基于RFID的非接觸式醫(yī)院智能登記查房系統(tǒng)

黃楠 蔣貴虎 吳佳寶 陳萬忠

摘 要：針對患者信息管理工作繁瑣且易出錯的現(xiàn)狀，文中提出一種基于RFID的非接觸式醫(yī)院智能登記查房系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用物聯(lián)網(wǎng)技術將人工智慧融入醫(yī)療體系，通過RFID手持機實現(xiàn)患者信息與標簽的綁定，病人入院登記分發(fā)標簽，用RFID手持機掃描并錄入姓名、年齡等基本信息，上傳到電腦數(shù)據(jù)庫，方便信息管理。查房時使用手持機掃描標簽，電腦終端數(shù)據(jù)庫中的匹配信息即可通過局域網(wǎng)發(fā)送至手持機;此外，親屬也可通過手機APP查看患者信息。結果表明所提系統(tǒng)實現(xiàn)了對醫(yī)院登記查房工作的簡化與優(yōu)化。

關鍵詞：RFID;非接觸式;智能登記查房;物聯(lián)網(wǎng)技術;標簽;病人信息管理

中圖分類號：TP393.19; TN919文獻標識碼：A文章編號：2095-1302（2019）08-00-03

0 引 言

近年來，RFID技術飛速發(fā)展，在各個領域得到廣泛應用，如智能公交[1]、公路監(jiān)測[2]。目前醫(yī)療衛(wèi)生信息化已納入“十三五”國家網(wǎng)絡安全和信息化建設重點，未來幾年，我國醫(yī)療信息化規(guī)模將持續(xù)增長，越來越多的企業(yè)發(fā)現(xiàn)RFID可以提高效率、降低成本、保障病患安全，當前RFID在醫(yī)療領域的應用主要集中在器械管理方面[3]。

目前醫(yī)院登記及查房多采用人工方式，存在著一些弊端：當較多病人需要快速登記時，傳統(tǒng)的人工方式不僅速度慢而且容易出錯，對危重病人來說一分一秒的耽擱都是災難;病人住院查房以人工方式進行，工作繁瑣，一旦出錯難以排查。將無線網(wǎng)絡技術應用到醫(yī)療領域是一種趨勢[4]，針對這種現(xiàn)狀，本文設計一種基于無線射頻識別技術的非接觸式醫(yī)院登記查房系統(tǒng)。該系統(tǒng)能夠提高病人入院高峰期的登記效率和準確率，降低醫(yī)院查房工作的工作量和出錯率[5];可以為病人建立更全面的治療記錄，醫(yī)生根據(jù)記錄及時更改治療方案，提高治療效率，減少病人的痛苦;親屬能夠隨時了解病人的醫(yī)囑、健康狀況、用藥記錄等信息。

1 系統(tǒng)原理

1.1 無線射頻識別技術

RFID技術最早起源于英國，在二戰(zhàn)時被用來識別敵我飛機身份，20世紀60年代開始商用。1999年麻省理工學院的自動識別技術中心提出“物聯(lián)網(wǎng)”的概念，RFID為其中的關鍵技術，因而近十幾年來得到了飛速發(fā)展[6-7]。

RFID是一種應用電磁感應原理進行識別并交換數(shù)據(jù)的短距離雙向通信技術，其由電子標簽（Passive Tag）、讀寫器（Reader or Scanner）、天線（Antenna）三部分組成[8]。其中，電子標簽用于儲存標志物的唯一編碼及數(shù)據(jù)信息，由芯片和標簽天線組成;讀寫器用于識別及寫入標簽數(shù)據(jù)信息，是數(shù)據(jù)采集的終端;天線是指無線通信系統(tǒng)中輻射和接收無線電波的裝置，在RFID系統(tǒng)中有讀寫用天線和標簽用天線兩種，用于發(fā)送和接收射頻信號。

讀寫器首先將要發(fā)送的信息經(jīng)過編碼加載到某一頻率的載波信號上，經(jīng)天線轉化為特定的電磁波能量向所需方向發(fā)射出去。電子標簽的天線將接收到的電磁波能量轉化為脈沖信號后經(jīng)芯片調制解碼，判斷請求類型及權限，可執(zhí)行讀操作或寫操作。讀操作即電子標簽將芯片中的信息通過天線發(fā)送給讀寫器，寫操作即對芯片E2PROM中的數(shù)據(jù)進行改寫。電子標簽的供能可由讀寫器發(fā)射的電磁波提供，也可有獨立電源，以此分為無源與有源標簽。RFID通信原理如圖1所示。

RFID技術得以廣泛應用的優(yōu)勢在于其具有非接觸無源特性的標簽[9]。非接觸式特性是指標簽和讀寫器不需要直接接觸，甚至在煙、霧等阻隔下能夠實現(xiàn)通信;無源特性是指RFID標簽可通過讀寫器發(fā)送的電磁波產(chǎn)生電能，不需要獨立的電源。此外，RFID標簽具有一個全球唯一的ID號，在生產(chǎn)過程中寫入存儲器，無法更改，使被標記物體具有唯一性，降低了識別和管理的出錯率。

1.2 系統(tǒng)流程

（1）病患入院時，醫(yī)院為其配發(fā)RFID標簽，并用手持機掃描錄入患者基本信息，通過TCP/IP協(xié)議發(fā)送至電腦終端保存，后續(xù)可進行信息的管理與維護。

