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Los sistemas NAV de AV profesional sobre IP y de control de Extron permiten la formación de ciencias de la salud a gran escala en la TRU

La validación del diseño nos permite no tener que utilizar proyectos de clientes como plataforma de pruebas, y los sistemas NAV de AV profesional sobre IP y de control de la serie Pro de Extron han mostrado ser un auténtico apoyo, soportando escenarios de formación médica a la perfección y fidedignamente en la red convergente, sin latencia apreciable ni degradación de la señal.

Marcel Schoenenberger Consultor principal
McSquared System Design Group, Inc.

Retos

Cuando la Thompson Rivers University – TRU determinó que necesitaban más espacio para ampliar su programa de enfermería, hicieron planes para construir y equipar nuevas instalaciones con herramientas de aprendizaje de tecnología punta. Recientemente han terminado el Chappell Family Building for Nursing and Population Health – NPH de su campus Kamloops, Columbia Británica. Estas instalaciones de ciencias de la salud han sido diseñadas para acomodar las necesidades del actual programa de enfermería y soportar la expansión de los programas externos de posgraduado paramédico y formación de bomberos.

Además del sistema de presentación AV y la funcionalidad inalámbrica en cada espacio de formación y reunión, la TRU requería un sistema de transporte completo que fuera capaz de distribuir señales HDMI y de audio por todo el edificio multidisciplinario de 4.552 m² (49,000 ft²). Una prioridad principal era la integración y perfecta compatibilidad con las modalidades, equipamiento y sistemas de enseñanza actuales y futuros. El diseño sería probado durante todo un año de proceso de validación.

Solución

La TRU trabajó con McSquared System Design Group, Inc. para crear una instalación de prueba de concepto completamente funcional. La instalación piloto, y los sistemas desarrollados, incluyeron un sistema NAV® de AV profesional sobre IP para la distribución de la señal y un sistema de control de la serie Pro programado utilizando el Global Scripter®, un entorno de desarrollo de Extron basado en Python.

El diseño PoC (prueba de concepto) abarcaba múltiples salas y plantas. Estaba formado por un laboratorio de formación con simulación de estación doble, una sala de control adyacente de estación doble, dos clases adicionales y dos salas de información. Cada sala incluía entre uno y seis dispositivos de visualización profesional, dependiendo de la función de la sala.

Las dos estaciones del laboratorio eran totalmente funcionales y proporcionaban todo el equipamiento especializado que se utiliza en escenarios de formación médica según la modalidad. Cada estación incluía un simulador de paciente humano CAE®, que es un maniquí robotizado con tecnologías integradas para imitar enfermedades y respuestas realistas a los procedimientos médicos que son controladas por el instructor. Una estación era una unidad de alta fidelidad, con múltiples cámaras PTZ, entradas de contenido, dispositivos de visualización profesional, micrófonos Shure® de array, un altavoz de techo, un sistema de gestión de aprendizaje, un sistema de supervisión personal y un sistema de realidad aumentada/mixta. Las sesiones eran archivadas utilizando un sistema de captura de formación médica dedicado, que era capaz de grabar y reproducir el contenido desde hasta cinco canales diferenciados. La estación proporcionaba además las capacidades de audio necesarias para funciones en pacientes estándar y otras de formación. La segunda estación era una unidad de disciplinas/técnicas con funcionalidad similar aunque reducida, como un sistema de captura de sesiones de formación de dos canales.

Para probar el concepto y los diferentes sistemas, los escenarios de formación fueron diseñados para comprobar el rendimiento de la instalación. En estos escenarios se utilizó cada pieza de equipamiento médico y AV para validar el funcionamiento, operatividad y compatibilidad. Como con todas las soluciones AVoIP, una topología de red apropiada y hardware activo profesional eran esenciales para la eficacia del sistema.

Distribución AV

Cada estación estaba equipada con un sistema NAV AVoIP profesional, una puerta de enlace para presentación inalámbrica ShareLink Pro 500 y múltiples entradas HDMI en la cabecera y la pared de la estación. Una de las entradas montadas en pared estaba reservada para el ordenador portátil del instructor. Las otras entradas proporcionaban conectividad al simulador, cascos de realidad aumentada/mixta, ordenadores para las constantes vitales del paciente, anestésicos, recuperación de registros sanitarios y equipamiento médico portátil como un carro de emergencia con un desfibrilador. El contenido era presentado en uno o más de los dispositivos de visualización montados en pared. También era capturado y/o enrutado a lugares remotos, incluyendo una matriz de conmutación para presentaciones de la serie DTP CrossPoint® 4K de Extron en cada sala de información. La mayoría de los componentes AV estaban montados en el rack dentro del laboratorio.

