《電子技術(shù)應(yīng)用》
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基于RFID技術(shù)的野戰(zhàn)醫(yī)療卡設(shè)計(jì)
RFID中國(guó)網(wǎng)
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摘要: 1引言在醫(yī)療體制不斷完善的今天,。醫(yī)院的信息化程度已經(jīng)大大提高,現(xiàn)在的大型醫(yī)院都已經(jīng)用上了醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospitalinformationsystem,HIS),。應(yīng)用HIS后。方便了群眾就醫(yī),,也提高了醫(yī)療服務(wù)水平,。但是,目前HIS中的一些問(wèn)題并沒(méi)有能根本解決,,例如當(dāng)遇到突發(fā)事件,,面對(duì)必須及時(shí)施救的患者時(shí)。醫(yī)生和護(hù)士必須先尋找該患者病例,。查看患者病史以及藥物過(guò)敏史等蕈要信息,,才會(huì)針對(duì)具體情況進(jìn)行施救。無(wú)疑,,這些過(guò)程都會(huì)耽誤搶救患者的最佳時(shí)機(jī),。醫(yī)院采用射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)后,這些問(wèn)題將迎刃而解,,每位住院的患者都將佩戴一個(gè)采用RFID技術(shù)的標(biāo)識(shí)帶,。其中存
關(guān)鍵詞: RFID|NFC RFID 醫(yī)療卡 軍事
Abstract:
Key words :

        1 引言

  在醫(yī)療體制不斷完善的今天。醫(yī)院的信息化程度已經(jīng)大大提高,,現(xiàn)在的大型醫(yī)院都已經(jīng)用上了醫(yī)院信息系統(tǒng)(hospital information system,,HIS)。應(yīng)用HIS后,。方便了群眾就醫(yī),,也提高了醫(yī)療服務(wù)水平,。但是,目前HIS中的一些問(wèn)題并沒(méi)有能根本解決,,例如當(dāng)遇到突發(fā)事件,,面對(duì)必須及時(shí)施救的患者時(shí)。醫(yī)生和護(hù)士必須先尋找該患者病例,。查看患者病史以及藥物過(guò)敏史等蕈要信息,,才會(huì)針對(duì)具體情況進(jìn)行施救。

  無(wú)疑,,這些過(guò)程都會(huì)耽誤搶救患者的最佳時(shí)機(jī),。醫(yī)院采用射頻識(shí)別(RFID)系統(tǒng)后,這些問(wèn)題將迎刃而解,,每位住院的患者都將佩戴一個(gè)采用RFID技術(shù)的標(biāo)識(shí)帶,。其中存儲(chǔ)了患者的相天信息,包括基本個(gè)人資料以及藥物過(guò)敏史等重要的信息,,更多,、更詳細(xì)的信息可以通過(guò)RFID電子標(biāo)簽上的電子編碼對(duì)應(yīng)到數(shù)據(jù)庫(kù)中查詢。將標(biāo)有患者重要資料的標(biāo)識(shí)帶系在患者手腕上進(jìn)行24 h貼身標(biāo)識(shí),。能夠有效保證隨時(shí)對(duì)患者進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識(shí)別,。同時(shí)。特殊設(shè)計(jì)的患者標(biāo)識(shí)帶能夠防止被調(diào)換或除下,,確保標(biāo)識(shí)對(duì)象的唯一性及正確性,。如果醫(yī)院的工作人員也佩戴有RFID技術(shù)的胸卡,醫(yī)院不僅可以對(duì)患者進(jìn)行管理,,也叮以在緊急時(shí)刻找到最需要的醫(yī)生,。根據(jù)上述思路,如果在戰(zhàn)爭(zhēng)期間或者在應(yīng)急搶險(xiǎn)救災(zāi)過(guò)程中設(shè)想令參戰(zhàn)指戰(zhàn)員每人攜帶一個(gè)錄入了個(gè)人基本信息的RFID卡,,則不但加強(qiáng)了進(jìn)出營(yíng)區(qū)人員的管理,,而且一旦參戰(zhàn)人員受傷,則對(duì)傷員的一線搶救和傷員的后送治療都將帶來(lái)方便,。

  我院野戰(zhàn)醫(yī)療所通過(guò)近幾年的演練,。在院領(lǐng)導(dǎo)的支持和帶領(lǐng)下,不斷進(jìn)行衛(wèi)勤裝備的研究和更新,,研制出二維電子傷票,,進(jìn)而研制出RFID電子傷票,在2008年的演練中使用,,效果非常滿意。

