Side 26

KOMMUNIKATION/SIKKERHED Fremtiden for konnekteret healthcare Den fuldt automatiserede digitale healthcare-løsning, der både vil forbedre plejen og reducere omkostningerne, kræver konnektivitet mellem det kliniske behandlingsudstyr både inden for og uden for hospitalet. Det kræver en applikationssoftware, der automatisk implementerer afgørelser i udstyret. RTI’s implementering af DDSkonnektivitetsstandarden (Data Distribution Service) til IIoT-applikationer hjælper til at løse opgaverne Af David Niewolny, markedsudviklingsdirektør, healthcare, og Brett Murphy, senior markedsudviklingsdirektør, Industriel IoT, RTI Dagens healthcare-systemer arbejder med real-time data. Smarte systemer, der bruger indbyrdes konnekterede data – fra apparater til billedbehandling og fra sygesengen til tele-healthcare – kan afkorte behandlingstiden, mindske antallet af fejl i behandlingssystemet og sænke de generelle healthcare-omkostninger. Den sømløse kommunikation kræver et højpålideligt konnekteret framework til transport af data, uanset kilden, i real-time. IIoT (Industrial Internet of Things) giver en hidtil uset mulighed for at gøre konceptet bag et fuldt automatiseret digitalt healthcare-system til en realitet. For at få fuldt udbytte af IIoT og de medicotekniske applikationer skal designere opfylde branchens meget skrappe krav til konnektivitet, gensidig drift og kompatibilitet, real-time kom- Figur 1: Industrial Internet Connectivity Stack. munikation og -analyse samt sikkerhed. Internettet har allerede en vis indflydelse inden for healthcare – de fleste moderne medicinske apparater har integreret en eller anden form for konnektivitet – men manglen på et tilstrækkeligt robust konnektivitets-framework har bremset udviklingen af de fuldt automatiserede systemer. Det konventionelle internet har desuden en utilstræk- kelig skalerbarhed og ydelse, sårbarhed over for nedbrud, manglende kapacitet og funktionalitet og langt fra nok sikkerhed til healthcare- og medicoapplikationer. Der er ingen tvivl om, at der er et behov for mere pålidelige automatiserede systemer på healthcare-området. Det er underbygget af nogle ret grimme statistikker. Medicinske fejl er behandlingssystemets tredjehøjeste dødsårsag kun overgået af cancer og kredsløbssygdomme. Fejl inden for healthcare giver mere end 200.000 unødvendige dødsfald årligt. Manglen på kompatibilitet inden for medicinsk udstyr øger udgifterne inden for behandlingssystemet med 30 milliarder dollars årligt. Læg dertil, at verdens befolkning inkluderer mere end 900 millioner mennesker med en alder over 60 – et tal, konnektivitets-stack, der differentierer den IIC-definerede stack med mere direkte indflydelse på missionskritiske healthcare- og medicoapplikationer. IIC-transportlaget fokuserer på udveksling af messages, mens frameworklaget specificerer såvel status som de data-management services, der kræves til syntaktisk kompatibilitet, hvilket hidtil har været en af de største udfordringer i implementeringen af et konnekteret healthcare-system, der er i stand til at dele datastrukturer. Figur 2 placerer de mest almindelige IIoT-standarder over for IIC-konnektivitetsstacken. Stacken definerer et IP-baseret netværk som fundamentet. Dette fundament muliggør en arkitektur, der er agnostisk i forhold til de underliggende fysiske- og linklag, hvilket giver designerne fleksibilitet til at bruge såvel udbredte som spirende teknologier som TSN/Ethernet og de mobile forbindelser, der også omfatter det trådløse 5G-miljø. Fakta: RTI tillader udvikling af morgendagens data-agnostiske medicoteknik med Connext DDS, som er et konnektivitets-framework bygget specifikt til IIoT (Industrial Internet of Things). RTI Connext DDS strømliner konnektiviteten inden for komplekse apparater og på tværs af hele healthcare-systemet fra edge til cloud. Designere kan bygge og linke healthcareapplikationer uanset arkitektur eller operativsystem. Den centrale databus distribuerer sømløst data i bevægelse, hvad der gør medicotekniske komponenter – uanset producentforhold – i stand til at samarbejde som en enkelt integreret løsning, pålideligt, sikkert og i real time. Den distribuerede natur i arkitekturen sikrer en kontinuert oppetid uden nogen fejlkilder. Figur 2: IIC Connectivity Stack med de væsentlige IIoTkonnektivitetsstandarder. som i 2025 forventes at stige til 1,2 milliarder. Omvendt vil behandlingssystemet på verdensplan mangle at udfylde omkring 50.000 stillinger. For designere, der udvikler embeddede teknologier til healthcare-sektoren, er mulighederne for at reducere omkostninger, redde liv og hjælpe menneskeheden i høj grad tiltrækkende. Til real-time konnektivitet er UDP-protokollen, sammenlignet med TCP, en mere effektiv letvægtsoption. Lige over dette transportlag skal designere så vælge mellem konnektivitetsprotokoller som CoAP, MQTT, OPC-UA og DDS. Af de viste standarder er kun DDS en datacentreret standard, der tillader direkte kommunikation med brug af data. Konnektivitetsstandarder for healthcare IIC – Industrial Internet Connectivity – fokuserer specifikt på at udvikle fælles arkitekturer til det industrielle internet. Figur 1 illustrerer den 6-lags Databus til intelligent medicoelektronik RTI Connext DDS er et datacentreret framework til distribution og styring af data i realtime på det industrielle internet. Connext- databussen gør det muligt for applikationer 26 nr. 6 | april 2020 www.repcomp.dk Tlf. 70267420

