基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的醫(yī)院用呼叫系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究

金光飛 何勝軍 屈峰浩 白炳鋒 錢衛(wèi)明 袁振宏 張君昊

摘要：隨著科技的進(jìn)步與發(fā)展，人們對(duì)醫(yī)療水平的要求除了對(duì)醫(yī)生的診斷水平有要求之外，對(duì)護(hù)士的服務(wù)水平和快速響應(yīng)能力的要求也越來越高。目前，絕大部分醫(yī)院用的病房呼叫系統(tǒng)是采用傳統(tǒng)的有線呼叫系統(tǒng)。傳統(tǒng)的有線呼叫系統(tǒng)，護(hù)士只能在護(hù)士站或過道等設(shè)置了呼叫裝置的位置處才能夠收到病房的呼叫請(qǐng)求，故無法隨時(shí)隨地的收到病房請(qǐng)求并在第一時(shí)間做出響應(yīng)。這不僅會(huì)導(dǎo)致不符合醫(yī)院服務(wù)的要求，如3甲醫(yī)院要求護(hù)士在5分鐘內(nèi)要趕到病人旁邊，甚至?xí)O誤病情，造成嚴(yán)重后果。本系統(tǒng)通過基于基站和終端所搭建的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，能夠較好地兼容現(xiàn)有的有線呼叫系統(tǒng)，從而使得醫(yī)護(hù)人員能夠及時(shí)地對(duì)患者的呼叫請(qǐng)求進(jìn)行接收并響應(yīng)。

關(guān)鍵詞：醫(yī)院;呼叫系統(tǒng);無線傳感網(wǎng)絡(luò)

一、項(xiàng)目背景

就浙江省而言，現(xiàn)有各大醫(yī)院約1687家，通過調(diào)研，其中的絕大多數(shù)所采用的的呼叫系統(tǒng)均為傳統(tǒng)的有線呼叫系統(tǒng)。該種有線呼叫系統(tǒng)，通常是在病房與護(hù)士站之間布設(shè)通信設(shè)備，從而使得患者在病床處的呼叫能夠較佳地傳達(dá)至護(hù)士站處。護(hù)士站處的醫(yī)護(hù)人員在收到呼叫請(qǐng)求時(shí)，能夠及時(shí)作出回應(yīng)并前往處理。該種有線式的呼叫系統(tǒng)因擺放位置固定，故局限性很大。例如，在護(hù)士站處的護(hù)士外出前往患者處時(shí)就不能夠很好地接收到其余患者的呼叫請(qǐng)求。

雖然現(xiàn)有市面上也出現(xiàn)了一些基于WiFi的無線呼叫系統(tǒng)的產(chǎn)品，但因其信號(hào)網(wǎng)絡(luò)是基于局域網(wǎng)概念，故而存在成本高、傳輸距離較短、信號(hào)穿透能力極差、性能不穩(wěn)定等缺點(diǎn)。

二、項(xiàng)目目標(biāo)

基于現(xiàn)有醫(yī)院用無線系統(tǒng)所存在的諸多弊端，本文作者致力于研究出一套全新的醫(yī)院用呼叫系統(tǒng)，并能夠達(dá)到下述的目的：

1、能夠擺脫線路及安裝位置的限制，使得醫(yī)護(hù)人員能夠隨時(shí)隨地的接收病患的呼叫請(qǐng)求并作出響應(yīng);

2、能夠很好地兼容醫(yī)院現(xiàn)有的無線呼叫系統(tǒng)，使得兩個(gè)系統(tǒng)能夠并存運(yùn)行。

三、項(xiàng)目方案

本文中通過基站與終端之間建立的無線傳感網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)上述的項(xiàng)目目標(biāo)。如圖1所示，為本文中的系統(tǒng)的示意圖。

結(jié)合圖1所示，本文中的呼叫系統(tǒng)包括用于與醫(yī)院呼叫系統(tǒng)進(jìn)行通信的基站以及多個(gè)終端，所述多個(gè)終端與基站共同構(gòu)建無線傳感網(wǎng)絡(luò);基站用于接受醫(yī)院呼叫系統(tǒng)處的呼叫信息并發(fā)送給所述多個(gè)終端。通過本文中的呼叫系統(tǒng)，能夠在現(xiàn)有的醫(yī)院無線呼叫系統(tǒng)的基礎(chǔ)上增加一套額外的無線呼叫系統(tǒng)。通過采用醫(yī)護(hù)人員攜帶終端的方式，使得醫(yī)護(hù)人員能夠無論在何時(shí)何地都能收到任意病房的呼叫與請(qǐng)求，從而較佳地避免了護(hù)士不在護(hù)士站或者是在其他病房服務(wù)時(shí)收不到其它病房的呼叫請(qǐng)求的問題。

