Dada la situación pandémica actual en el mundo, la industria de la atención médica podría beneficiarse enormemente con la digitalización de gran parte de su operación. Para poder capitalizar la digitalización, la industria depende en gran medida de la capacidad de adaptabilidad de sus armarios de red. Si los centros de datos médicos no son capaces de adaptarse a las necesidades tan cambiantes del mercado, será difícil alcanzar la digitalización médica.
Algunos de los cambios más importantes a los que se enfrenta la industria médica incluyen el crecimiento acelerado en el volumen de datos, las fusiones y adquisiciones de hospitales, así como la ampliaciones y nuevas construcciones hospitalarias.
Aumento del volumen de datos médicos
De acuerdo con los datos recogidos por Dell/EMC, los datos de atención médica tuvieron un crecimiento del 878% entre 2016 y 2018, alcanzando un promedio de 8.41 petabytes (PB) en 2018.[1]
Aunque la función de los armarios de red es mantener el flujo de los datos, los armarios existentes no fueron diseñados para gestionar el volumen tan grande de datos que actualmente se maneja en hospitales y centros médicos. Por esta razón, muchos sistemas hospitalarios a nivel mundial necesitan actualizar sus sistemas de armarios y la infraestructura que los soporta. Servidores, conmutadores, routers y sistemas de enfriamiento son solo algunos de los aspectos a considerar para realizar esta actualización.
Fusiones y adquisiciones hospitalarias
La firma de consultoría Kaufman Hall anunció que en el 2019 se anunciaron 92 transacciones hospitalarias que consistían en adquisiciones y fusiones. [2]
Este tipo de operaciones puede ampliar considerablemente el número de armarios que el responsable de TI tendrá a cargo. Además de que seguramente representará una mezcla de configuraciones de armarios con diferentes niveles de protección que deberán revisarse y adecuarse.
En la gran mayoría de los casos de fusión o adquisición, la primera dificultad a la que se enfrenta el área de TI es a conocer el material con el que cuentan, para poder desarrollar la estrategia efectiva que les ayude a gestionar una red ampliada.
Las fusiones y adquisiciones de hospitales en cuestión de TI pueden implicar un gasto importante si resulta necesario actualizar los armarios más antiguos para que estén al nivel de los armarios más nuevos. Además, implementar sistemas de monitoreo y gestión que ofrezcan visibilidad centralizada de los armarios en toda la red, es un trabajo bastante complejo al que el departamento e TI se tendrá que enfrentar.
Ampliaciones y nuevas construcciones médicas
El crecimiento en construcción médica para 2019 se estimaba en un 4,4%, con proyectos de construcción valorados en $400,000 millones de dólares a nivel global.[3]
Dentro del presupuesto de la construcción de nuevos hospitales y centros médicos debe considerarse el diseño de los armarios de red para que puedan satisfacer las necesidades actuales de red, así como las necesidades a futuro que podría requerir la instalación. Los armarios de red bien diseñados, pueden marcar la diferencia en la operación de un hospital nuevo, al permitir que se apliquen las estrategias de digitalización que puedan facilitar la labor de todo el personal médico.
Diseño y gestión de infraestructura de uso médico
La infraestructura de los armarios de red médicos no solo debe diseñarse para las aplicaciones y equipos específicos soportados, también se deben de tomar en cuenta factores como la calidad del suministro local, el tamaño del espacio, los requisitos normativos y los recursos de mantenimiento disponibles.
Es importante que las organizaciones consideren el ciclo típico de actualización tecnológica comparado con el ciclo de actualización de infraestructura. En muchos casos, se espera que la infraestructura pueda soportar múltiples actualizaciones tecnológicas y este no es siempre el caso.
Al actualizar o diseñar la infraestructura de armarios de red es importante contemplar los siguientes sistemas y servicios:
- La continuidad el suministro eléctrico
- La distribución eléctrica
- El rack/gabinete
- El enfriamiento
- El monitoreo y la gestión remota
- El servicio y el soporte
¿Cómo garantizar la continuidad del suministro eléctrico?
