《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中的一些問題并沒有能根本解決,例如當(dāng)遇到突發(fā)事件,面對必須及時(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敏史等蕈要信息,才會針對具體情況進(jìn)行施救。無疑,這些過程都會耽誤搶救患者的最佳時(shí)機(jī)。醫(yī)院采用射頻識別(RFID)系統(tǒng)后,這些問題將迎刃而解,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中的一些問題并沒有能根本解決,例如當(dāng)遇到突發(fā)事件,面對必須及時(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敏史等蕈要信息,才會針對具體情況進(jìn)行施救。

  無疑,這些過程都會耽誤搶救患者的最佳時(shí)機(jī)。醫(yī)院采用射頻識別(RFID)系統(tǒng)后,這些問題將迎刃而解,每位住院的患者都將佩戴一個(gè)采用RFID技術(shù)的標(biāo)識帶。其中存儲了患者的相天信息,包括基本個(gè)人資料以及藥物過敏史等重要的信息,更多、更詳細(xì)的信息可以通過RFID電子標(biāo)簽上的電子編碼對應(yīng)到數(shù)據(jù)庫中查詢。將標(biāo)有患者重要資料的標(biāo)識帶系在患者手腕上進(jìn)行24 h貼身標(biāo)識。能夠有效保證隨時(shí)對患者進(jìn)行快速準(zhǔn)確的識別。同時(shí)。特殊設(shè)計(jì)的患者標(biāo)識帶能夠防止被調(diào)換或除下,確保標(biāo)識對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)爭期間或者在應(yīng)急搶險(xiǎn)救災(zāi)過程中設(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)出營區(qū)人員的管理,而且一旦參戰(zhàn)人員受傷,則對傷員的一線搶救和傷員的后送治療都將帶來方便。

  我院野戰(zhàn)醫(yī)療所通過近幾年的演練。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)化問題日趨被人們所重視,RFID產(chǎn)品種類更加豐富。有源電子卷標(biāo)、無源電子卷標(biāo)及半無源電予卷標(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)輸途中物資可見性系統(tǒng)、單兵電子病歷卡、生理狀態(tài)監(jiān)測器和服裝發(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)爭和伊拉克戰(zhàn)爭等實(shí)戰(zhàn)活動中取得了理想的效果。據(jù)報(bào)道。美同在伊拉克戰(zhàn)爭中利用RFID技術(shù)對武器和物資進(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,射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術(shù),常稱為感應(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。特定頻率的無線電波能量給transponder的耦合組件。用以驅(qū)動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)識目標(biāo)對象。因而芯片密碼為世界唯一、無法復(fù)制,安全性高、長壽命。天線(antenna)在卷標(biāo)和讀寫器問傳遞射頻信號。

  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)、無源電子卷標(biāo)(passive tag)和半無源電子卷標(biāo)(semi—passive tag)。有源電子卷標(biāo)內(nèi)裝有電池,無源射頻標(biāo)簽沒有內(nèi)裝電池,半無源電子卷標(biāo)(semi—passive tag)部分依靠電池丁作。RFID標(biāo)簽根據(jù)商家種類的小同能儲存從512 B到4 MB不等的數(shù)據(jù)。卷標(biāo)中儲存的數(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、存儲情況。也可以辨別機(jī)器、動物和個(gè)體的身份。卷標(biāo)還可以連接到數(shù)據(jù)庫,存儲產(chǎn)品庫存編號、當(dāng)前位置、狀態(tài)、售價(jià)、批號的信息。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)庫可以直接確定代碼的含義。