  2 RFID技術(shù)的發(fā)展及工作原理

  2.1 RFID技術(shù)的發(fā)展歷程

  1941——1950年,。雷達(dá)技術(shù)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了RFID技術(shù),。RFID技術(shù)直接繼承了雷達(dá)的技術(shù),。1948年,哈暈,。斯托克曼發(fā)表的《利用反射功率的通訊》一文奠定了RFID技術(shù)的理論基礎(chǔ),。1951—1970年,RFID技術(shù)的理論得到了發(fā)展,,開(kāi)始了一些應(yīng)用嘗試,。197l一1980年,RFID技術(shù)技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期,,各種RFID技術(shù)測(cè)試得到快速發(fā)展,,出現(xiàn)了一些最早的RFID應(yīng)用。198l—1990年,。RFID技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)入商業(yè)應(yīng)用階段,,各種規(guī)模的應(yīng)用陸續(xù)出現(xiàn)。1991—2000年,。RFID技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨得到重視,。RFID產(chǎn)品得到廣泛采用,RFID產(chǎn)品逐漸成為人們生活中的一部分,。從2001年至今,,RFlD技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化問(wèn)題日趨被人們所重視,RFID產(chǎn)品種類(lèi)更加豐富,。有源電子卷標(biāo),、無(wú)源電子卷標(biāo)及半無(wú)源電予卷標(biāo)均得到發(fā)展,電子卷標(biāo)成本不斷降低,,規(guī)模應(yīng)用行業(yè)擴(kuò)大,。目前,對(duì)RFID技術(shù)應(yīng)用最具有代表性的外軍是美軍,。

  在美軍,,RFID技術(shù)被廣泛應(yīng)用于特定物品尋找系統(tǒng)、運(yùn)輸途中物資可見(jiàn)性系統(tǒng),、單兵電子病歷卡,、生理狀態(tài)監(jiān)測(cè)器和服裝發(fā)放裝首等,極大地改革J,,傳統(tǒng)物流跟蹤方式,。并在歐洲同撤、索烏里維和阿富汗戰(zhàn)爭(zhēng)和伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)等實(shí)戰(zhàn)活動(dòng)中取得了理想的效果,。據(jù)報(bào)道,。美同在伊拉克戰(zhàn)爭(zhēng)中利用RFID技術(shù)對(duì)武器和物資進(jìn)行了非常準(zhǔn)確地凋配,保證了前線彈藥和物資的準(zhǔn)確供應(yīng)。

  2.2 RFID技術(shù)的工作原理

  RFID(radio frequency identification,,射頻識(shí)別)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù),,常稱(chēng)為感應(yīng)式電子芯片或近接卡、感應(yīng)卡,、非接觸卡,、電f卷標(biāo)(標(biāo)簽)、電子條形碼等,。一套完整的RFID系統(tǒng)由讀寫(xiě)器(reader)和轉(zhuǎn)發(fā)器(transponder)組成,,其中轉(zhuǎn)發(fā)器義f{i接收發(fā)射器、卷標(biāo)和天線組成,。RFID系統(tǒng)的工作原理是,,由reader發(fā)射。特定頻率的無(wú)線電波能量給transponder的耦合組件,。用以驅(qū)動(dòng)transponder電路工作,。

  然后根據(jù)相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)將內(nèi)郎信息傳遞給reader,而reader也可以將信息寫(xiě)入transponder,,transponder的特殊在于可免用電池,。免接觸、免刷卡,,故外表不怕臟污,。通常將制作而成的transponder卡稱(chēng)為標(biāo)簽,它由耦合組件及芯片組成,。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)和丁作原理如圖1,、圖2所示。

  半導(dǎo)體晶片的卷標(biāo)具有唯一的電子編碼,。附著存物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象,。因而芯片密碼為世界唯一、無(wú)法復(fù)制,,安全性高,、長(zhǎng)壽命。天線(antenna)在卷標(biāo)和讀寫(xiě)器問(wèn)傳遞射頻信號(hào),。

  依據(jù)電子卷標(biāo)供電方式的不同,,電子卷標(biāo)可以分為有源電子卷標(biāo)(active tag)、無(wú)源電子卷標(biāo)(passive tag)和半無(wú)源電子卷標(biāo)(semi—passive tag),。有源電子卷標(biāo)內(nèi)裝有電池,,無(wú)源射頻標(biāo)簽沒(méi)有內(nèi)裝電池,半無(wú)源電子卷標(biāo)(semi—passive tag)部分依靠電池丁作,。RFID標(biāo)簽根據(jù)商家種類(lèi)的小同能儲(chǔ)存從512 B到4 MB不等的數(shù)據(jù),。卷標(biāo)中儲(chǔ)存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的應(yīng)用和相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)決定的,。例如。卷標(biāo)能夠提供產(chǎn)品生產(chǎn),、運(yùn)輸,、存儲(chǔ)情況。也可以辨別機(jī)器,、動(dòng)物和個(gè)體的身份。卷標(biāo)還可以連接到數(shù)據(jù)庫(kù),,存儲(chǔ)產(chǎn)品庫(kù)存編號(hào),、當(dāng)前位置、狀態(tài),、售價(jià),、批號(hào)的信息。相應(yīng)的射頻卷標(biāo)在讀取數(shù)據(jù)時(shí)不用參照數(shù)據(jù)庫(kù)可以直接確定代碼的含義,。