Las unidades de suministro ininterrumpido de energía (UPS) ofrecen continuidad del suministro eléctrico al ofrecer una fuente de energía de respaldo que permita que los equipos puedan continuar en funcionamiento cuando ocurra una interrupción eléctrica.
De esta forma se puede garantizar la conectividad a la red y las aplicaciones críticas como pueden ser el monitoreo de pacientes, o el acceso y manejo de los expedientes médicos electrónicos.
¿Cómo determinar la capacidad del UPS?
La capacidad del sistema UPS se determina con base en la carga del equipo soportado, el factor de potencia de salida del UPS y los planes de ampliación futuros. Generalmente las capacidades de los UPS se especifican en términos de voltaje, pero varios fabricantes también muestran la capacidad en términos de vatios (W).
El factor de potencia del UPS describe la potencia activa máxima que el UPS puede tolerar según el diseño y puede ser tan bajo como .8 y tan alto como 1. Con un factor de potencia de .8, un UPS de 3000 VA/2700 W podría soportar 2400 V/2160 W. Con un factor de potencia de 1, o unitario, el UPS de la misma capacidad soportaría 3000 VA/2700 W.
En la mayoría de las aplicaciones, una de las buenas prácticas es especificar algún “espacio libre” en el sistema UPS para evitar las sobrecargas.
¿Cómo garantizar la calidad del suministro eléctrico?
El diseño interno del sistema o “topología” determina la capacidad que tiene el UPS de ofrecer un suministro eléctrico limpio y continuo para el equipo soportado. En los sistemas UPS par armarios de red médicos se utilizan dos topologías principales: la topología interactiva y la de doble conversión en línea.
El UPS interactivo puede ofrecer la protección adecuada a un suministro eléctrico entrante que es relativamente limpio y estable. Por su parte, el UPS de doble conversión puede ser necesario ante una calidad de suministro eléctrico deficiente, ya que este UPS protege contra una mayor cantidad de alteraciones en el suministro que uno interactivo. Además, el de doble conversión no depende del sistema de baterías para el acondicionamiento de la energía.
Las capacidades en las que se ofrecen normalmente los UPS interactivos y de montaje en rack son de 500 VA a 5000 VA; mientras que los UPS de doble conversión en línea se encuentran disponibles en capacidades de 500 VA a 10.000 VA.
Al determinar la capacidad y la topología necesarias, la elección del UPS dependerá únicamente del tamaño y precio que pueda ofrecer cada proveedor.
¿Cómo garantizar un tiempo de operación suficiente de las baterías?
El sistema UPS incluye una batería que permite un suministro continuo en caso de una interrupción de la red eléctrica. Este sistema de baterías determina la cantidad de tiempo que pueden continuar funcionando los equipos y las aplicaciones en caso de una interrupción.
Para un sistema UPS de 3000 VA, los tiempos de operación varían entre 2 y 6 minutos a plena carga. Con carga parciales, los tiempos de operación se pueden extender a más de dos horas con bancos de baterías adicionales. Afortunadamente, para ayudarle al cliente a determinar la configuración correcta de las baterías, muchos fabricantes de UPS ofrecen una calculadora de tiempo de operación.
El rendimiento de las baterías se degrada naturalmente con el uso y el paso de tiempo, por lo que es recomendable monitorearlas para garantizar que cumplan con la capacidad y el tiempo de operación requeridos en el momento en que sea necesario utilizarlas.
Las baterías de los UPS monofásicos pueden reemplazarse sin necesidad de apagar la unidad, lo que resulta muy necesario para hospitales y centros médicos que soportan cargas críticas de trabajo como el monitoreo de los sistemas de seguridad, la estación de trabajo de enfermería y las unidades de cuidados intensivos.
Una alternativa por la que muchas empresas se están inclinado en la actualidad es la utilización de baterías de iones de litio. Las baterías de litio requieren un menor mantenimiento y ofrecen ciclos de vida más extensos; incluso dos veces mayor que las baterías normales de plomo-ácido que se utilizan en los sistemas UPS.