  電子卷標(biāo)與讀寫器之間通過耦合組件實(shí)現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)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。通過卒問高頻交變磁場實(shí)現(xiàn)耦合。依據(jù)的是電磁感應(yīng)定律,當(dāng)瀆寫器的天線向周邊發(fā)射電磁波時(shí)。穿過電感的磁通量發(fā)牛變化,產(chǎn)生感應(yīng)電動勢。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、過敏史等;(2)救治信息,包含傷情、傷勢、傷型、傷類、受傷地點(diǎn)、受傷時(shí)間、何類武器傷、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、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:卡能在無線條件下瀆寫信息。能防水防汗。能適合高低溫氣候等??ㄟ€需要耐磨損、使用時(shí)間長、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。在使用時(shí)。既可以把內(nèi)存數(shù)據(jù)讀m,又可以將讀寫器的信息寫入,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RW3.39061中RW表示讀(read)和寫(write),意思是此卡屬既能讀出信息,又可以寫入信息的第j代產(chǎn)品,其卡號為3906l,這卡號是唯一的。每個(gè)卡均有一個(gè)與管號對應(yīng)的識別號,與其他卡區(qū)別,存讀出信息和寫入信息時(shí)均先要讀取識別號。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。在此說明一點(diǎn)。因?yàn)槭切∨渴褂?。為了減少成本,沒有定做模產(chǎn),而直接使用廠現(xiàn)有產(chǎn)品。如果是批量生產(chǎn)。可以將其定做成飾品樣式,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卡與讀寫器連接的軟、硬件設(shè)計(jì)

  3.2.1 讀寫器硬件

  考慮到在野外作業(yè),讀寫器的選用原則為:(1)配置有無線連接功能。既能與RFID卡無線連接,也能與無線局域網(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)能清楚看見顯示的內(nèi)容。在太陽直射的情況下也能看見顯示內(nèi)存;(4)具有手寫功能,考慮到讀寫信息時(shí)時(shí)間緊迫,條件艱苦,在讀寫器與RFID和PC信息交換時(shí)使用手寫功能比較實(shí)用;(5)便于攜帶和使用。

  本研究中,讀寫器選用加拿大生產(chǎn)的TEKI.OGIX 7527C型掌上手寫型讀寫器。如網(wǎng)4所示。是一款工業(yè)級的產(chǎn)品。操作系統(tǒng)為Windows Mobile 2003.3.8 in彩色顯示屏,WLAN無線局域網(wǎng)。符合802.1lb的標(biāo)準(zhǔn)。內(nèi)置無線天線與外部無線網(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,額定寫入范圍為60 cm.讀寫器顯示界面為高亮度,符合任意環(huán)境中使用。除了手寫功能外。

  下端還配置了讀寫器鍵盤輸入功能,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)或移動應(yīng)用開發(fā)的工具有EVC4.0和Visual Studio,并把Visual Studio作為市場推廣的重心。是因?yàn)閂isu. al Studio集成化高、功能性強(qiáng),軟件開發(fā)語言可以用C++、VB、C撐等。我們選用Visual Studio 2005.net進(jìn)行軟件開發(fā)。開發(fā)語言選用C#。

  在顯示界面上顯示的“電子傷票無線終端”是軟件開發(fā)的第一個(gè)界面。當(dāng)點(diǎn)擊“操作”時(shí)。出現(xiàn)“錄入”、“寫入”、“上傳”、“下載”、“退出”等5個(gè)選項(xiàng)。當(dāng)選巾“錄人”時(shí)。讀寫器先尋找在其周邊的RFID卡,將在掃描范嗣內(nèi)的卡號全部濕示出來,根據(jù)需要選擇你想錄入的傷員卡號。點(diǎn)擊卡號就會將卡中的內(nèi)容讀出。當(dāng)選中“寫入”時(shí),界面會顯示同定內(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。將信息輸入到你需要輸入的卡內(nèi)。如果點(diǎn)擊“上傳”,會將錄入的卡內(nèi)容通過無線局域網(wǎng)傳送到PC。如果點(diǎn)擊“下載”,首先通過無線局域嘲與PC連接。再將PC內(nèi)的信息讀入。如果點(diǎn)擊“退出”,自動退出“電子傷票無線終端”。比如點(diǎn)擊“錄入”,在選定卡以后。會出現(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”選擇是否重新寫入或上傳等。

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