  電子卷標(biāo)與讀寫(xiě)器之間通過(guò)耦合組件實(shí)現(xiàn)射頻信號(hào)的空間(無(wú)接觸)耦合,。在耦合通道內(nèi)。根據(jù)時(shí)序關(guān)系,,實(shí)現(xiàn)能量的傳遞,、資料的交換。耦合通常有2種方式:(1)電感禍合,,即變J玉器模型,。通過(guò)卒問(wèn)高頻交變磁場(chǎng)實(shí)現(xiàn)耦合。依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律,,當(dāng)瀆寫(xiě)器的天線向周邊發(fā)射電磁波時(shí),。穿過(guò)電感的磁通量發(fā)牛變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì),。一方面為半導(dǎo)體提供T作電源,。另一方面相互傳輸信息;(2)電磁反向散射耦合,。即雷達(dá)原理模型,,發(fā)射出去的電磁波,碰到H標(biāo)后反射,。同時(shí)攜帶同目標(biāo)信息,,依據(jù)的是電磁波的空間傳播規(guī)律。電感耦合方式一,。般適合于中,、低頻工作的近距離射頻識(shí)別系統(tǒng),電磁反向散射耦合方式一般適合于高頻,、微波工作的遠(yuǎn)距離射頻識(shí)別系統(tǒng),。

  3 基于RFID技術(shù)的野戰(zhàn)醫(yī)療卡的設(shè)計(jì)與應(yīng)用

  3.1 RFID野戰(zhàn)醫(yī)療卡的設(shè)計(jì)

  RFID卡的選用首先要適合信息黽大小,、應(yīng)用環(huán)境,并便于攜帶,。信息量包括:(1)基本信息,,包含姓名、性別,、年齡,、單位、職務(wù),、黨(團(tuán))員,、血瓔、過(guò)敏史等,;(2)救治信息,,包含傷情、傷勢(shì),、傷型,、傷類(lèi)、受傷地點(diǎn),、受傷時(shí)間,、何類(lèi)武器傷、急救處置情況,、輸血量,、輸液量、破傷風(fēng)等,;(3)傷員診斷榆查單位意見(jiàn),、后送目的地、后送工具,、醫(yī)牛護(hù)士診斷情況等,。環(huán)境要求包括:卡能在無(wú)線條件下瀆寫(xiě)信息。能防水防汗,。能適合高低溫氣候等,。卡還需要耐磨損,、使用時(shí)間長(zhǎng),、便于攜帶等。

 

  依據(jù)上述選用原則,,本研究中RFID卡選用的是數(shù)據(jù)儲(chǔ)存量為l MB的有源電子卷標(biāo),。外殼密封,防水,、防磨損材料,,可讀寫(xiě),。在使用時(shí)。既可以把內(nèi)存數(shù)據(jù)讀m,,又可以將讀寫(xiě)器的信息寫(xiě)入,,非常方便傷員基本信息的湊取、修改和更新,。如圖3所示,,圖中標(biāo)識(shí)RW3.39061中RW表示讀(read)和寫(xiě)(write),意思是此卡屬既能讀出信息,,又可以寫(xiě)入信息的第j代產(chǎn)品,,其卡號(hào)為3906l,這卡號(hào)是唯一的,。每個(gè)卡均有一個(gè)與管號(hào)對(duì)應(yīng)的識(shí)別號(hào),與其他卡區(qū)別,,存讀出信息和寫(xiě)入信息時(shí)均先要讀取識(shí)別號(hào),。然后進(jìn)行信息交換。該卡的尺寸為85 mmx55 mmx5 mm.存其一端的中間處有一長(zhǎng)方形穿恐,,可以用比較牢同的繩帶做成繩套,,掛于胸前。在此說(shuō)明一點(diǎn),。因?yàn)槭切∨渴褂?。為了減少成本,沒(méi)有定做模產(chǎn),,而直接使用廠現(xiàn)有產(chǎn)品,。如果是批量生產(chǎn)??梢詫⑵涠ㄗ龀娠椘窐邮?,比如橢圓形或圓形吊墜形狀。既可以作為醫(yī)療身份傳方便攜帶,,又可以作為飾物佩戴,。