Una forma de reducir el número de reemplazos necesarios es actualizar las baterías por baterías de iones de litio. Estas baterías requieren un menor mantenimiento y ofrecen ciclos de vida con una duración dos veces mayor o más que las baterías de plomo-ácido utilizadas comúnmente en los sistemas UPS.
¿Cómo facilitar la conectividad?
Para asegurar que el sistema UPS pueda conectarse con una red o sistema de administración de edificios (BMS), puede utilizarse una tarjeta de comunicación que facilite la conectividad a través de varias plataformas. En lo que respecta a los armarios de red médicos esto resulta una pequeña inversión que permite ahorros significativos en la forma como se gestionan los armarios.
¿Cómo distribuir y monitorear la potencia dentro del armario?
Las aplicaciones para armarios de red hospitales y centros médicos que soportan múltiples equipos de TI necesitan una unidad o una barra de distribución eléctrica exclusivas. Estas unidades de distribución de energía (PDU) para racks pueden montarse de forma horizontal o vertical dentro del rack del equipo y pueden ofrecer una funcionalidad que va más allá de la simple distribución eléctrica desde el UPS al equipo conectado.
Utilizar un PDU para racks con opciones de configuración universal facilita la estandarización en toda la red de transmisión y permite adaptarse fácilmente a las ampliaciones y los cambios que puedan sufrir los armarios de atención médica.
Por su parte, un PDU para racks inteligente con capacidades de monitoreo remoto permite tener un panorama completo del consumo energético en el rack o por medio de acceso remoto. Además, muestra el consumo energético de manera local para reducir el riesgo de una sobrecarga accidental.
También es posible conectar varios sensores a los PDU para racks y así permitir el monitoreo de la temperatura, la humedad, el flujo de aire, la posición de la puerta y la detección de agua. Los PDU para racks con conmutador se suman a estas capacidades de monitoreo al ofrecer la función de apagado o reinicio de forma remota en cada tomacorriente, lo cual puede resultar muy conveniente cuando se necesita gestionar el equipo de manera remota. Además, ofrece un nivel de seguridad adicional que permite bloquear los tomacorrientes no utilizados.
Los PDU para racks, pueden ser una valiosa herramienta para mejorar la visibilidad y la gestión de los armarios de red.
¿Cómo organizar y proteger los sistemas de armarios?
Al igual que con otras decisiones de infraestructura, para elegir un rack para el equipo se deben tomar en cuenta algunos factores que permitirán planificar las ampliaciones en el momento de la implementación para minimizar las interrupciones futuras.
Si la sala o el armario se encuentran físicamente seguros, el rack podría no ser necesario. Si el rack se encuentra en un entorno en el cual colaboradores no autorizados pueden tener acceso, se debería considerar un rack de puerta con cerradura.
El método de enfriamiento puede afectar la elección del rack en términos de flujo de aire y espacio en el rack. Si el plan es utilizar ventiladores para mejorar el flujo de aire en el rack, se necesitará un rack abierto. Si el plan es implementar un enfriamiento exclusivo de montaje en rack, se debe incluir el tamaño de la unidad de enfriamiento en los requisitos del rack.
Elegir un rack con funciones de gestión de cables que permita cambios, mantenimiento y resolución de problemas de los equipos de manera eficiente, es siempre una buena idea para simplificar las adiciones y cambios de equipo.
¿Cómo garantizar el flujo de aire y evitar el calor excesivo?
Los servidores en los centros de datos generan demasiado calor en un espacio muy pequeño y cerrado que no permite la salida de ese calor. Entre más equipos se alojen en los armarios de red, mayor será la necesidad de un enfriamiento exclusivo.
Pero en algunos casos el desafío no será tanto la temperatura, sino el flujo de aire dentro del espacio. Para mejorar el flujo de aire se pueden añadir pequeños ventiladores en la parte delantera del rack para complementar los ventiladores dentro de los servidores y ayudar con la circulación del aire a través del rack.
