Automatización Integral en Hospitales: Clave para la Eficiencia y la Seguridad en el Cuidado de la Salud

La arquitectura de control para un centro hospitalario debe ser diseñada con un enfoque en la seguridad, la fiabilidad y la eficiencia.

A continuación, te describo una propuesta detallada que incluye los niveles de seguridad y gestión, acceso a las instalaciones, gestión de la red de control, y otros aspectos que considero claves:

1.        Arquitectura General de Control

La arquitectura de control se organiza en una estructura jerárquica con varios niveles:

• Nivel 0: Dispositivos de Campo

Sensores y Actuadores: Este nivel incluye todos los dispositivos de campo, como sensores (temperatura, humedad, presión, etc.), actuadores (válvulas, interruptores), y otros equipos directamente involucrados en el control de sistemas HVAC, iluminación, control de acceso, etc.

Protocolos de Comunicación: Los dispositivos de campo suelen comunicarse utilizando protocolos industriales como Modbus, BACnet, Profinet, o incluso estándares más modernos como MQTT para IoT.

• Nivel 1: Controladores Locales

PLC / DDC (Controladores Programables): Este nivel incluye controladores locales, como PLCs o DDCs, que gestionan los dispositivos de campo y ejecutan el control básico y la lógica de seguridad.

RTUs (Unidades Terminales Remotas): También pueden estar presentes para la recopilación de datos y el control en ubicaciones remotas del hospital.

Red de Control: Los controladores locales se comunican a través de una red de control dedicada (por ejemplo, Ethernet industrial o redes de fibra óptica) con redundancia para asegurar la disponibilidad. (Al menos en los troncales principales)

• Nivel 2: Supervisión y Gestión

SCADA (Supervisión, Control y Adquisición de Datos): El sistema SCADA recoge, procesa y visualiza datos de los controladores locales, permitiendo a los operadores monitorear y gestionar los sistemas en tiempo real. Integra múltiples sistemas de control (HVAC, iluminación, energía, etc.) en una única plataforma, permitiendo una gestión centralizada y automatizada.

Servidor de Datos y Historian: Almacena grandes volúmenes de datos históricos para análisis y cumplimiento normativo.

• Nivel 3: Gestión Empresarial

Integración con Sistemas de Gestión Hospitalaria: Este nivel conecta el sistema SCADA/BMS con otros sistemas de gestión hospitalaria (como ERP, gestión de mantenimiento, GMAO, etc.), proporcionando una visión integrada de todas las operaciones del hospital.

Análisis de Datos e IA: Utiliza análisis avanzado e inteligencia artificial para optimizar operaciones, predecir fallos, y mejorar la eficiencia energética y operacional.

2.        Niveles de Seguridad

La seguridad es un aspecto crítico en la arquitectura de control hospitalaria, tanto en términos de ciberseguridad como de seguridad física:

• Nivel 1: Seguridad Física

Control de Acceso: Sistemas de control de acceso que aseguren que solo el personal autorizado pueda ingresar a áreas críticas, como salas de servidores, centros de control, y áreas donde se encuentran los PLCs y otros equipos críticos. El acceso tanto a las zonas técnicas como a los cuadros de control debe ser gestionado y asegurado.

Supervisión por CCTV: Integración de CCTV para la vigilancia de todas las áreas críticas y la interconexión con sistemas de control de acceso para monitoreo en tiempo real.

Alarmas y Detectores: Sensores de humo, gas, y sistemas de alarma para la detección temprana de incendios, fugas de gas, y otros peligros.

• Nivel 2: Seguridad de la Red

Segmentación de la Red: Uso de redes VLAN para segmentar el tráfico de la red de control del tráfico general de TI, minimizando la exposición a amenazas cibernéticas.

Firewall y VPN: Implementación de firewalls industriales y VPNs para proteger el acceso remoto y asegurar la integridad de la red de control.

Monitoreo de Ciberseguridad: Sistemas IDS/IPS (Intrusion Detection/Prevention Systems) para la detección y prevención de amenazas en la red de control.

• Nivel 3: Seguridad de Aplicaciones y Datos

Autenticación y Autorización: Acceso a sistemas SCADA/BMS mediante autenticación multifactor (MFA) y permisos basados en roles (RBAC).

Cifrado de Datos: Cifrado de datos tanto en tránsito como en reposo, especialmente para información crítica y sensible.

Backups y Recuperación: Planes de recuperación ante desastres y copias de seguridad regulares para garantizar la continuidad operativa en caso de incidentes.

3.        Gestión del Acceso a las Instalaciones

• Sistemas de Control de Acceso Unificado: Todos los accesos (personal, visitantes, contratistas) deben ser gestionados mediante un sistema de control de acceso centralizado que integre credenciales, biometría y otros métodos de identificación.
• Niveles de Acceso: Definición clara de niveles de acceso para diferentes áreas del hospital, con permisos restrictivos en áreas críticas como quirófanos, laboratorios, y centros de datos.
• Gestión de Visitantes: Sistemas que registran y controlan el acceso de visitantes, asegurando que estén acompañados por personal autorizado en áreas sensibles.

