根據(jù)美國“失蹤與受虐兒童援助中心”統(tǒng)計(jì),，從1983年到2002年間，美國有217個(gè)嬰兒被誘拐,，在這個(gè)總數(shù)中,，100個(gè)嬰兒是從醫(yī)院（57個(gè)是從母親的病房）被盜走的。事實(shí)證明,，醫(yī)院內(nèi)新生兒被盜事件與是否采用母嬰同室方式并沒有太大的關(guān)聯(lián),。近年來，國內(nèi)一些醫(yī)院的嬰兒被盜案件也能很容易地從公開媒體上查詢到,，例如2007年,，杭州市第四人民醫(yī)院產(chǎn)婦湯某嬰兒被盜；2008年8月南寧市梁某新生嬰兒在衛(wèi)生院被冒牌醫(yī)生盜走,，至今沒有破案,。新生兒對于其家庭來說相當(dāng)重要，一旦在醫(yī)院被盜或被更換,，將給包括醫(yī)院,、受害人及其家庭在內(nèi)的當(dāng)事各方帶來災(zāi)難性的后果。繼而出現(xiàn)“醫(yī)鬧”事件,，在社會上造成不良影響,，影響醫(yī)院正常工作的運(yùn)行，同時(shí)也給本來就比較緊張的醫(yī)患關(guān)系“雪上加霜”。如何有效避免這種問題的出現(xiàn),，在此設(shè)計(jì)一種基于射頻識別技術(shù)的嬰兒智能防盜系統(tǒng),，能夠防止嬰兒在醫(yī)院內(nèi)被盜，有效保護(hù)嬰兒的安全,，也保障了各方權(quán)益,。
1 嬰兒智能防盜系統(tǒng)簡介
嬰兒智能防盜系統(tǒng)借助射頻識別技術(shù)，在嬰兒身上佩戴對人體無害的,，能發(fā)射RF射頻信號的智能電子標(biāo)簽,。嬰兒電子標(biāo)簽定時(shí)發(fā)射具有惟一ID信息給嬰兒防盜系統(tǒng)，系統(tǒng)據(jù)此對嬰兒所在位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤,，同時(shí)對企圖盜竊嬰兒的行為及時(shí)報(bào)警提示,。RFID工作原理如圖1所示，標(biāo)簽（即射頻卡）進(jìn)入磁場后,，接收解讀器發(fā)出的射頻信號,，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動發(fā)送某一頻率的信號,；解讀器讀取信息并解碼后,，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。
圖1 RFID工作原理圖
2 系統(tǒng)組成及架構(gòu)
基于RFID射頻識別技術(shù)的嬰兒智能防盜系統(tǒng)由以下幾部分組成：嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶,，讀卡器,，出口監(jiān)視器，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng),，其結(jié)構(gòu)如圖2所示,。當(dāng)每一位帶有防盜標(biāo)簽的嬰兒進(jìn)出時(shí)都會發(fā)射出惟一的ID編號，控制計(jì)算機(jī)能隨時(shí)顯示進(jìn)出嬰兒的信息,。
圖2 智能防盜系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖
當(dāng)非正?；虮┝﹂_門時(shí)，門磁開關(guān)信號被輸入到門禁控制器內(nèi),，門禁控制器輸出報(bào)警信號,，以聲光信號報(bào)警。
2.1 防盜系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)
（1）嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶
系統(tǒng)的核心是嬰兒防盜標(biāo)簽設(shè)計(jì),，它是一個(gè)小巧的射頻發(fā)射器,，從戴上標(biāo)簽的瞬間開始，電子防盜標(biāo)簽就不斷地自動發(fā)射出信號,，以便系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控,。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標(biāo)簽的行為會觸發(fā)報(bào)警,?？紤]到嬰兒治療,、洗澡等需要較遠(yuǎn)距離的識別，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用有源標(biāo)簽,。有源標(biāo)簽主要由電源,、微控制器和RF發(fā)射組成。微控制器用于控制RF芯片的工作模式和頻段,，同時(shí)產(chǎn)生標(biāo)簽的內(nèi)碼,，傳送給RF芯片發(fā)射出去。有源標(biāo)簽射頻部分主要由RF專用芯片組成,。與標(biāo)簽配套使用的腕帶可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同嬰兒,，但不可重復(fù)使用。由于新生嬰兒在出生后的數(shù)天內(nèi)會因迅速失去體內(nèi)多余的水分而減輕體重,，腕帶還可以隨時(shí)根據(jù)嬰兒體重變化而調(diào)整,。嬰兒防盜標(biāo)簽可以重復(fù)使用，采用防水設(shè)計(jì),，可進(jìn)行清洗,，無任何過敏反應(yīng)。
