Transcript Sistemi informatici in ambito radiologico

Sistemi informatici
in ambito radiologico
Dott. Ing. Andrea Badaloni
A.A. 2016 - 2017
Introduzione al corso
Programma del corso
Lezione
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Argomento
Introduzione alle reti di elaboratori
Reti di elaboratori, modello a strati e i protocolli di comunicazione e di servizio
Standard informatici in sanità: HL7, DICOM, IHE
Architettura dei sistemi RIS-PACS
Architettura dei sistemi informatici ospedalieri
Strumenti per la sanità digitale: firme elettroniche, documento digitale, privacy
Dispositivi medici in rete – introduzione alla ISO-IEC 80001
Telemedicina, Fascicolo sanitario elettronico e RIS Unico Regione Marche
Introduzione al corso
Ore
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Architetture di
elaboratori
L’informatica
Termine che deriva dalla crasi di due parole:
• INFORMazione
• autoMATICA
Prevede dunque la gestione automatica delle informazioni attraverso
un flusso:
Input Elaborazione  Memorizzazione  Output
Gestito fondamentalmente da due «strumenti»: Hardware e Software
Architetture di elaboratori
Hardware
Blocchi fondamentali che compongono un elaboratore elettronico digitale
moderno:
• Sistemi di input
• Scheda Madre
• CPU (Central Processing Unit)
• RAM
• ROM
• Sistemi di immagazzinamento dei dati (temporaneo o persistente)
• Sistemi di ouput
Architetture di elaboratori
Il «Computer»
Dati
ROM
CPU
Memorizzazione
Architetture di elaboratori
Porte
Input
Porte
RAM
Dati
elaborati
Output
Sistemi di input
• Tastiera
• Mouse
• Microfono
• Webcam
• Scanner
• Lettore di Barcode
Architetture di elaboratori
Sistemi di output
• Monitor
• Altoparlanti / cuffie
• Stampante
• Plotter
Architetture di elaboratori
Sistemi di input e output
• Scheda di rete
• Scheda video
• Scheda audio
• Modem
Architetture di elaboratori
Scheda Madre
La Scheda Madre ospita e raccorda tutti i componenti interni elettronici
del pc. Al suo interno le informazioni scorrono bidirezionalmente su un
canale detto BUS la cui velocità dipende dalle caratteristiche di CPU e
RAM. Sulla Scheda Madre si innestano RAM, ROM e CPU, e si trovano
anche una serie di slot per l’espansione del sistema con altre schede
per le varie funzionalità
Architetture di elaboratori
CPU
La Central Processing Unit è il «cervello» dell’elaboratore. Consiste in
uno o più chip che lavorano ad altissima frequenza (indicata
solitamente in GHz) all’interno del quale avvengono le operazioni
richieste sui dati di input. L’attività ad altissima frequenza produce un
surriscaldamento che dev’essere dissipato tramite opportuni sistemi
per evitare malfunzionamenti.
Architetture di elaboratori
RAM
La Random Access Memory è la «materia grigia» dell’elaboratore.
Consiste in più chip che immagazzinano i dati che in quel momento
sono oggetto di elaborazione. E’ una memoria ad accesso «casuale»:
non metto i dati in modo ordinato ma in una qualunque parte libera. E’
molto veloce sia in lettura che in scrittura (nell’ordine dei ns).
E’ una memoria volatile: allo spegnimento si cancella. La dimensione si
misura solitamente in GByte.
Architetture di elaboratori
ROM
La Read Only Memory è «l’istinto primordiale» dell’elaboratore.
Consiste in più chip che contengono le istruzioni (dette firmware) per
far partire il sistema all’accensione. Contiene il BIOS (Basic
Input/Output System) ed è molto veloce in lettura, ma normalmente
non ci si scrive, se non in determinate situazioni.
E’ una memoria persistente: non si cancella allo spegnimento
dell’elaboratore. La sua dimensione non è importante: viene progettata
in modo di essere sufficiente per l’avviamento del sistema.
Architetture di elaboratori
Archiviazione
Il sistema principale di archiviazione è il disco rigido (o Hard Disk – HD).
Il suo ruolo è archiviare in maniera persistente i dati dell’utente per
poterli recuperare in qualsiasi momento. E’ una memoria molto più
lenta della RAM (i tempi di accesso sono nell’ordine dei ms) e può, in
caso di necessità supplire alle carenze di quest’ultima con un
rallentamento del sistema.
Esistono diversi sistemi di archiviazione: hard disk interni ed esterni,
dischi a stato solido (SSD) interni ed esterni, Compact Disk (CD-ROM),
nastri magnetici, etc.
Architetture di elaboratori
Porte
Sono le interfacce del sistema verso l’esterno in ingresso o in uscita.
• USB
• Seriale
• Parallela
• Rete
• HDMI
• Rete Wireless
• Bluetooth
Architetture di elaboratori
Software
I software sono tutti quei programmi (o applicazioni) che rendono
possibile il funzionamento del computer permettono di elaborare i dati
digitali. Il programma è una serie finita di istruzioni che
opportunamente eseguite danno origine ad un risultato certo e
determinato. Alcuni esempi di software: sistemi operativi, sistemi
applicativi, software di utilità.
Architetture di elaboratori
File
I file sono insiemi di informazioni omogenee organizzate in modo da
poter essere archiviate. Ogni file ha un «nome» con cui il sistema lo
identifica e solitamente anche un «estensione» che permette al
sistema di capire che tipo di informazioni ci sono archiviate dentro (e
dunque con quale software devono essere lette).
La registrazione dei file negli archivi avviene solitamente in strutture
gerarchiche dette cartelle (o directory), organizzate ad albero.
Architetture di elaboratori
Introduzione alle reti di
elaboratori
ARPAnet
• Fine anni ‘50 viene creato ARPA
• Negli anni ‘60 si progetta la rete che viene avviata nel 1969 (4 nodi)
• Rimane attiva per tutti gli anni ’70, i nodi crescono fino a 113
Introduzione alle reti di elaboratori
Topologie di rete
Introduzione alle reti di elaboratori
Topologie di rete
A
B
Introduzione alle reti di elaboratori
ARPAnet
• Nel 1971, vengono inventati e installati su ARPAnet un sistema di messaggistica (e-mail) e
un sistema di trasferimento file (FTP)
• Nel 1973 vengono collegate la Norvegia e il Regno Unito
• Nel 1974 viene teorizzata la divisione logica degli strati di un sistema di rete (TCP/IP)
• Nel 1983 si ‘stacca’ la rete del Department of Defense (MILNET) e ARPAnet diventa una
rete di ricerca, viene adottato il modello TCP/IP
• E da quel momento si è evoluta fino a diventare…
Introduzione alle reti di elaboratori
Il modello a strati
Introduzione alle reti di elaboratori
Il modello a strati
Introduzione alle reti di elaboratori
Modello a strati
• Assegna ad ogni strato un compito
• Può essere semplificato quando non tutti gli strati sono necessari
• Minimizza la quantità di dati (e il dettaglio) che devono essere
trasmessi da uno strato all’altro
Introduzione alle reti di elaboratori
Grazie per l’attenzione
(se non vi siete spaventati…)