4.        Gestión de la Red de Control

• Red de Control Dedicada: Implementación de una red de control independiente, con redundancia y protección contra fallos, para asegurar la disponibilidad y confiabilidad de los sistemas críticos.
• Monitoreo Proactivo: Monitoreo continuo de la red y los dispositivos conectados, utilizando herramientas de gestión de red y sistemas de monitoreo de estado.
• Actualización y Parches: Planificación regular de actualizaciones y aplicación de parches de seguridad a los dispositivos de red y controladores, minimizando las ventanas de vulnerabilidad.

5.        Integración y Escalabilidad

• Capacidad de Escalabilidad: La arquitectura debe ser modular y escalable, permitiendo la integración de nuevas tecnologías y la expansión de sistemas a medida que el hospital crezca.
• Integración con IoT: Incorporación de dispositivos IoT para mejorar el monitoreo en tiempo real y la gestión de recursos (por ejemplo, monitoreo de activos, rastreo de equipos médicos).
• Interoperabilidad: Uso de estándares abiertos y protocolos de comunicación comunes para facilitar la integración con sistemas nuevos y existentes.

6.        Gestión Energética y Sostenibilidad

• Optimización Energética: Implementación de sistemas automatizados de gestión de energía para reducir el consumo y mejorar la eficiencia energética, incluyendo la gestión de energía renovable si está disponible.
• Monitoreo de Consumo: Herramientas de análisis que permitan el monitoreo y la optimización del consumo de energía y recursos (agua, gas, etc.) en tiempo real.

7.        Plan de Respuesta a Incidentes

• Procedimientos de Emergencia: Planes de contingencia para fallos del sistema, incluyendo la conmutación por error a sistemas manuales o redundantes.
• Capacitación Continua: Entrenamiento regular del personal en procedimientos de seguridad y respuesta a incidentes cibernéticos y físicos.

8.        Gestión Documental del Sistema de Control (MUY IMPORTANTE)

La gestión documental es un componente crítico en la arquitectura de control de un centro hospitalario. Asegura que toda la información relevante esté disponible, actualizada y accesible para el personal autorizado. Este punto debe incluir los siguientes elementos:

• Documentación Técnica:

Copias de Programas de PLC/DDCs: Mantener copias de seguridad actualizadas de todos los programas de los PLC/DDCs y otros controladores lógicos. Estas copias deben almacenarse en un servidor centralizado con acceso controlado, y también en medios de almacenamiento físico externos como respaldo adicional.

Esquemas Eléctricos: Todos los esquemas eléctricos del sistema de control deben estar archivados en formato digital y físico. La versión digital debe estar en un sistema de gestión documental que permita una fácil búsqueda y recuperación, asegurando que las versiones sean controladas y estén actualizadas.

Planos de Instalación: Incluir planos detallados de la instalación de todos los equipos de control, incluyendo rutas de cableado, ubicaciones de dispositivos, y detalles de montaje. Estos documentos deben estar integrados en el sistema de gestión documental del hospital.

• Software y Herramientas de Ingeniería:

Software de Programación: Debe haber licencias adecuadas y copias de todos los softwares necesarios para programar y modificar los controladores (por ejemplo, software para PLC/DDCs, SCADA/BMS, etc). Este software debe estar instalado en estaciones de trabajo designadas y ser accesible solo para personal autorizado.

Versionado y Control de Cambios: Implementar un sistema de control de versiones para cualquier modificación en los programas de PLCs, esquemas eléctricos, y configuraciones de sistemas. Esto debe incluir un registro detallado de los cambios, fechas, y personas responsables de las modificaciones.

• Protocolos de Mantenimiento: 

Manual de Operación y Mantenimiento: Cada sistema debe tener un manual detallado que incluya procedimientos de operación, mantenimiento, y resolución de problemas. Estos manuales deben ser revisados regularmente y actualizados según sea necesario.

Calendario de Mantenimiento: Documentación que registre y programe todas las actividades de mantenimiento preventivo y correctivo, incluyendo inspecciones rutinarias, pruebas de sistemas, y actualizaciones de software.

• Accesibilidad y Seguridad:

Sistema de Gestión Documental: Implementar un sistema de gestión documental digital con acceso basado en roles para asegurar que solo el personal autorizado pueda acceder a la documentación crítica. Este sistema debe permitir la fácil recuperación de documentos y garantizar la protección de los datos mediante cifrado y copias de seguridad regulares.

Procedimientos de Respaldo: Asegurar que toda la documentación clave esté respaldada regularmente, con copias almacenadas tanto localmente como en ubicaciones remotas seguras. Esto incluye copias de programas, planos, manuales, y otros documentos esenciales.

• Actualización Continua:

Revisión Periódica: Establecer un proceso para la revisión periódica de toda la documentación y software, asegurando que se mantengan actualizados con los cambios en la normativa, tecnología, o configuraciones de sistemas.

Entrenamiento y Capacitación: Proporcionar capacitación continua al personal en el uso de herramientas de ingeniería y en la gestión de la documentación, garantizando que el equipo esté familiarizado con los procedimientos correctos y el uso del sistema de gestión documental.