?。?）讀卡器設(shè)計(jì)
讀卡器向防盜標(biāo)簽提供射頻能量，從防盜標(biāo)簽中讀出數(shù)據(jù),，完成數(shù)據(jù)信息處理,，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用操作以及高層交互應(yīng)用。雖然因頻率范圍,、通信協(xié)議,、數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，各種讀卡器會有很大的區(qū)別和差異,，但是所有的讀卡器在上述功能上是很相似的,。由于是遠(yuǎn)距離控制，讀卡距離不能太遠(yuǎn)也不能太近,，要使卡片一進(jìn)入感應(yīng)的范圍就被識別,。要求距離讀卡器讀卡全向范圍穩(wěn)定，具有明確的邊界,，讀卡范圍在3ｍ以內(nèi)；卡片不受人體影響，不能被人體屏蔽,；卡片角度的轉(zhuǎn)換對讀卡距離影響小,，讀卡不存在死腳。綜合各方面考慮選用低頻系統(tǒng),，Cryptag Census系列感應(yīng)射頻識別產(chǎn)品能滿足需求,，發(fā)射頻率為153kHz,，接收頻率為115kHz。對人體無輻射傷害,，對心臟患者,、孕婦、心臟起搏器,、助聽器等特殊人群和設(shè)備均無影響,。接受到的數(shù)據(jù)通過RS 485總線以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控以及后臺數(shù)據(jù)處理,。
（3）出口監(jiān)視器
出口監(jiān)視器安裝在受控區(qū)域（例如婦產(chǎn)科病區(qū)）各出口附近而且不斷發(fā)射出射頻信號,。
一旦攜帶防盜標(biāo)簽的嬰兒進(jìn)入某個(gè)出口監(jiān)視器的發(fā)射區(qū)域，接收到出口監(jiān)視器信號的防盜標(biāo)簽就立即通過接收器向控制計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信息,。系統(tǒng)不斷監(jiān)控出口監(jiān)視器的工作狀態(tài),，并可在設(shè)備出錯(cuò)或遭到破壞時(shí)及時(shí)報(bào)警。監(jiān)視器的監(jiān)控范圍在2～3ｍ范圍可調(diào),。
（4）計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括通信網(wǎng)關(guān)和防盜系統(tǒng)中的各種服務(wù)器以及終端計(jì)算機(jī),。通信網(wǎng)關(guān)安裝在婦產(chǎn)科病區(qū)各樓層的弱電間，用于采集,、處理本樓層各讀卡器和出口監(jiān)視器的數(shù)據(jù),，管理本樓層各讀卡器和出口監(jiān)視器的工作，同時(shí)以TCP/IP與服務(wù)器以及醫(yī)院的局域網(wǎng)相連,，包括門禁系統(tǒng),、保安室以及計(jì)算機(jī)中心等監(jiān)控報(bào)警裝置。
2.2 防盜系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)
防盜系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)嬰兒智能防盜管理軟件系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)對電子標(biāo)簽的維護(hù)與管理,，門禁控制系統(tǒng)和自動報(bào)警系統(tǒng)的管理,，以及嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶信息的讀取、分析,、統(tǒng)計(jì)等功能,。系統(tǒng)如圖3所示。
圖3 嬰兒智能防盜管理系統(tǒng)
2.2.1 標(biāo)簽維護(hù)模塊
主要負(fù)責(zé)嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶的發(fā)放,、回收以及系統(tǒng)維護(hù)（更換電池,，故障登記等）。
2.2.2 信息管理模塊
