基于RFID技术的卫生战备物资智能管理系统的研发.docx

基于RFID技术的卫生战备物资智能管理系统的研发1引言军队各级医疗机构的卫生战备物资储备的种类繁多人工管理状态下物资在查找、更换以及按“三分四定要求管理时，费时、费力、效果差，常有“表面光现象，难以满足未来战争对卫勤保障的要求利用现代化信息技术手段解决战备物资的储备管理落后的状况已成为提高快速保障能力以适应高技术条件下局部战争要求的关键问题之_I-21为此我们在规范化建设战备库室的基础上研发了“卫生战备物资智能管理系统。以计算机模拟仓库的形式实现了对战备物资的可视化管理：射频识别(RadioFrequencvIdentification,RFID)技术的集成应用更增加了智能管理的功能手持机对电子标签的识别方便了野外作业。多家军队医疗机构在应用了该系统后其战备物资的管理效率和管理水平有了明显提高。2总体设计21基本思路根据战备物资储备的要求在计算机模拟仓库中实现对卫生战备物资的“三分四定管理并形成和打印出报表方便实战：结合RFID技术的应用追踪物资在库状况和装箱物品识别用先进的信息技术提升快速卫勤保障的能力：物品编码兼容军队卫生装备的统一编码为大联勤的物资调拨管理打下基础：局域网的应用实现信息共享。方便日常管理。22系统构成 “卫生战备物资智能管理系统由RFID采集、模拟仓库触摸屏查询和业务管理(含RFID标签发行功能)等3个部分组成(如图1、图2所示)。这3个模块互相联系，集成为一个整体，共同完成物资管理的各个流程。业务管理模块连接后台数据库是整个系统的核心RFID采集与计算机模拟立体仓库是实现管理功能的基础和手段。620)this.style.width=620;"border=0>620)this.style.width=620;"border=0>23系统应用环境231硬件环境客户端：赛扬17GHz以上CPU512MB内存，40GB以上硬盘；服务器：P4以上CPU，512MB内存，80GB以上硬盘。23-2软件环境客户端：Windows2000kXP；服务器：Windows2000SERVERkX2003；Sqlserver2005。233开发平台与环境VisualC#；NETFramework20。3硬件设计RFlD是一种无接触自动识别技术它具有无线即时远距离读取方式，识别速度快，使用寿命长。可数据集成，可在各种恶劣环境下工作，具有较高的安全防护能力等。正是因为RFID具有这些其它识别技术无法企及的独特优越性所以其被广泛应用于军队后勤保障中。31RFID硬件构成RFID采集模块一般包括3个部分即RFID标签、阅读器和天线311RFID标签标签的电气部分由1个天线和专用集成电路(ASIC1组成。标签的天线是几组绕线的线圈。标签的ASIC由1个高速射频接口、1个控制单元和1个电可擦可编程只读存储器(EEPROM，一种掉电后数据不丢失的存储芯片)组成按供电的方式，标签可以分为主动式(本身有能源)和被动式(本身无能源)2种。由于被动式标签不需电池供电，具有成本低、可靠性高等优点因而受到重视。在架构上有13本UID标准和欧美的EPC标准EPC制定的IC标签中所包含的内容只有物品的识别编号大多数情况下不存在隐私资讯等问题。每个标签拥有1个全球唯一的ID号码。标签有各种封装形式，可十分方便地附着安装在待识别物体上，并可回收再利用。电子标签中一般保存有约定格式的电子数据。当附着电子标签的待识别物品通过可识读范围时，阅读器自动以无接触方式远距离将电子标签中的约定识别信息取出(可同时读取多个标签的数据)，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。本系统采用符合GEN2标准的超高频电子标签这种标签具成本低、识读距离远和识别率高的优点。312阅读器阅读器是信息读出装置，可远距离、无接触地读取并识别Tag中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的阅读器一般集成收发器与读写器模块可以是手持式的也可以是固定式的，它发出的无线电波，根据其功率和选用频率不同，在数厘米到数百米甚至更远的范围内均有效。