即使在十到十五年前，大多数医院 Wi-Fi 网络连接的也只是计算机和笔记本电脑，也许偶尔有一两台 PDA 或医疗设备。而如今，互联医疗设备的数量 已飙升至数百万，其中许多都需要在医院内使用 Wi-Fi 连接。与此同时，主要受新冠疫情影响而兴起的远程医疗预计 到 2025 年将实现七倍增长，这给 Wi-Fi 网络带来了额外的需求。

互联医疗设备和远程医疗为患者护理和运营效率带来的好处毋庸置疑。但是，更多的 Wi-Fi 设备、更多的接入点以及更高的带宽需求，共同对医疗机构的 Wi-Fi 基础设施提出了新的、更高要求。

幸运的是，为无线网络标准和技术做出贡献的企业采取了前瞻性的开发战略，因此 Wi-Fi 6 和 6E 的设计目标即是应对由医疗物联网和远程医疗带来的诸多技术挑战。本文将探讨这些挑战，并介绍 Wi-Fi 6 和 6E 中有哪些新特性和功能可以帮助医疗机构应对这些挑战。

关于 Wi-Fi 6 和 6E

作为无线局域网 (WLAN) 的标准，Wi-Fi 6 由 Wi-Fi 联盟正式命名，在 2.4 GHz 和 5 GHz 频段上运行。Wi-Fi 6E 同样基于​802.11ax 标准，是 Wi-Fi 6 的扩展版，表示它同时支持在 6 GHz 无线频谱上运行。

与以往所有 Wi-Fi 代际一样，Wi-Fi 6 的传输速度显著提升，其最大数据速率几乎是 Wi-Fi 5 的三倍（9.6 Gbps 对 3.5）。然而，Wi-Fi 6 的另一个主要关注点是在多个设备密集争用网络接入时能够提升效率，以及在同一建筑或办公室内安装多个路由器时最大程度减少网络争用。其 目标之一是 将“高密度环境下的用户平均吞吐量提高四倍以上”，另一个目标是将 延迟 降低至 75%。这正是 Wi-Fi 6 也被称为“高能效 Wi-Fi”的原因。

正是这些为实现上述效果而实施的功能特性，使得​Wi-Fi 6 和 6E 在医疗保健环境中拥有独特的部署优势。接下来，我们将探讨医疗保健领域常见的 Wi-Fi 挑战，以及使 Wi-Fi 6 能够应对这些挑战的各项功能特性。

图1：多个医疗互联设备，其中许多设备使用 Wi-Fi。

场景 1：多设备同时寻求 Wi-Fi 接入

一间普通的病房通常拥有 15 至 20 台联网 设备，其中许多使用 Wi-Fi，还有一些使用蓝牙等其他通信技术。一些设备担负的工作量可能较轻，例如心率监测仪每分钟仅推送几字节数据；而笔记本电脑进行 X 光片或其他扫描时则需要尽快下载数兆字节的数据。所有这些设备都执行着关键任务。

前几代 Wi-Fi​使用固定带宽的数据包，以顺序轮流的方式与每台设备通信。当待传输数据量小于数据包容量时，会造成带宽浪费；当服务多个客户端时，所有设备都必须排队等待发送或接收数据包，延迟也会增加。图 2 上半部分解释了这一点。

Wi-Fi 6 的一项关键新特性是正交频分多址 (OFDMA)， 允许最多 37 个客户端同时共享一个 80 MHz 信道， 并使用不同大小的数据包，因此心率监测仪只需发送少量字节的数据，而正在下载 X 光片的设备则能占用更多带宽。如图 1 的底部所示，这使得网络能够更高效地服务更多设备，并减少与网络相关的延迟。