Side 27

KOMMUNIKATION/SIKKERHED og apparater at arbejde sammen som et samlet integreret system, der opnår en robust gensidig drift, sikkerhed og den real-time funktionalitet, der er så afgørende i healthcare-applikationer. For at udvikle et hospitalsnetværk eller et medicoteknisk system bestående af apparater, der er i stand til at træffe selvstændige medicotekniske beslutninger med implementering af behandling – frem for ”bare” at levere data – skal apparaterne være i stand til at kommunikere i real-time. Det betyder overordnet responstider med maksimalt millisekunders forsinkelse og support af op mod tusindvis af kontrolafgørelser i sekundet. Connext DDS kan præcis dét, hvorved apparaterne kan udsende og nedtrække data direkte til og fra databussen. Modsat en databasestruktur, der skal sende en message, der efterspørger data og derefter selv returnere data, så gør Connext DDS selve data til en message, hvilket muliggør real-time styring af apparaterne. RTI Connext DDS letter også multileverandørsystemer. DDS var oprindeligt udviklet inden for Object Management Group (OMG) og er i dag en åben industristandard for datakonnektivitet. De tre niveauer i IIoT-brugercases er: monitering, optimering og autonomi. Hvis man matcher de forhold til healthcare, så kunne en applikation på moniteringsniveau blot opsamle data og sende dem Figur 3: Datacentrering medfører gensidig drift og kompatibilitet inden for healthcare-miljøet. til en EHR. Optimerede systemer kunne levere den kliniske support af beslutninger for at hjælpe til at eliminere det høje alarmniveau, som behandlingspersonale altid arbejder under. Men fuld autonomi – til dels gjort muligt med Connext DDS-teknologien – giver de mest dramatiske forandringer. I dette tilfælde kan data eventuelt bliver opsamlet fra ét apparat og transmitteret til en andet, som anvender analytiske funktioner (eller AI) til at træffe de kliniske beslutninger og siden implementere dem i den anbefalede terapi. Gensidig kompatibilitet, real-time data og sikkerhed Datacentreringen i Connext DDS gør det muligt at opnå gensidig drift og kompatibilitet på industrielt niveau, real-time kommunikation og den sikkerhed, der er påkrævet i healthcare og medicinske applikationer (figur 3). Konnektivitets-frameworket er designet til syntaktisk gensidig kompatibilitet mellem apparater på tværs af leverandørforhold. Teknologien gør det muligt at udsende forskellige datatyper ved en hvilken som helst datarate, der måtte være krævet eller specificeret af brugeren. Et patientovervågningsudstyr vil eksempelvis udsende data 1.000 gange i sekundet inden for en given QoS-ramme (Quality of Service) for at garantere datapålideligheden i ti sekunder. Apparatet udsender data til databussen, og et andet apparat – en behandlingsstation eller et andet område i hospitalet – kan så abonnere på disse data. Selv om udsendelse kan ske med 1.000 gange i sekundet, så behøver behandlingsstationen ikke at abonnere på data ved den rate. Det kunne i stedet være, måske, 10 gange i sekundet, ligesom behandlingsstationen kan efterspørge specifikke patientdata. Connext Databus sender kun de efterspurgte data over netværket. Connext DDS udsendelses-/ abonnementsarkitektur giver dermed en enestående fleksibilitet og robust funktion, der opfylder enhver specifik applikations parametre. Connext DDS muliggør også datacentreret finkornet sikkerhed, hvilket betyder, at sikkerheden kan opstilles som data pr. emne. Den egenskab tillader multiple sikkerhedslag med grænser på såvel system som netværkstransporten. Det giver bedre beskyttelse i forhold til følsomme og/eller regulerede healthcare-data. elma instruments FLIR TG267 med termisk detektor Arbejder du i blinde, eller kan du se varmen? FLIR TG267 er et smart infrarødt termometer med indbygget termisk detektor på 160x120 pixel. Udover måling af punkt-temperatur viser TG267 dig også et termisk billede af objektet du måler på – perfekt i forbindelse med installation, kontrol, fejlfinding eller temperaturrelateret problemløsning. z TG267 viser termisk billede og spot temperatur z Skan objektet og find evt. temperaturafvigelser z 160x120 pixel termisk detektor z Funktionen MSX forbedrer billedkvaliteten z Gem billedet som dokumentation z FLIR TG267 leveres komplet med opladeligt batteri, taske, håndleds- rem, type K tråd-føler, USB-kabel, 4GB SD-kort og manual. 2.995,- El-nr.: 63 98 741 680 Normalpris: 3.370,- | Introduktionspris kr. Elma Instruments A/S | Ryttermarken 2 | 3520 Farum T: +45 7022 1000 | E: info@elma.dk 5097_Elma_Ann_TG267_DK.indd 1 27 - nr. 6 | april 2020 19/03/2020 12.40

    ...