3121收发器收发器是射频能量之源。它产生射频信号完成射频能量激活，并支持(供能给)“被动式射频识别标签的工作。其任务是对由天线发射和接收的射额信号进行控制及调制解码：对“被动式射频识别标签上反射或后向散射来的射频信号进行过滤及放大。31-22读写器读写器的任务是控制收发器发射射频信号：通过收发器接收来自标签上的已编码射频信号对标签的认证识别信息进行解码；将认证识别信息连带标签上其它相关信息传输到主机以供处理。本系统采用的阅读器工作频段为902928MH对标签的可读取距离，固定式可达到5m。手持式可达05m。阅读器通过天线感应电子标签并读取标签内的数据信息。313天线天线是标签与阅读器之间的联结“管道通过天线来控制系统信号的获得与交换。根据不同的使用场合，天线被做成多种样式。任一射频识别系统至少应包含1根天线(不管是内置还是外置)以发射和接收射频信号所采用天线的形式及数量应视具体应用而定。本系统采用双数天线以区别物品的进出方向。3.2RFIDT作原理RFID的基本原理是利用射频信号及其空间耦合、传输特性实现对静止的或移动中的待识别物品的自动机器识别射频电路的主要功能有2个：一是利用射频讯号充电二是利用射频讯号以负载调变进行数据收发。具体的识别过程是：当RFID读写器开机后它会在给定的频段860915MHz(UHF)或1356MHz(HF)通过天线发射1个无线电信号给标签附近的被动式RFID标签通过自己的专用天线接收此信号，利用从信号中得到的能量来唤醒启动芯片工作。芯片启动后就可读出、写人数据，并将内存数据反射调制成微波载波信号读写器通过天线接收由标签反射回来的信号，经射频收发器进行收发分离然后进行检波、解调，通过前置放大器放大，得到标签芯片中的数据再经过译码，发现此信号是正确的并藉由调变来改变扫瞄器的电磁场，证明标签所代表的物品的存在从而达到识别物品的目的。通过计算机管理软件及计算机网络实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。4软件设计41组成该系统由卫生战备物资智能化管理、卫生战备物资智能查询和手持机识别等3个模块组成。42功能421卫生战备物资智能化管理该模块可以实现以下10项功能，具体功能描述如下： (1)定位存放：实现了将战备物资的具体信息放人计算机模拟货架的指定位置其中的物品装箱功能突显了方便战备物资箱化管理的特点 (2)定人管理：通过设定分组、分配组员、分物到组、定人到物几个步骤，实现了对战备物资的专人保管。 (3)定物管理：将库内物资标记为携行、运行、移交留守等3种类型，从而固定了“三分物资的品种与数量分类报表能方便打印 (4)定车管理：将机动物资及医疗分队人员先行固定车辆编号，以便拉动时的迅速装载与登车 (5)定期检查：能方便地对药品的品种、数量、效期等查询，并能在战材药品调换更新后方便地填入新的批号与效期。 (6)出库管理：将库内物资的标识信息写入电子标签，并将其附于物资表面或放入箱内。当安装了RFID的物品出入阅读器识读区时会被自动识别、记录。并经管理软件传至系统数据库保存该物品在库与否的状态即自动呈现在计算机模拟货架上。 (7)借用管理：可根据货架和物品输入码选取库内的物品填写借用人借用也可根据借用人和输入码选取物品归还物品库借出与归还的记录可在物资借用清单中查询。 (8)统计报表：可查询产生抽组人员报表、分组物资报表、装箱清单报表、物资位置报表、装车信息报表、分类物资报表和物品借用清单。并从程序中自动生成Excel表格方便打印及与其它系统数据共享。 (9)连接HIS：本软件可与“军卫一号医院信息系统和部队医院信息系统联网运行，下载物资、药品、设备信息免除了相同信息的重复录入。使战备物资库的信息与医院信息系统其它信息形成完整数据链。因部队医院信息系统没有物资管理模块该软件的部队医院版增设物资入口。 (10)系统管理：可进行基本字典(保管员、物品箱、车辆、物资)的管理，可对用户与密码进行管理。422卫生战备物资智能化查询 (1)可立体可视化呈现卫生战备物资库布局，包括仓库、货架布局、货架、物品与物品箱的放置位置，并可层层点入。直到呈现物品的名称与数量。 (2)可由物资的品名直接找到物品所在货架的位置。