（2）護士在查房時使用手持機靠近患者的RFID標簽，手持機獲取RFID標簽信息并通過局域網(wǎng)將信息發(fā)送至護士站電腦終端，電腦終端調取數(shù)據(jù)庫匹配標簽信息，再將匹配信息通過局域網(wǎng)發(fā)送至手持機，手持機收到信息之后將其顯示在軟件界面上，護士可以查看該患者的相關信息。

（3）手持機能將患者的相關信息發(fā)送至親屬的手機APP，以便親屬及時了解患者相關信息，如醫(yī)囑、用藥記錄等。

系統(tǒng)流程示意圖如圖2所示。

2 系統(tǒng)組成

2.1 硬件部分

（1）UHF手持機。UHF是指特高頻無線電波（Ultra High Frequency，UHF），即頻率在300～3 000 MHz，波長在

0.1～1 m的無線電波，穿透性強、閱讀距離遠，適合用于復雜的室內環(huán)境[10]。手持機中裝有安卓手機，可安裝安卓環(huán)境下的APP，為軟件部分的開發(fā)提供了基礎。手持機可以完成對標簽信息的錄入，并通過局域網(wǎng)與護士站計算機進行通信。圖3為UHF手持機。

（2）無源標簽腕帶。無源標簽腕帶如圖4所示，病人入院登記時由護士分發(fā)，佩戴于病人腕部，具有唯一ID號，體積小，方便佩戴，不會給病人帶來不便。

（3）護士站計算機。護士站計算機用于存儲患者信息，接收來自手持機的標簽號，并把匹配信息反饋給手持機。

（4）親屬安卓手機。親屬安卓手機可以查詢護士站計算機錄入的患者信息，如醫(yī)囑、用藥記錄、健康狀態(tài)等。

2.2 軟件部分

（1）手持機APP。手持機APP為Android studio平臺下用Java語言開發(fā)[11]。其主要用于錄入/查房功能，用以讀取標簽信息并發(fā)送到護士站計算機，也可錄入如患者姓名、年齡、手機號等基本信息。工作中主要用到圖5中的4個界面。使用時，打開手持機APP進入界面（a），同時護士站計算機軟件處于開啟狀態(tài)，且手持機與護士站計算機處于同一局域網(wǎng)下[12]，點擊錄入/查房，可進入界面（b）。在錄入登記時，護士為病人分發(fā)空白標簽，使用手持機掃描，可進入界面（c），點擊示意部分可輸入相應信息，輸入完成后，點擊確認發(fā)送，可將標簽信息發(fā)送至護士站計算機儲存。在查房時，護士使用手持機掃描病人標簽，當接收到標簽ID后，自動發(fā)送至護士站計算機，計算機返回與標簽匹配的病人信息顯示在界面（d）。掃描到已錄入標簽時，信息為只讀模式。

（2）護士站計算機軟件。本軟件初始界面如圖6所示。界面上方是使用示意圖，方便醫(yī)護人員迅速掌握系統(tǒng)原理及使用方法;中間部分是信息錄入欄，可錄入姓名、手機號碼、年齡三項基本信息，以及檔案、醫(yī)囑兩項高級信息，EPC為標簽ID，可將手持機掃描的標簽號顯示在此欄;界面下方是本機信息，包括服務器IP和服務器端口兩項信息。同一局域網(wǎng)下，掃描到空白標簽時，會在EPC欄顯示出標簽ID，此時可選擇在手持機端錄入或在計算機軟件端錄入。檔案管理界面可顯示已錄入的病人信息，不可更改，可以刪除，如圖7所示;醫(yī)囑管理界面可更新病人醫(yī)囑信息，如圖8所示。

（3）親屬手機APP。通過Socket通信實現(xiàn)對計算機數(shù)據(jù)庫中病人信息的讀取[13]，親屬在手機APP界面輸入登記時填寫的手機號，點擊確認后APP發(fā)送手機號碼至電腦服務器。電腦端識別到數(shù)據(jù)后將手機號碼匹配到數(shù)據(jù)庫，如果沒有該號碼，則手機端識別之后在屏幕上顯示“系統(tǒng)未查詢到信息”;如果匹配到該號碼，則從數(shù)據(jù)庫中提取對應的患者姓名、年齡、醫(yī)囑等信息發(fā)送到手機端，顯示在屏幕上。親屬端手機APP如圖9所示。

3 結 語

本文提出一種基于RFID的非接觸式醫(yī)院智能登記查房系統(tǒng)，其能夠完成對病人登記信息的快速準確錄入，可保存在計算機數(shù)據(jù)庫中，方便護士及醫(yī)生查詢，減少工作量，并且不易丟失。醫(yī)生可以在護士站計算機完成對病人醫(yī)囑的錄入，護士查房時直接掃描病人標簽獲得對應的醫(yī)囑信息，能夠更加方便快捷地給予每個病人治療建議。病人親屬可以通過手機APP查詢到患者的健康狀態(tài)、用藥記錄、治療方案等信息，增進了醫(yī)院與患者家屬之間的信息交流，有利于緩解醫(yī)患關系。

注：本文通訊作者為陳萬忠。

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