主要負(fù)責(zé)母嬰資料維護(hù)（輸入,、修改母嬰資料）,、嬰兒跟蹤（記錄嬰兒移動詳細(xì)情況，包括時(shí)間,、位置,、原因等）、用戶管理,、工作狀態(tài)（系統(tǒng)部件工作狀態(tài)顯示,，各類標(biāo)簽工作狀態(tài)記錄）以及報(bào)表打?。缮墒汁h(huán)發(fā)放記錄、巡查記錄,、嬰兒數(shù)據(jù),、產(chǎn)婦出院等報(bào)表）。
2.2.3 門禁控制模塊
主要負(fù)責(zé)門禁系統(tǒng)的管理,、門禁控制器管理,、實(shí)時(shí)監(jiān)控、權(quán)限管理,。門禁系統(tǒng)管理又包含了通信配置,、修改操作員密碼、數(shù)據(jù)庫設(shè)置,、數(shù)據(jù)庫管理,、操作日志等方面。門禁控制器管理由控制器,、門參數(shù),、電參數(shù)、外聯(lián)動組,、臨時(shí)時(shí)間組,、特殊時(shí)間組等方面組成。通過實(shí)時(shí)監(jiān)控可實(shí)時(shí)查看正常讀卡事件,、異常讀卡事件,、普通事件、報(bào)警事件等信息,。并且可以手動設(shè)置門的狀態(tài)（休眠、常開,、安全,、密碼），從而使門保持在門衛(wèi)設(shè)置的狀態(tài)下,，手動控制指定的點(diǎn)就可使該點(diǎn)處于打開或者關(guān)閉狀態(tài),。權(quán)限管理包含單元管理、標(biāo)簽管理,、門禁權(quán)限組,，設(shè)置系統(tǒng)的單元資料信息和系統(tǒng)的使用人員資料信息，以及定義門權(quán)限組,。
3 系統(tǒng)主要功能及測試
防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)能否實(shí)際使用,，必須經(jīng)過實(shí)際測試以及將來使用過程中的種種考驗(yàn)。下面就系統(tǒng)的主要功能以及部分測試做一簡要介紹,。
?。?）全面監(jiān)控功能,。系統(tǒng)具有防止嬰兒錯(cuò)抱和偷盜行為，電子標(biāo)簽如惡意拆除或經(jīng)過出口時(shí)會立即報(bào)警,。同時(shí)系統(tǒng)主動地定期檢測所有系統(tǒng)組件是否運(yùn)行正常,，防止各種原因引起的失效。圖4為實(shí)時(shí)監(jiān)控的界面截圖,。
圖4 嬰兒防盜系統(tǒng)監(jiān)控界面
?。?）主動防護(hù)功能。所有防盜標(biāo)簽每隔15ｓ向控制主機(jī)發(fā)出信息,，確保每個(gè)標(biāo)簽工作正常,，為所有嬰兒提供最大程度的安全保護(hù)。特別的,，當(dāng)某個(gè)標(biāo)簽電量過低時(shí),，系統(tǒng)能主動報(bào)警提示更換電池，無需定期進(jìn)行逐個(gè)檢查,。
?。?）防破壞功能。每個(gè)嬰兒電子標(biāo)簽都會定時(shí)向系統(tǒng)發(fā)出信號,，使得系統(tǒng)可以及時(shí)了解每個(gè)標(biāo)簽的工作情況,，為所有嬰兒提供最大程度的安全保護(hù)。
?。?）報(bào)警服務(wù)能力,。出口監(jiān)視器監(jiān)測范圍可調(diào)整。
通過與門禁系統(tǒng)配合,，一旦報(bào)警發(fā)生,，則自動關(guān)閉大門（需電磁門配合），防止與其他射頻設(shè)備互相干擾,。在實(shí)際測試中,，用假想的嬰兒模型代替實(shí)際嬰兒，通過給嬰兒身體外包裹不同材料的“襁褓”（棉質(zhì),，化纖,、金屬等），測試系統(tǒng)的靈敏度,。
?。?）惟一電子編碼。每個(gè)電子標(biāo)簽都有惟一編碼,，不會重復(fù)導(dǎo)致混亂,。防止“夾帶”，嬰兒不會被混在正常出院的嬰兒中帶走,。
嬰兒智能防盜系統(tǒng)是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在醫(yī)院管理中的一項(xiàng)重要應(yīng)用,，是RFID技術(shù)同醫(yī)療行業(yè)結(jié)合的產(chǎn)物,，系統(tǒng)將對大型綜合醫(yī)院的婦產(chǎn)科或婦幼醫(yī)院的母嬰識別管理、嬰兒防盜管理起到重大作用,。
4 結(jié)語
近年來,，新生嬰兒在醫(yī)院被盜的事件時(shí)有發(fā)生，成為社會關(guān)注的一個(gè)焦點(diǎn)問題,。相對于目前各種自動識別技術(shù),，RFID射頻識別技術(shù)有其自身的優(yōu)越性，基于RFID的醫(yī)院嬰兒智能防盜系統(tǒng),，設(shè)計(jì)簡單,、成本低、對人體安全,。能夠較好地完成醫(yī)院新生兒防盜及防止醫(yī)護(hù)人員抱錯(cuò)新生嬰兒保護(hù)嬰兒安全,，簡化護(hù)士工作，充分提高醫(yī)院管理水平和檔次,，真正實(shí)現(xiàn)對母嬰的“人文關(guān)懷”的服務(wù)理念,。