423手持机识别手持读写器可在小于1m的距离非接触识别物资并在不开箱的情况下读出物品箱内物资的具体信息手持机物资识别流程图见图3所示。5系统特点51虚拟库存立体追踪本系统的查询模块以计算机模拟仓库的形式立体呈现了各种物品的在库与否和摆放位置信息，所见即所得；触摸屏查询方式使查找物品所在方位十分容易。5_2图形界面简单实用系统具友好的人机界面设计紧扣战备物资管理“三分“四定的要求。可操作性强，应用目地明确。53多级菜单灵活方便使用过程中有拼音码和备选菜单提示，操作简单路径清楚。54联网更新实时便捷药品信息、物资字典信息直接取自医院信息系统避免了相同信息的重复录入方便医院对库存药品、物资的帐目管理。针对“战材需长期保有库存和及时调换这一特点设计的药品效期检查功能使检查与调换工作简单易行。55查询统计准确快捷系统有实用报表查询和打印功能自动产生Excel表格方便与其它信息系统数据共享。56数据获取高效准确通过局域网授权用户可随时对战备物资进行查询获得立体可视化场景了解所在位置、数量、效期等有用信息，方便了机关、领导对战备物资管理的监督。620)this.style.width=620;"border=0>5.7技术先进拓展力强RFID技术的应用可将战备物资基本信息及流转情况进行快速登记缩短了物资查找、登记工作的时间去除繁杂的中间环节达到节约人力、物力及财力的目的，为智能化管理战备物资提供了的新途径手持设备对箱内物品在不开箱状况既能自动识别便于野外作业。58设计周全应用面广 “一个程序两种版本的设计方便了医院与部队各级医疗机构的使用系统具战备物资管理的共性容易平移到其它类别的物资管理系统中物品编码兼容了军队卫生装备的统一编码方便了战备物资信息与其它信息系统的交互使用lS1为延伸到战时卫生物资的大联勤调拨和在途管理打下了基础。6结论与讨论 (1)成功研发出一套专用于卫生战备物资管理的系列软件功能紧扣战备物资管理的要求突出了“三分四定、箱化管理、预定车辆、物资需常备并及时调换以及进行使用登记等特点。十分实用。 (2)应用计算机模拟技术立体呈现了战备物资库物品的实际摆放与装箱状况真正实现了可视化管理。触摸屏查询，方便实用. (3)将RFID自动识别技术集成于卫生战备物资管理中，既方便了平时的物资管理又为战时物资的在途管理预留了想象空间 (4)将战备物资管理软件与医院原有HIS对接、在网络环境共享相关物资信息，方便日常管理。 (5)实践“将后勤装备物资编码做为不同系统的共用编码在标准化层面上，考虑了大联勤信息交互应用的需求。 (6)针对医院与部队卫生机构的不同情况，分别设计2个功能相同、后台连接HIS的不同版本，使软件适合军队各级卫生机构使用。 (7)本项目针对战备物资管理要求的共性研发，很容易应用于其它类型的战备物资管理上该研究以创新保障模式为出发点是深化新时期医院卫勤准备工作、实现保障手段信息化的具体行动。该系统在某部“战备规范建设现场会成功展开演示受到与会代表高度评价。多家军队医疗机构使用该系统后，明显地提高了战备物资的管理效率和水平，产生了良好的社会效益。该系统还有待进一步与战时信息管理系统联合应用才能构成完整的战备物资物流信息系统。使战时的物资调动、指挥更加顺畅反应更加快捷。参考文献 1张志彬RFID技术在医疗行业中的应用研究J医疗装备，2007，20(1)：4043 2方准有源射频技术(RFID)及其在医院信息系统(HIS)建设中的应用展望J医疗装备，2007，20(3)：3942 3左娅佳RFID技术在医院管理领域的应用忉中国医院管理，2005，25(9)：4243 4武慧芝，朱云龙，罗海波基于物流仓储管理的RFID读写器设计J电子技术应用，2006，29(3)：7277 5欧敏铨RFID系统开发之设计挑战EBOL(20060607)2007-0715http/99eda.corn/show.aspx?id=844&cid=53. 6中国人民当兵的人总后勤部卫生部中国人民当兵的人战时医院管理M、北京：八一出版社，1994：7173 7陈文亮现代卫勤前沿理论D北京：军事医学科学出版社，2006 8鱼敏，陈国良、军队卫生勤务学M北京：人民军医出版社，20071