图 2OFDMA 如何提升吞吐量、频谱效率和多设备流量承载能力（资料来源见 此处）。

Wi-Fi 6 还扩展了多输入多输出 (MIMO) 技术的容量，该技术允许配备多根天线的 Wi-Fi 接入点同时与多台设备通信。使用 Wi-Fi 5 时，配备四根天线的接入点可以同时向四台设备传输数据，但该接入点一次只能接受一个设备的数据上传。Wi-Fi 6 支持最多八根天线用于下载和上传，从而进一步降低延迟并改善了对多设备的支持能力。

图 3远程医疗是一种极高带宽双向应用，对 Wi-Fi 系统提出了较为严苛的要求。

远程医疗

视频会议是一种在上下行方向均要求极高的应用。显然，Wi-Fi 6 的速度提升令上下行两个方向均同时受益，但其他先进的 Wi-Fi 技术也为其性能改进做出了贡献。

增强的 MIMO 技术就是其中之一；除了允许配备多根天线的接入点同时与多个设备通信（下行链路、DL、MU-MIMO）（这已在 802.11ac 中定义）之外，802.11ax 还允许设备使用多根天线与接入点通信（上行链路、UL、MU-MIMO）。因此，一台配备双天线网卡的计算机可以通过同时使用两根天线进行通信，从而使其 Wi-Fi 带宽加倍。

Wi-Fi 6 还采用了一项称为波束成形 (Beamforming) 的技术，通过将信号定向传输至特定客户端，以同时提升吞吐量和覆盖范围。波束成形虽在 Wi-Fi 5 中已有应用，但当时仅能针对最多四位用户，而 Wi-Fi 6 将此用户数上限提升至八位。另一项重要的效率提升技术是 1024-QAM，将Wi-Fi 信号承载的信息量从 8 位增加至 10 位，从而使吞吐量提高了 25%。

最后，Wi-Fi 6E 兼容设备还可以访问 6 GHz 无线频谱，这为 Wi-Fi 6 原本支持的 2.4/5 GHz 信道增加了 14 个 80 MHz 信道和 7 个 160 MHz 信道。由于 6 GHz 频谱未被过往各代无线网络标准所使用，这些资源面临的争用将显著减少。这种新型、更高带宽频谱的可用性资源意味着连接速度更快、来自传统设备的干扰更少，以及能为视频会议等类似双向应用提供更优的服务质量。

图 4若无 BSS 着色技术，同一地点的多个并存网络会显著增加延迟。

多网络与接入点并存

许多医疗机构内部署了多个网络，由不同的接入点分别服务于不同的科室和用户类别（例如访客与内部员工）。尽管每个接入点仅服务于经过合法登录认证的客户端，但它们共享相同的频谱。当各个网络内的设备都在争用连接时，会产生额外的网络延迟。

Wi-Fi 6 的一项名为 BSS 着色 (BSS Coloring) 的新特性允许接入点快速识别其所属网络内的设备，并忽略其他网络的设备。在拥挤的 Wi-Fi 环境中，BSS 着色技术能够显著提升吞吐量、降低延迟，从而为所有用户改善整体 Wi-Fi 效率。

图 5目标唤醒时间有效延长电池供电型监护设备的续航时间。图片来源：点击 此处。

延长医疗设备的电池续航

院内和远程患者监护通常使用电池供电的设备进行，部分设备需要持续连接以不间断发送数据，而另一部分设备则可采集数据后定期发送数据。对于后一种情况，Wi-Fi 6 的一项名为“目标唤醒时间”的新特性允许设备预设时间，以定期上传数据。由于设备在预设的传输时段之外无需启用 Wi-Fi 数据传输功能，这不仅有效延长了电池续航时间，同时也减少了 Wi-Fi 网络的拥塞。

为 Wi-Fi 创新提供资金

随着医疗保健行业及其他市场在日益具有挑战性的场景中持续突破技术边界，对新性能改进和可靠性的需求不断提升，Wi-Fi 开发社区持续投入研发资源以满足并超越这些要求。作为专利池管理人，Sisvel 致力于帮助参与研发投资的企业回收成本，从而支持更多研究项目，为未来版本的技术升级提供持续动力。