsning til St. Olavs Hospital i Trondheim som tar seg av all internkommunikasjon på sykehuset. Dette innbefatter bl.a. telefoni, pasientsignalvarsling, tilkalling og alarmering. Helsepersonell bærer flere kommunikasjonsenheter med seg mens de er på vakt (trådløs IP-telefon, jobb-/personlig- mobiltelefon, p-søker). IP-telefonene betjenes med et enkelt menysystem for å bekrefte/avvise oppdrag med flere funksjoner avhengig av rollen til personellet. Den store ulempen med IP-telefonene er at de er avhengig av å ha kontakt med sykehusets WLAN for å fungere. Dersom de ikke har kontakt blir oppdrag sendt ut som SMS til mobiltelefon og svar må dermed manuelt skrives inn og sendes som en vanlig SMS tilbake. I dag består store deler av St. Olavs Hospital av gammel bygningsmasse uten trådløs dekning og bruken av SMS er derfor omfattende. I denne oppgaven skal vi se på mulighetene for å løse problemstillingen ved å bruke en 3G mobil enhet med WLAN-støtte for å erstatte IP-telefonene. Denne enheten skal ha de samme funksjonsmulighetene som IP-telefonene, men kunne fungere i gammel bygningsmasse ved å bytte over til UMTS-mobilnettverk (3G) og tilbake til WLAN uten at bruker trenger å bytte manuelt (sømløs roaming). Første del av oppgaven belyser teknologier som kan benyttes i forhold til å oppnå sømløs roaming for en mobil enhet. Andre del av oppgaven foreslår et teoretisk design og viser gjennomføringen av konseptuelle tester (Proof of Concept). Teknologier som kan benyttes for å oppnå roaming befinner seg på ulike nivåer i OSImodellen. Roamingen kan løses på linklaget ved hjelp av UMTS, UMA eller IMS, men alle disse vil være avhengig av implementeringer fra operatørsiden. Det kan oppnås en løsning via nettverkslaget ved hjelp av MIP. MIP gir mobilitet over ulike nett og kan benyttes sammen med mobilitetsløsninger for applikasjonslaget (SIP). Prosjektgruppen mener den beste løsningen vil være å benytte seg av mulighetene som finnes i MIP og SIP for meldingsutveksling og mobilitetshåndtering. For at løsningen skal gi de samme mulighetene som dagens to enheter (mobiltelefon og IP-telefon) vil det være viktig å ivareta sikkerhet og tilgjengelighet. Algoritmer for å ivareta dataintegritet (SHA-1) og konfidensialitet (AES) har blitt valgt. I forhold til at enheten skal være tilgjengelig og dermed kan kontaktes gjennomgås adressering i Internett og mobile nett. To caser er blitt brukt som utgangspunkt for arbeidet i oppgaven: Portøroppdrag og NurseCall. Det teoretiske designet og PoC-testingen er bygget opp rundt disse to casene. PoC-testingen tar for seg meldingsutvekslingen mellom en mobil enhet i 3Gnettet og en PC i WLAN. Testene har vist at denne kommunikasjonen er mulig og at enheten vil være tilgjengelig i det mobile nettet. Sikkerhet ivaretas i PoC ved AESkryptering av selve meldingsinnholdet. For å bevare dataintegritet benyttes det en sjekksum generert ved hjelp av SHA-1 algoritmen. Målinger gjort av RTT viser at transmisjonsforsinkelsen i GPRS og UMTS vil være liten. Roaming mellom WLAN og UMTS vil kunne gjennomføres med dagens teknologi, men vil være en kompromissløsning avhengig av hvilke teknologier som velges, og i hvilken sammenheng det benyttes. Helsepersonell vil kunne spare tid ved å benytte seg av predefinerte svar på SMS der de tidligere måtte taste inn svarmeldinger manuelt. Dersom løsningen implementeres fullstendig ved innføringen av en håndholdt enhet vil personellet spare tid, og oppnå enklere arbeidsflyt i form av at de kun trenger å forholde seg til en enhet. I tillegg til tidsbesparelsen vil systemet spare kostnader da meldingene som sendes er små og samlet vil prisen på datatrafikk i mobilnettet være mindre enn kostnadene ved SMS-bruk. Systemet vil også kunne sammen med en posisjoneringsløsning i mobilnettet kunne benyttes i andre former for virksomheter der flåtestyring gir fordeler.