本文中的基站包括基站主控單元和基站無線通信單元，基站主控單元用于對(duì)醫(yī)院呼叫系統(tǒng)處的呼叫信息進(jìn)行處理，基站無線通信單元用于實(shí)現(xiàn)基站與所述多個(gè)終端間的一對(duì)多通信。從而能夠較佳地實(shí)現(xiàn)基站與終端間的通信。

本文中的終端包括終端無線通信單元、終端主控單元、供電單元、顯示單元、第一指示燈、確認(rèn)按鍵和第二指示燈，終端無線通信單元用于與基站無線通信單元進(jìn)行配合，終端主控單元用于對(duì)基站處發(fā)送的呼叫信息進(jìn)行處理并產(chǎn)生用于發(fā)送給顯示單元的顯示指令和用于發(fā)送給第一指示燈的第一指示指令，供電單元用于提供終端的工作電源，顯示單元用于在收到顯示指令時(shí)對(duì)呼叫信息進(jìn)行顯示，第一指示燈用于在收到第一指示指令時(shí)點(diǎn)亮，確認(rèn)按鍵用于向終端主控單元發(fā)送確認(rèn)指令，終端主控單元能夠在收到確認(rèn)指令時(shí)控制第一指示燈熄滅、第二指示燈點(diǎn)亮，同時(shí)向基站進(jìn)行反饋，基站能夠在收到反饋信息時(shí)控制停止向其余終端發(fā)送呼叫信息。通過上述設(shè)置使得，使得醫(yī)護(hù)人員能夠較佳地收到呼叫信息并及時(shí)作出響應(yīng)。

本文中，基站主控單元和終端主控單元均基于STM32F103TZET6芯片進(jìn)行設(shè)計(jì)。通過采用意法半導(dǎo)體公司的STM32F103TZET6芯片，能夠根據(jù)芯片自身定義的無線網(wǎng)絡(luò)群搭建基站與終端間的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，從而成本較低且便于實(shí)現(xiàn)。另外，基于該種方式所搭建的無線傳感網(wǎng)絡(luò)，使得每一個(gè)終端都有一個(gè)獨(dú)立的地址和頻道，從而能夠較佳地提高系統(tǒng)的穩(wěn)定性。

本文中，基站無線通信單元和終端無線通信單元均基于nRF905芯片加以實(shí)現(xiàn)。通過利用nRF905芯片的基于433MHz頻道的2.4G信號(hào)，使得信號(hào)的傳輸能夠具有較佳的穿透性，從而，能夠較佳地保證信號(hào)的傳輸?shù)膶?shí)時(shí)性和穩(wěn)定性。另外，由于該技術(shù)在現(xiàn)有中的運(yùn)用非常成熟，故而技術(shù)上易于實(shí)現(xiàn)。

本文中的系統(tǒng)在具體使用時(shí)，患者能夠通過病床處的醫(yī)院呼叫系統(tǒng)進(jìn)行呼叫，之后醫(yī)院呼叫系統(tǒng)能夠?qū)⒑艚行畔l(fā)送至基站處，之后基站能夠?qū)⑹盏降暮艚行畔l(fā)送至所有的終端處，之后醫(yī)護(hù)人員能夠在相應(yīng)終端處對(duì)收到的呼叫信息進(jìn)行響應(yīng)。

其中，終端在收到呼叫信息時(shí)能夠通過顯示單元顯示呼叫信息并控制第一指示燈亮起。醫(yī)護(hù)人員能夠通過按下相應(yīng)終端的確認(rèn)按鍵對(duì)呼叫信息進(jìn)行響應(yīng)，同時(shí)終端主控單元控制該終端處的第一指示燈熄滅，第二指示燈亮起，并將響應(yīng)指令發(fā)送給基站，基站控制其余終端停止動(dòng)作。通過上述設(shè)置使得，使得醫(yī)護(hù)人員能夠較佳地收到呼叫信息并及時(shí)作出響應(yīng)。

四、項(xiàng)目結(jié)論

通過上述的設(shè)計(jì)使得，終端能夠被醫(yī)護(hù)人員隨身攜帶，故而能夠隨時(shí)隨地的接收到患者的呼叫請(qǐng)求，估計(jì)能夠較佳地提升醫(yī)護(hù)人員的工作效率，并能夠很大程度地降低了護(hù)士工作過程中的人為性出錯(cuò)概率。另外，由于本文中所提出的系統(tǒng)能夠很好地兼容醫(yī)院現(xiàn)有的有線呼叫系統(tǒng)，故而其在實(shí)際推廣運(yùn)用時(shí)，不需要拆除既有的無線呼叫系統(tǒng)，從而能夠很好地得到推廣，且不會(huì)因新系統(tǒng)的布置而導(dǎo)致醫(yī)院呼叫系統(tǒng)的缺失和癱瘓。

本文屬于項(xiàng)目原創(chuàng)記錄。

（作者單位：衢州職業(yè)技術(shù)學(xué)院）