  3.2 RFID卡與讀寫(xiě)器連接的軟、硬件設(shè)計(jì)

  3.2.1 讀寫(xiě)器硬件

  考慮到在野外作業(yè),,讀寫(xiě)器的選用原則為:(1)配置有無(wú)線連接功能,。既能與RFID卡無(wú)線連接,也能與無(wú)線局域網(wǎng)連接,;(2)密封要好,,能在鋁天下雨的條件下使用;(3)顯示亮度能調(diào)節(jié),,在室內(nèi)能清楚看見(jiàn)顯示的內(nèi)容,。在太陽(yáng)直射的情況下也能看見(jiàn)顯示內(nèi)存,;(4)具有手寫(xiě)功能,考慮到讀寫(xiě)信息時(shí)時(shí)間緊迫,,條件艱苦,,在讀寫(xiě)器與RFID和PC信息交換時(shí)使用手寫(xiě)功能比較實(shí)用;(5)便于攜帶和使用,。

  本研究中,,讀寫(xiě)器選用加拿大生產(chǎn)的TEKI.OGIX 7527C型掌上手寫(xiě)型讀寫(xiě)器。如網(wǎng)4所示,。是一款工業(yè)級(jí)的產(chǎn)品,。操作系統(tǒng)為Windows Mobile 2003.3.8 in彩色顯示屏,WLAN無(wú)線局域網(wǎng),。符合802.1lb的標(biāo)準(zhǔn),。內(nèi)置無(wú)線天線與外部無(wú)線網(wǎng)絡(luò)連接,工作溫度為一20~50℃(額定溫度可達(dá)到70℃),,工作濕度為5%一95%,,密封標(biāo)準(zhǔn)為IP64(電子封裝)。頻率范圍為902—928 MHz,,是非常適合野外作業(yè)的PDA加RFlD讀寫(xiě)器,。在它的前端加裝有發(fā)射和接收天線(密封包裝),為RFID卡提供能源和與RFID交換數(shù)據(jù),。額定讀取范圍存10 m,,額定寫(xiě)入范圍為60 cm.讀寫(xiě)器顯示界面為高亮度,符合任意環(huán)境中使用,。除了手寫(xiě)功能外,。

  下端還配置了讀寫(xiě)器鍵盤(pán)輸入功能,方便操作和使用,。

  3.2.2 軟件設(shè)計(jì)

  微軟推薦用于嵌人式系統(tǒng)或移動(dòng)應(yīng)用開(kāi)發(fā)的工具有EVC4.0和Visual Studio,,并把Visual Studio作為市場(chǎng)推廣的重心。是因?yàn)閂isu. al Studio集成化高,、功能性強(qiáng),,軟件開(kāi)發(fā)語(yǔ)言可以用C++、VB,、C撐等,。我們選用Visual Studio 2005.net進(jìn)行軟件開(kāi)發(fā)。開(kāi)發(fā)語(yǔ)言選用C#,。

  在顯示界面上顯示的“電子傷票無(wú)線終端”是軟件開(kāi)發(fā)的第一個(gè)界面,。當(dāng)點(diǎn)擊“操作”時(shí)。出現(xiàn)“錄入”,、“寫(xiě)入”,、“上傳”,、“下載”、“退出”等5個(gè)選項(xiàng),。當(dāng)選巾“錄人”時(shí),。讀寫(xiě)器先尋找在其周邊的RFID卡,將在掃描范嗣內(nèi)的卡號(hào)全部濕示出來(lái),,根據(jù)需要選擇你想錄入的傷員卡號(hào),。點(diǎn)擊卡號(hào)就會(huì)將卡中的內(nèi)容讀出。當(dāng)選中“寫(xiě)入”時(shí),,界面會(huì)顯示同定內(nèi)容的格式,,在其中輸入基本信息,然后再尋找在掃描范圍內(nèi)的卡號(hào),。將信息輸入到你需要輸入的卡內(nèi),。如果點(diǎn)擊“上傳”,會(huì)將錄入的卡內(nèi)容通過(guò)無(wú)線局域網(wǎng)傳送到PC,。如果點(diǎn)擊“下載”,,首先通過(guò)無(wú)線局域嘲與PC連接。再將PC內(nèi)的信息讀入,。如果點(diǎn)擊“退出”,自動(dòng)退出“電子傷票無(wú)線終端”,。比如點(diǎn)擊“錄入”,,在選定卡以后。會(huì)出現(xiàn)如圖5所示的界面,。在此界麗上醫(yī)護(hù)人員根據(jù)傷員的受傷情況可以增加,、更新和刪除內(nèi)容(但基本信息除有權(quán)限的人外不能更改)。然后點(diǎn)擊“操作”選擇是否重新寫(xiě)入或上傳等,。

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