基于物聯網技術的嬰兒防盜系統

摘要：嬰兒防盜系統能夠解決家長及醫院的后顧之憂，并能使醫院更專注于提高看護質量。為此，借鑒國內外物聯網技術方案，開發了一套嬰兒防盜系統。該系統采用了給初生嬰兒佩帶可發射RF射頻信號的標簽，并對標簽進行追蹤的防盜辦法。

關鍵詞：物聯網；射頻識別；新生兒；防盜

中圖分類號：TP315 文獻標志碼：A 文章編號：1006-8228(2011)09-45-03

0 引言

一個新生命的降生，是父母最快樂的時刻，對醫療機構而言是他們擔負重大責任的時刻。各大醫院的新生兒被盜案件屢見不鮮，新生兒的安全管理是各大醫院管理的重中之重。然而，管理責任的不明確(護士，護工，保安誰來監管被盜情況)和無法實現7*24小時不間斷監控新生兒的實際情況，導致傳統的嬰兒管理模式并不適應目前形勢的發展。為了解決這個管理問題，醫療行業急需一個先進的、行之有效的嬰兒防盜管理體系。基于物聯網的嬰兒防盜系統，就是—個旨在利用電子射頻技術和IT計算技術的優勢，對新生兒進行科學、有效管理的系統。

1 關鍵技術

1.1嬰兒身份識別主索引技術

身份識別主索引技術是建立在不同信息管理系統之上唯一識別某個對象實體的技術。舉個例子來說，住院管理系統和電子醫生站系統如果是兩個廠商生產的產品，那用于標示同一個病人的編碼可能就不一致，如何在對方系統也能找到指定的信息，這就要利用身份識別主索引技術。

所謂身份識別主索引技術，就是根據一個身份編碼，能夠在不同的應用信息系統內無障礙地訪問該身份所有的相關數據。

本本所描述的嬰兒防盜系統設有一個獨立的嬰兒身份主索引服務器，通過該服務器對嬰兒身份產生唯一的II號，該主索引服務器通過和現有的醫院HIS系統、住院管理中心系統、嬰兒防盜系統實現接口，達到本服務器產生的ID能夠在異構的信息系統之間訪問數據的目的。

1.2RFID物聯網

射頻識別技術(Radio Frequency Identification，RFID)是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。

物聯網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是\"The Internet of things\"。由此，顧名思義，“物聯網就是物物相連的互聯網”。這有兩層意思：第一，物聯網的核心和基礎仍然是互聯網，是在互聯網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯網是通過射頻識別(RFID)、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按約定的協議，把任何物品與互聯網相連接，進行信息交換和通信，以實現對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。

1.3定位計算技術

被動三角定位包含兩部分概念，一是被動。另一個是三角。被動定位區別于主動定位，即定位的請求不是由被定位方發起的，而接收器的位置是固定的，根據接收器的位置可以得知手機的物理地址。為了計算更精確的坐標，需要至少三個接收器的坐標，即通過三角計算標簽的精確位置。其實所謂三角定位一般會使用四到六個接收器的坐標，之所以說三角定位一方面是強調至少需要三個接收器的位置，另一方面在計算四到六角問題時也是將多邊形切割成若干個三角。

通過定位計算技術，接收器在收到標簽發送的電子射頻信號之后，能定位到攜帶標簽的嬰兒具體位置，并在信息系統上實時標示，加大管理力度。

2 系統組成

醫院嬰兒防盜系統包括衛嬰兒防盜標簽及腕帶、接收器、出口監視器以及相關管理軟件組成。

2.1嬰兒防盜標簽及腕帶

系統的核心是嬰兒防盜標簽，它是一個小巧的射頻發射器，但卻融合了先進的科技和精巧的人體工程學設計技術。防盜標簽具有可靠的防破壞特性，從戴上標簽的瞬間開始，電子防盜標簽就不斷地自動發射出信號，以便系統隨時進行監控。如未經授權，任何試圖取下或破壞標簽的行為會觸發報警。嬰兒防盜標簽外觀如圖l所示。

與標簽配套使用的腕帶可以調節以適應不同嬰兒，但不可重復使用。由于新生嬰兒在出生后的數天內會因迅速失去體內多余的水份而減輕體重，因此腕帶還可以隨時根據嬰兒體重變化而調整。

