Hintergrund
Mit zunehmender Reife von 5G und dessen massenhaftem Einsatz im Internet der Dinge (IoT) wandelt sich der Krankenwagen von einem bloßen Transportfahrzeug zu einer vollständig vernetzten mobilen Intensivstation. Ein industrieller 5G-Router muss eine kontinuierliche und hochzuverlässige Netzwerkverbindung gewährleisten, damit die nativen Funktionen des Krankenwagens – Fahrzeugpositionierung, Erfassung von Vitalparametern, Echtzeit-Streaming und Fernüberwachung – die intelligente medizinische Plattform des Krankenhauses ohne Unterbrechung speisen können.
Ausgestattet mit 5G, Edge Computing und künstlicher Intelligenz, verfügt der „nachgerüstete“ intelligente Krankenwagen nicht nur über Standardausrüstung (Patientenmonitor, EKG, Defibrillator-Schrittmacher, Beatmungsgerät), sondern auch über neue Wahrnehmungsendpunkte: Vitalzeichensensoren, audiovisuelle Terminals, KI-Kameras und intelligente Datenlogger. Das integrierte 5G-Modul lädt diese Multi-Stream-Daten ohne Verzögerung und ohne Bildaussetzer an die Notaufnahme des Krankenhauses hoch.
Szenario
Es ereignet sich ein schwerer Verkehrsunfall. Ein Passant wählt die 120. Die regionale Einsatzzentrale lokalisiert den Notruf, schickt den nächstgelegenen Krankenwagen und berechnet anhand von Echtzeit-Verkehrsdaten die schnellste Route.
Vor Ort untersuchen die Rettungssanitäter den Fahrer – kritischer Zustand, bewusstlos. Mithilfe der regionalen 5G-Sharing-Plattform prüfen sie umgehend die Bettenbelegung, die Verfügbarkeit von Herzkatheterlaboren und die Wartezeiten aller nahegelegenen Krankenhäuser und wählen dann die Einrichtung aus, die den Patienten sofort aufnehmen kann.
Sobald der Patient verladen ist, bestätigt eine Gesichtserkennung die Identität; grundlegende Vitalwerte, Krankengeschichte und Allergiedaten werden an das Zielkrankenhaus übermittelt. Ein im Krankenhaus tätiger Spezialist schaltet sich in eine bidirektionale 4K-Videositzung ein und gibt Anweisungen zur Herz-Lungen-Wiederbelebung, Medikamentendosierung und zum Zeitpunkt der Defibrillation, während der Krankenwagen noch unterwegs ist.
Systemfunktionen
Beatmungsgeräte, Multiparameter-Monitore, Pulsoximeter, NIBP-Manschetten, Defibrillatoren und IP-Kameras sind über Gigabit-Ethernet oder RS485/RS232 mit dem 5G-Industrierouter verbunden. Der Router kapselt die Daten und leitet sie über 5G an das Krankenhausinformationssystem (KIS) weiter, wodurch die Ärzte einen Live-Überblick über den Patientenverlauf erhalten und genügend Vorlaufzeit haben, um das Katheterlabor, den OP-Saal oder die Blutbank vorzubereiten.
Die im Router integrierte GPS/Beidou-Positionierung überträgt die Koordinaten des Krankenwagens an die Leitstelle, optimiert so die Flottenauslastung und verkürzt die Reaktionszeit.
Gleichzeitig werden die Aufnahmen der Überwachungskameras im Fahrzeug über denselben 5G-Kanal hochgeladen, sodass leitende Ärzte die Situation visuell beurteilen und jüngere Mitarbeiter auf dem Weg dorthin anleiten können.
Systemarchitektur
Der Router AR7091 stellt mehrere IPSec/OpenVPN-Tunnel zu krankenhausbasierten Datenmanagementplattformen her. Die Multi-Link-Aggregation (5G + 4G + Wi-Fi) garantiert Bandbreite und Ausfallsicherheit und gewährleistet so Datenintegrität und Cybersicherheit, während sich das Fahrzeug durch verschiedene Funkzellen bewegt.
Funktionsprinzip
1. 5G-Netzwerk: Nutzt hohen Durchsatz, extrem niedrige Latenz und eine Zuverlässigkeit von 99,99 % für den bidirektionalen Datenaustausch mit dem medizinischen Zentrum.
2. Integration medizinischer Geräte: Host für EKG, NIBP, SpO₂, EtCO₂, Ultraschall und Bildgebungsgeräte.
3. Datenerfassung und -übertragung: Erfasst und verpackt Vitaldaten in Echtzeit.
4. Fernüberwachung und -diagnose: Spezialisten sehen Live-Wellenformen und Videos, erteilen Anweisungen und bereiten den Empfang vor.
5. Ortungsdienste: Meldet kontinuierlich die Breiten- und Längengradkoordinaten des Rettungswagens für die Einsatzleitung.
6. Videokommunikation: Ermöglicht HD-Sprach-/Videoanrufe zwischen Cockpit, Kabine und Krankenhaus.
Produktbeschreibung
Industrieller Gigabit-Dualband-Router / Gateway / CPE – AR7091
Wichtigste Spezifikationen
– Zwei 5G-Module, Dual-Standby; 2,4 GHz / 5,8 GHz Dualband-Wi-Fi 6
– 5× Gigabit-LAN (einer davon als WAN konfigurierbar), 1× isolierter RS232/RS485-Port
– Optionale Dual-SIM, GPS/Beidou, Verschlüsselung des Stromsektors, Fusion öffentlicher und privater Netzwerke
– Protokolle: MQTT, Modbus TCP, OPC UA, NTRIP, integriertes DTU
VPN-Suite: IPsec, L2TP, PPTP, OpenVPN, GRE, DMVPN
– Dual-core ARM Cortex-A53, Linux 4.19, Python & C++ SDK for secondary development
– Stromversorgung: DC 9 – 35 V; Leerlauf 3,8 W (4G) / 6,6 W (5G), Senden 4,6 W (4G) / 7 W (5G)
Betriebstemperatur: –35 °C bis +75 °C; Abmessungen: 186,8 × 120,2 × 28 mm
Systemvorteile
1. Umfassendes VPN-Portfolio für Ende-zu-Ende-Verschlüsselung.
2. Multigenerationale Mobilfunk-Fallback-Funktion (5G/4G/3G/2G) plus Dualband-WLAN gewährleistet flächendeckende Konnektivität.
3. Industrieller 32-Bit-Kommunikationsprozessor und Mobilfunkmodul, lüfterloses Design, EMV-Stufe 4, geeignet für den Einsatz am Straßenrand bei Temperaturen von –35 °C bis +75 °C.
4. Gleichzeitige Schnittstellen: 1× Gigabit WAN, 4× Gigabit LAN, 1× RS232/485, Dual-Wi-Fi, wodurch ältere serielle Geräte, IP-Kameras und IoT-Sensoren der nächsten Generation in einem einzigen Gehäuse abgedeckt werden.