Es importante considerar que los conmutadores tienen necesidades de flujo de aire distintas a las de otros equipos de TI; pues éstos “respiran” de lado a lado en lugar de adelante hacia atrás. Una solución para ello son los sistemas de gestión de flujo de aire pasivo que cuentan con canales que ofrecen una vía exclusiva para que el aire frío fluya a las entradas de aire del conmutador, por medio de ventiladores incorporados al conmutador para extraer el aire frío de la parte delantera del gabinete.
Para un enfriamiento más exclusivo, otras opciones de enfriamiento como el montaje en el rack y en el cielorraso o sistemas portátiles.
¿Cómo monitorear y gestionar los armarios de red médicos?
Uno de los principales desafíos a los que se enfrentan las organizaciones de TI de atención médica es gestionar los recursos distribuidos de manera efectiva. En la actualidad, existen varias herramientas y sistemas disponibles que permiten el monitoreo y control remotos de los armarios de red de manera efectiva para ayudar a generar importantes ahorros.
Con la aparición de equipos inteligentes y soluciones basadas en la web, el monitoreo remoto es una de las soluciones más sencillas y fáciles de instalar en múltiples armarios. Este tipo de sistema envía alertas y notificaciones cuando se desata algún problema y protege los equipos mediante un apagado controlado y automatizado. Por si fuera poco, organiza los datos de una manera tal, que los responsables del equipo puedan tomar las mejores decisiones para la resolución de problemas
Además, los sistemas conectados de UPS, de distribución eléctrica y de racks permiten que el monitoreo de la potencia y el entorno de los armarios pueda integrarse con los sistemas de administración del edificio (BMS) o de administración de la infraestructura del centro de datos (DCIM) existentes.
Otra herramienta importante para la gestión de los armarios de red es la gestión de TI mediante conmutadores KVM o servidores de consola avanzada. Los conmutadores KVM sobre IP ofrecen una gestión coordinada, local y remota de los equipos de TI. Esto permite que los usuarios puedan controlar el servidor y los objetivos seriales desde una sola consola.
¿Cómo realizar el servicio y mantenimiento de los armarios de red médicos?
Un mantenimiento regular puede evitar periodos de inactividad no previstos y prolongar la vida útil de los equipos. La limpieza del entorno forma parte importante de este mantenimiento, ya que ayuda a evitar que el polvo y los residuos dañen los equipos. Mantener las ranuras de ventilación limpias y sin obstrucción es otro aspecto importante a considerar, para mantener la temperatura y humedad óptimos.
Comprobar el estado de la batería del UPS de forma visual y periódica ayuda a comprobar su limpieza y a determinar si existen fugas e inflamación excesiva. Además, la autocomprobación automática de las baterías indicará si necesitan reemplazarse.
En lo que a mantenimiento se refiere, siempre es preferible pasar del mantenimiento preventivo al predictivo para reducir los costos generales de mantenimiento, pero es necesaria la capacidad de consolidar y analizar los datos operativos en múltiples ubicaciones. Para evitar que las tareas de servicio y mantenimiento ocupen todo el tiempo y esfuerzo de los departamentos de TI, en especial si son muy pequeños, varios proveedores de servicios cuentan con paquetes de mantenimiento y servicios que puedan ofrecer soporte local y oportuno en todas las áreas.
Conclusión
Conseguir la confiabilidad y manejabilidad de los armarios de red necesaria para manejar la operación de hospitales y centros médicos, requiere de una cuidadosa elección de varios productos como UPS, PDU, racks, sistemas de enfriamiento, baterías y herramientas de servicio y monitoreo.
El desarrollo de una configuración estandarizada para un armario, que también permita la personalización en algunas áreas, puede simplificar el proceso de adaptación o ampliación de una red distribuida que necesite evolucionar para manejar crecientes volúmenes de datos.
[1] https://hitinfrastructure.com/news/organizations-see-878-health-data-growth-rate-since-2016
[2] https://www.kaufmanhall.com/2019-healthcare-mergers-acquisitions-in-review
[3] https://constructionblog.autodesk.com/healthcare-construction/