嬰兒防盜標簽可以重復使用，采用防水設計，可進行清洗，不會引起任何過敏反應，它遵循國內外電氣設備的安全要求：醫用電氣設備不得對患者、操作者及周圍環境造成機械危險。

2.2接收器

信號接收器是RF射頻接收設備，通常隱蔽地安裝在天花板上，可以接收一定范圍內防盜標簽發出的信號并通過StarWorks網絡傳輸到控制電腦中。

系統不斷監控接收器的工作狀況以確保最高級別的系統安全，無論何種原因導致接收器不能正常工作，系統都會發出警報。接收器外觀設計如圖2所示。

2.3出口監視器

出口監視器安裝在受控區域(例如婦產科病區)各出口附近并不斷發射出射頻信號。一旦攜帶防盜標簽的嬰兒進入某個出口監視器的發射區域，接收到出口監視器信號的防盜標簽就立即通過接收器LAR向控制電腦發送報警信息。

與所有基于Star Works網絡的設備一樣，系統不斷監控出口監視器的工作狀態，并可在設備出錯或遭到破壞時及時報警。

3 系統目標

嬰兒防盜系統的設計目標：

(1)以“內部管理規范化”、“實時監控嬰兒位置”及“嚴防嬰兒非法出入病區”為主要目標，為醫院建立高效、安全的嬰兒防盜體系奠定基礎。

(2)引入創新的管理思路來優化原有業務流程，建立產科的嬰兒管理平臺，責任使用信息系統來把好安全監控的最后一道關，從而更好地解放臨床一線工作，緩解安全管理能力不足的矛盾。

嬰兒防盜系統特點：

(1)符合數字化醫院建設的要求，總體規劃方案設計先進、結構合理、運行穩定、操作方便、經濟實用及易于維護管理，實現信息流與業務、管理的有機融合。

(2)實現了新生兒的規范化管理，能全面滿足產科的日常工作及管理的需要。

(3)具有良好的操作界面，參數化管理方便，具有較強的擴展性，便于增加新功能、新業務。

(4)能夠根據業務需要靈活地設定每項功能的操作權限和數據訪問權限，并且支持權限的多級分配，充分保障系統數據的安全性、可靠性。

(5)軟件系統具有先進的體系結構，并具有合理的數據結構和充分的升級空間。

(6)軟件具有自動提醒報警功能，對需要注意的緊急情況以聲、光、震動等方式進行自動提醒，以防止危險的發生。

(7)具備強大的統計分析功能，支持各類統計圖表，直觀展現數據，方便決策使用。

4 系統環境要求

服務器配置要求：內存4G，CPU雙核2.4G以上，硬盤500G以上，操作系統Windows 2003 Server+Sp2以上。數據庫：Oracle 10g以上，IIS6.0以上，net2.0，office2003以上。

客戶端PC機：CPU應至少采用Pentium III lG或相當，內存512M或以上，操作系統windows2000以上，硬盤剩余能運行空間大于2GB。5系統軟件開發環境及整體結構

嬰兒防盜系統整體采用Microsoft C#.net技術開發。Visual c#.NET是Visual Studio系列中的最新成員。這種新語言基于C／C++，但它深化了更容易地使用面向組件編程的發展方向。

基于物聯網技術的嬰兒防盜系統包括嬰兒防盜標簽、出口監視器、接收器、有線網絡以及控制用電腦終端，如圖3所示。

6 關鍵業務

6.1實時嬰兒位置監控

作為產科護理工作^、員，需要能夠在軟件操作界面上一目了然地看到當前病區的管理信息、嬰兒所在位置和當前狀態等。

一旦嬰兒長時間呆在非指定位置，憑借本系統管理人員可以及時作出反應，消除安全隱患。嬰兒防盜系統軟件界面如圖4所示。

6.2嬰兒合法外出操作

在嬰兒的住院過程中，往往有很多需要正常離開病區的情況，如集中洗澡、外出檢查或手術等等。經過授權的護理工作人員可以在該種情況下在本系統管理軟件中進行操作，并合法攜帶嬰兒出入病區。

6.3防止嬰兒被非法攜帶外出

嬰兒安全的最重要部分就是防止被盜，即非法被攜帶離開病區。當佩戴有防盜腕帶的嬰兒被非法帶離病區，防盜系統將用各種方式提出報警，并自動關閉門禁系統。

7 結束語

身份識別和住院安全將是未來醫院內部管理最重要的發展方向。物聯網的興起為新生兒的安全管理提供了良好的發展機遇。確保信息的準確性和及時性，以及和各項控制系統的聯動是嬰兒防盜系統成功的關鍵因素?；谖锫摼W技術的嬰兒防盜系統，由于有了詳盡的各個環節的監控，減少了出現嬰兒位置不明的可能性；當發生偷盜事故等突發事件時，可以對門禁系統實現直接關閉，迅速查清原因，并馬上消除威脅來源。安裝了嬰兒防盜系統，能夠大大提升醫院安全管理的形象，使得醫院的管理水平有實質性的提高。