La distribución de la señal AV dentro y entre salas la realizaba el sistema NAV de AVoIP profesional. Los codificadores y decodificadores facilitaban la extensión del contenido en directo desde las estaciones a cualquier combinación de salas adicionales y de análisis. Los codificadores NAV E 101 enviaban por streaming vídeo y audio a los decodificadores a través de redes Ethernet de 1 Gbps de la TRU. Los decodificadores NAV SD 101 escalaban el vídeo a la resolución nativa del dispositivo de visualización. Ambos modelos NAV incluyen el códec PURE3® integrado, una tecnología de compresión basada en ondas que entrega el vídeo requerido compatible con HDMI 2.0 a resoluciones de hasta 4K y ultra baja latencia a una tasa de datos de vídeo de 18 Gbps. Para el audio, el codificador soporta el estándar AES67 que asegura la interoperabilidad del audio sobre IP.

Los dispositivos NAV recibían alimentación utilizando PoE+, que eliminaba la necesidad de una fuente de alimentación local o inyector en la estación o el dispositivo de visualización del laboratorio. Estas salidas libres se utilizan para equipamiento médico y fuentes AV. Adicionalmente, la capacidad de gestión del ancho de banda superior dentro del sistema NAV era beneficiosa para controlar costes en infraestructura de red.

Control

El sistema de control AV jugaba un papel clave durante la prueba y validación del uso, fiabilidad y sostenibilidad operativa en general de la instalación PoC de la TRU. En cada estación de laboratorio había una pantalla táctil TouchLink® Pro de 10" de sobremesa TLP Pro 1025T de Extron, una tablet inalámbrica cargada con la aplicación Extron Control y un procesador de control IP Link® Pro IPCP Pro 360 también de Extron en el rack. El mismo modelo de pantalla táctil se encontraba en cada estación de la sala de control.

Con fines de prueba, la pantalla táctil y la tablet de cada estación proporcionaban la misma GUI y funcionalidad que la pantalla táctil situada en la sala de control. El operador o instructor podía iniciar una grabación y seleccionar el caso del paciente y el escenario de formación desde el panel de control AV. Cuando el escenario no requería un operador de la sala de control, se podían realizar y gestionar grabaciones, así como hacer funcionar los sistemas desde un panel de control dentro de la sala o utilizando una tablet.

La interfaz personalizada ofrecía también enrutado de la señal con conmutación separada de audio y ajuste del nivel del audio principal y de programa, así como gestión de los micrófonos con cable e inalámbricos. El sistema de control creado facilitaba la gestión de todo el sistema desde la sala de control, incluyendo presentación de contenido en salas remotas.

El sistema de control de la serie Pro se programó utilizando el Global Scripter – GS de Extron. El programador descubrió que utilizando el entorno de desarrollo de Extron basado en Python el proyecto resultaba dinámico y fácil de modificar según se incorporaban funciones y los requisitos cambiaban. Un ejemplo es la capacidad para transmitir a lugares adicionales (overflow). Las imágenes de fuentes de alta calidad tenían que mantenerse en la pantalla táctil mientras que se mostraban repetidamente y se ocultaban durante la distribución a lugares remotos. El GS le permitió crear una “comunicación directa” que facilitaba la función de transmisión a lugares adicionales (overflow). El entorno de programación facilitaba además volver a enrutar o cortar el enlace cuando la fuente anterior era aceptada.

La programación con el GS resultó en un potente y fiable, al tiempo que fácil de usar, sistema de control que integraba perfectamente tanto equipamiento médico como fuentes AV de una amplia variedad de fabricantes en un completo y manejable sistema, cumpliendo además con el requisito de la TRU de compatibilidad de integración ahora y en el futuro.

Resultados

El sistema de enrutado AV basado en la serie NAV de AVoIP profesional y el sistema de control de la serie Pro proporcionaban la flexibilidad necesaria y la durabilidad para enrutar contenido desde cualquier combinación de entradas de captura y distribución de la fuente dentro de la instalación PoC. AVI SPL® creó de forma competente este comprobado diseño en todo el edificio NPH.

Las instalaciones puestas en marcha incluyen múltiples modos de control del funcionamiento basados en las credenciales y ubicación del usuario. Estos modos tienen en cuenta la experiencia del usuario y el nivel de accesibilidad/automatización de cada tipo de operador. Los sistemas NAV y de control, junto con los productos Extron adicionales, dan soporte satisfactoriamente a los muchos laboratorios y clases, así como seminarios, espacios de investigación y de estudio colaborativo, del vanguardista edificio de ciencias de la salud NPH de la TRU.

“Especificamos los sistemas NAV de AV profesional sobre IP y la serie Pro de Extron como una solución viable para las aplicaciones de formación de ciencias de la salud a gran escala de la TRU”, comenta Marcel Schoenenberger, Consultor principal de McSquared. “NAV ha mostrado ser sólido y fiable, y debido a sus capacidades únicas de baja latencia y baja tasa de bits, ha proporcionado eficiencia y rendimiento de streaming mejorados.”

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