RFID射頻識別在MOSAIQ系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

傅世楣

(福建省腫瘤醫(yī)院 設(shè)備科，福建福州350014)

RFID射頻識別在MOSAIQ系統(tǒng)中的應(yīng)用研究

傅世楣

(福建省腫瘤醫(yī)院 設(shè)備科，福建福州350014)

目的:使用RFID射頻識別技術(shù)，在MOSAIQ系統(tǒng)上建立智能化的病人信息識別技術(shù)，防止人為輸入錯誤。方法:RFID射頻識別技術(shù)應(yīng)用到醫(yī)科達加速器MOSAIQ系統(tǒng)上，病人帶著手腕型遠距離感應(yīng)卡躺在治療床，信息被自動采集輸入到MOSAIQ系統(tǒng)。結(jié)論:實現(xiàn)病人信息自動采集，省去技術(shù)員手動輸入病人信息，有效防止人為輸入錯誤且節(jié)約時間。

RFID射頻;讀卡器;天線

射頻識別技術(shù)(RFID)，是20世紀90年代發(fā)展起來的一種新興自動識別技術(shù)。RFID系統(tǒng)的感應(yīng)卡和讀寫器之間無須物理接觸就可完成識別，可實現(xiàn)多目標(biāo)識別、運動目標(biāo)識別，可在更廣泛的場合中應(yīng)用［1］。本文研究射頻識別系統(tǒng)運用到現(xiàn)有的醫(yī)科達加速器MOSAIQ系統(tǒng)中。

1 系統(tǒng)工作原理

當(dāng)感應(yīng)卡進入讀卡器讀出范圍內(nèi)時，感應(yīng)卡被讀卡器通過發(fā)射天線不斷發(fā)射的射頻信號激活，感應(yīng)卡將自身編碼等信息通過卡的發(fā)送天線發(fā)送出去，反饋給讀卡器一個應(yīng)答信號，通過感應(yīng)卡與讀卡器互相之間的信號激活與應(yīng)答，讀卡器對接收的信號進行解調(diào)和解碼準確快速地識別感應(yīng)卡內(nèi)病人住院號碼，然后傳輸?shù)組OSAIQ系統(tǒng)。

2 應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計

2.1 讀卡器

讀卡器使用TI公司生產(chǎn)的MSP430單片機［2］，無線接收發(fā)送射頻部分采用TI的CC1101芯片，以433MHz的頻率發(fā)送接收感應(yīng)卡信號數(shù)據(jù)，通信模塊采用標(biāo)準RS232串口芯片把信號通過數(shù)據(jù)線傳給MOSAIQ系統(tǒng)電腦。

2.2 感應(yīng)卡

感應(yīng)卡也是使用TI公司生產(chǎn)的MSP430單片機［2］，和CC1101射頻芯片。感應(yīng)卡平時是處于休眠狀態(tài)的，只有進入讀卡器的感應(yīng)區(qū)才被喚醒，離開感應(yīng)區(qū)后又將自動休眠。

2.3 天線安裝

(1)天線的基本原理:導(dǎo)線載有交變電流時，就可以形成電磁波的輻射，輻射能力與導(dǎo)線的長短和形狀有關(guān)。如果兩導(dǎo)線的距離很近，且兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢幾乎可以抵消，輻射很微弱。如果兩導(dǎo)線張開，由于兩導(dǎo)線的電流方向相同，由兩導(dǎo)線所產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢方向相同，輻射較強。

(2)安裝對比分析:讀卡器的感應(yīng)距離取決于天線的大小，天線越大則感應(yīng)距離越遠，同時感應(yīng)距離可調(diào)，每個天線尺寸可以為1m×14m，可以多天線同時工作，根據(jù)加速器的治療特點，選取機房進口與治療床兩個安裝位置。兩個位置的天線對同樣67個病人住院號采集，對比的結(jié)果如表1。

表1 對比表

機房入口處出現(xiàn)了28例的采集錯誤，其中錯誤采集了上一個治療病人的住院號24例，其他4例。讀卡器時時對進入感應(yīng)區(qū)域的感應(yīng)卡進行讀卡，準備治療病人先于已治療的病人進入感應(yīng)區(qū)域時，就出現(xiàn)采集錯誤。入口處采集的病人信息不穩(wěn)定，排除在進口處安裝天線。治療床位置沒有出現(xiàn)采集錯誤的，出現(xiàn)17例采集延誤，原因為天線被旋轉(zhuǎn)的機架擋住，導(dǎo)致采集的信號減弱。

(3)總結(jié):入口處因病人出入的先后順序無法控制，解決采集的錯誤問題比較困難，治療床位置雖然出現(xiàn)了采集延誤的問題，可以通過調(diào)整天線位置或者增加天線數(shù)量來解決，相對比較簡單經(jīng)濟，

2.4 天線調(diào)試

2.4.1 天線數(shù)量選擇

兩根天線和四根天線布置方式(如圖1)，兩根天線的信號在部分角度出現(xiàn)不穩(wěn)定如表2，四根天線360°范圍內(nèi)，信號都很穩(wěn)定(如表2)。安裝在治療床位置并使四根天線，可以保證采集正確100%，采集不會出現(xiàn)延誤，信號穩(wěn)定，克服了機架角度的問題。

2.4.2 天線調(diào)諧

線圈天線進入讀寫器產(chǎn)生的交變磁場中，RFID天線與讀寫器天線之間的相互作用就類似于變壓器，兩者的線圈相當(dāng)于變壓器的初級線圈和次級線圈［3］。為了得到最好的調(diào)諧效果，功能測試時調(diào)節(jié)調(diào)諧電容值的大小，使用Identec調(diào)諧模塊(91－8968)，可以選擇不同的電容。將天線二端的導(dǎo)線接入調(diào)諧模塊二個接線孔，調(diào)諧模塊上的LED1亮綠燈時需要增加電容值，紅燈亮?xí)r需要減少電容值，LED1燈完全滅掉時電容調(diào)諧正常。LED為卡片感應(yīng)指示燈。黃燈閃爍說明天線感應(yīng)到卡片在感應(yīng)區(qū)內(nèi)。調(diào)諧電容的大小取決于線圈的長度。

圖1 天線安裝位置示意圖

表2 天線信號情況表

3 結(jié)論

本文研究的遠距離識別的MOSAIQ系統(tǒng)利用市場上已有的設(shè)備進行實際的調(diào)試，實現(xiàn)自動采集病人信息傳輸?shù)組OSAIQ系統(tǒng)，改變了技術(shù)員輸入病人住院號或者掃描治療單上的條形碼進行選擇病人的現(xiàn)狀。本文應(yīng)用研究有效解決人為輸入過程的誤操作，降低了醫(yī)療事故可能性，提高了治療速度，同時為日后病人信息數(shù)字化管理系統(tǒng)建立了條件。

［1］劉琰，李輝，顧亮.射頻識別技術(shù)軟硬件系統(tǒng)研制［J］.貴州工業(yè)大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2002，(01).

［2］周航慈，饒運濤.單片機程序設(shè)計基礎(chǔ)［M］.北京:北京航空航天大學(xué)出版社，2001.

［3］陳華君，林凡，郭東輝，等.RFID技術(shù)原理及其射頻天線的設(shè)計［J］.廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，2005，(6).

TP391

A

1002－2376(2015)04－0015－02

2015－01－10