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)。應用HIS后,。方便了群眾就醫(yī),,也提高了醫(yī)療服務水平。但是,,目前HIS中的一些問題并沒有能根本解決,,例如當遇到突發(fā)事件,面對必須及時施救的患者時,。醫(yī)生和護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行施救,。
無疑,,這些過程都會耽誤搶救患者的最佳時機。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采用RFID技術的標識帶。其中存儲了患者的相天信息,,包括基本個人資料以及藥物過敏史等重要的信息,,更多、更詳細的信息可以通過RFID電子標簽上的電子編碼對應到數(shù)據(jù)庫中查詢,。將標有患者重要資料的標識帶系在患者手腕上進行24 h貼身標識,。能夠有效保證隨時對患者進行快速準確的識別。同時,。特殊設計的患者標識帶能夠防止被調(diào)換或除下,,確保標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技術的胸卡,,醫(yī)院不僅可以對患者進行管理,,也叮以在緊急時刻找到最需要的醫(yī)生,。根據(jù)上述思路,如果在戰(zhàn)爭期間或者在應急搶險救災過程中設想令參戰(zhàn)指戰(zhàn)員每人攜帶一個錄入了個人基本信息的RFID卡,,則不但加強了進出營區(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。在院領導的支持和帶領下,,不斷進行衛(wèi)勤裝備的研究和更新,,研制出二維電子傷票,進而研制出RFID電子傷票,,在2008年的演練中使用,,效果非常滿意。
2 RFID技術的發(fā)展及工作原理
2.1 RFID技術的發(fā)展歷程
1941——1950年,。雷達技術的改進和應用催生了RFID技術,。RFID技術直接繼承了雷達的技術。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技術的理論基礎。1951—1970年,,RFID技術的理論得到了發(fā)展,,開始了一些應用嘗試。197l一1980年,,RFID技術技術與產(chǎn)品研發(fā)處于一個大發(fā)展時期,,各種RFID技術測試得到快速發(fā)展,出現(xiàn)了一些最早的RFID應用,。198l—1990年,。RFID技術及產(chǎn)品進入商業(yè)應用階段,各種規(guī)模的應用陸續(xù)出現(xiàn),。1991—2000年,。RFID技術標準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技術標準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、無源電子卷標及半無源電予卷標均得到發(fā)展,,電子卷標成本不斷降低,,規(guī)模應用行業(yè)擴大,。目前,對RFID技術應用最具有代表性的外軍是美軍,。
在美軍,,RFID技術被廣泛應用于特定物品尋找系統(tǒng)、運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)爭等實戰(zhàn)活動中取得了理想的效果,。據(jù)報道,。美同在伊拉克戰(zhàn)爭中利用RFID技術對武器和物資進行了非常準確地凋配,保證了前線彈藥和物資的準確供應,。
2.2 RFID技術的工作原理
RFID(radio frequency identification,,射頻識別)是一種非接觸式的自動識別技術,常稱為感應式電子芯片或近接卡,、感應卡,、非接觸卡、電f卷標(標簽),、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)相應的標準將內(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卡稱為標簽,,它由耦合組件及芯片組成,。其內(nèi)部結構和丁作原理如圖1、圖2所示,。
半導體晶片的卷標具有唯一的電子編碼,。附著存物體上標識目標對象,。因而芯片密碼為世界唯一、無法復制,,安全性高,、長壽命。天線(antenna)在卷標和讀寫器問傳遞射頻信號,。
依據(jù)電子卷標供電方式的不同,,電子卷標可以分為有源電子卷標(active tag)、無源電子卷標(passive tag)和半無源電子卷標(semi—passive tag),。有源電子卷標內(nèi)裝有電池,,無源射頻標簽沒有內(nèi)裝電池,半無源電子卷標(semi—passive tag)部分依靠電池丁作,。RFID標簽根據(jù)商家種類的小同能儲存從512 B到4 MB不等的數(shù)據(jù)。卷標中儲存的數(shù)據(jù)是由系統(tǒng)的應用和相應的標準決定的,。例如,。卷標能夠提供產(chǎn)品生產(chǎn)、運輸,、存儲情況,。也可以辨別機器、動物和個體的身份,。卷標還可以連接到數(shù)據(jù)庫,,存儲產(chǎn)品庫存編號、當前位置,、狀態(tài),、售價、批號的信息,。相應的射頻卷標在讀取數(shù)據(jù)時不用參照數(shù)據(jù)庫可以直接確定代碼的含義,。
電子卷標與讀寫器之間通過耦合組件實現(xiàn)射頻信號的空間(無接觸)耦合。在耦合通道內(nèi),。根據(jù)時序關系,,實現(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現(xiàn)耦合,。依據(jù)的是電磁感應定律,,當瀆寫器的天線向周邊發(fā)射電磁波時。穿過電感的磁通量發(fā)牛變化,,產(chǎn)生感應電動勢,。一方面為半導體提供T作電源,。另一方面相互傳輸信息;(2)電磁反向散射耦合,。即雷達原理模型,,發(fā)射出去的電磁波,碰到H標后反射,。同時攜帶同目標信息,,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,、微波工作的遠距離射頻識別系統(tǒng),。
3 基于RFID技術的野戰(zhàn)醫(yī)療卡的設計與應用
3.1 RFID野戰(zhàn)醫(yī)療卡的設計
RFID卡的選用首先要適合信息黽大小、應用環(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,、黨(團)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,、受傷時間、何類武器傷,、急救處置情況,、輸血量、輸液量,、破傷風等,;(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,。卡還需要耐磨損,、使用時間長,、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,。外殼密封,防水,、防磨損材料,,可讀寫。在使用時,。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。每個卡均有一個與管號對應的識別號,,與其他卡區(qū)別,,存讀出信息和寫入信息時均先要讀取識別號。然后進行信息交換,。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,。因為是小批量使用。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)??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卡與讀寫器連接的軟、硬件設計
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,,考慮到讀寫信息時時間緊迫,,條件艱苦,在讀寫器與RFID和PC信息交換時使用手寫功能比較實用,;(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的標準。內(nèi)置無線天線與外部無線網(wǎng)絡連接,,工作溫度為一20~50℃(額定溫度可達到70℃),,工作濕度為5%一95%,密封標準為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 軟件設計
微軟推薦用于嵌人式系統(tǒng)或移動應用開發(fā)的工具有EVC4.0和Visual Studio,,并把Visual Studio作為市場推廣的重心。是因為Visu. al Studio集成化高,、功能性強,,軟件開發(fā)語言可以用C++、VB,、C撐等,。我們選用Visual Studio 2005.net進行軟件開發(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)的第一個界面,。當點擊“操作”時。出現(xiàn)“錄入”,、“寫入”,、“上傳”、“下載”,、“退出”等5個選項,。當選巾“錄人”時。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。點擊卡號就會將卡中的內(nèi)容讀出,。當選中“寫入”時,,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。如果點擊“退出”,,自動退出“電子傷票無線終端”,。比如點擊“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(但基本信息除有權限的人外不能更改)。然后點擊“操作”選擇是否重新寫入或上傳等,。