上海仁微醫(yī)療嬰兒防盜系統(tǒng)實施方案

1、第 頁上海仁微醫(yī)療嬰兒防盜系統(tǒng)方案1、應(yīng)用背景醫(yī)療衛(wèi)生是關(guān)系到每個人身體健康的社會公共事業(yè)。近幾年來，我國醫(yī)療衛(wèi)生領(lǐng)域的管理現(xiàn)代化水平取得了長足的進步，許多中型以上的醫(yī)院都采用了計算機管理，并且正在從單機向網(wǎng)絡(luò)化和無線化的方向發(fā)展。但與國際先進水平相比，我國的醫(yī)療衛(wèi)生水平還相對較落后。醫(yī)療衛(wèi)生系統(tǒng)如何調(diào)整發(fā)展步伐，改善管理機制、 提高自身業(yè)務(wù)水平和管理水平，更好地發(fā)揮醫(yī)院的整體優(yōu)勢，提高經(jīng)濟效益和增強競爭能力，是目前急待解決的問題。從世界范圍看，RFID技術(shù)在醫(yī)療行業(yè)的應(yīng)用愈加廣泛，起到了節(jié)約勞動力、提高醫(yī)護人員工作效率、有效防范因操作失誤引發(fā)的醫(yī)療事故、節(jié)省醫(yī)療成本以及增加安全性等作用。RF

2、ID消除了醫(yī)療體系繁瑣的操作程序，還能為病患提供更多的自由和方便；例如：在新生兒管理領(lǐng)域，剛剛出生的嬰兒，特征相似，理解和表達能力欠缺，如果不加以有效的標識往往會造成錯誤識別。目前醫(yī)院存在這母親抱錯嬰兒、惡意人為調(diào)換、嬰兒被盜等問題，如何有效的避免這種問題的出現(xiàn)，那就是在現(xiàn)有管理軟件中增加RFID技術(shù)，包括腕帶、固定式讀寫器、門禁系統(tǒng)、定位系統(tǒng)等。2、RFID技術(shù)介紹RFID（Radio Frequency Identification Technology）射頻識別技術(shù)是一種通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)的非接觸式自動識別技術(shù)。從概念上來講，RFID類似于條碼掃描，條碼掃描技術(shù)是

3、將已編碼的條形碼附著于目標物并使用專用的掃描讀寫器利用光電信號將信息由條形磁傳送到掃描讀寫器；而RFID則使用專用的RFID讀寫器及專門的可附著于目標物的RFID單元，利用RF信號將信息由RFID單元傳送至RFID讀寫器。目前，RFID技術(shù)中所衍生的產(chǎn)品大概有三大類：無源RFID產(chǎn)品、有源RFID產(chǎn)品、半有源RFID產(chǎn)品。無源RFID產(chǎn)品發(fā)展最早，也是目前發(fā)展最成熟，市場應(yīng)用最廣的產(chǎn)品。比如，公交卡、食堂餐卡、銀行卡、賓館門禁卡、二代身份證等，這個在我們的日常生活中隨處可見，屬于近距離接觸式識別類。其產(chǎn)品的主要工作頻率有低頻125KHZ、高頻13.56MHZ、超高頻433MHZ，超高頻915M

4、HZ。有源RFID產(chǎn)品，是最近幾年慢慢發(fā)展起來的，其遠距離自動識別的特性，決定了其巨大的應(yīng)用空間和市場潛質(zhì)。目前，在遠距離自動識別領(lǐng)域，如智能監(jiān)獄，智能醫(yī)院，智能停車場，智能交通，智慧城市，智慧地球及物聯(lián)網(wǎng)等領(lǐng)域有重大應(yīng)用。有源RFID在這個領(lǐng)域異軍突起，屬于遠距離自動識別類。產(chǎn)品主要工作頻率有超高頻915MHZ，微波2.45GHZ。有源RFID產(chǎn)品和無源RFID產(chǎn)品，其不同的特性，決定了不同的應(yīng)用領(lǐng)域和不同的應(yīng)用模式，也有各自的優(yōu)勢所在。但在本系統(tǒng)中，我們著重介紹介于有源RFID和無源RFID之間的半有源RFID產(chǎn)品，該產(chǎn)品集有源RFID和無源RFID的優(yōu)勢于一體，在門禁進出管理，人員精確定

5、位，區(qū)域定位管理，周界管理，電子圍欄及安防報警等領(lǐng)域有著很大的優(yōu)勢。2.1 半有源RFID技術(shù)簡介半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠距離識別和上傳數(shù)據(jù)，來解決單純的有源RFID和無源RFID沒有辦法實現(xiàn)的功能。簡單的說，就是近距離激活定位，遠距離識別及上傳數(shù)據(jù)。真正做到“運籌帷幄之中，決勝千里之外”的大將風范。2.2 半有源RFID技術(shù)特點及優(yōu)勢半有源RFID是一項易于操控、簡單實用且特別適合用于自動化控制的靈活性應(yīng)用技術(shù)，識別

6、工作無須人工干預(yù)，它既可支持只讀工作模式也可支持讀寫工作模式，且無需接觸或瞄準；可在各種惡劣環(huán)境下自由工作，短距離射頻產(chǎn)品不怕油漬、灰塵污染等惡劣的環(huán)境，可以替代條碼，例如用在工廠的流水線上跟蹤物體；長距射頻產(chǎn)品多用于交通上，識別距離可達幾十米，如自動收費或識別車輛身份等。其所具備的獨特優(yōu)越性是其它識別技術(shù)無法企及的，主要有以下幾個方面：讀取方便快捷：數(shù)據(jù)的讀取無需光源，甚至可以透過外包裝來進行。有效識別距離更大，有效識別距離可達到30米以上；識別速度快：終端一進入磁場，解讀器就可以即時讀取其中的信息，而且能夠同時處理多個終端，實現(xiàn)批量識別，同時可以實現(xiàn)500張標簽。數(shù)據(jù)容量大：數(shù)據(jù)容量最大的

7、二維條形碼(PDF417)，最多也只能存儲2725個數(shù)字；若包含字母，存儲量則會更少；RFID終端則可以根據(jù)用戶的需要擴充到數(shù)十K；使用壽命長，應(yīng)用范圍廣：其無線電通信方式，使之在粉塵、油污等高污染環(huán)境和放射性環(huán)境中，工作人員不必身在其中就可進行工作。終端的封閉式包裝使得壽命大大超過印刷的條形碼；標簽數(shù)據(jù)可動態(tài)更改：利用編程器可以寫入數(shù)據(jù)，從而賦予RFID標簽交互式便攜數(shù)據(jù)文件的功能，而且寫入時間比打印條形碼更少；更好的安全性：不僅可以嵌入或附著在不同形狀、類型的產(chǎn)品上，而且可以為終端數(shù)據(jù)的讀寫設(shè)置密碼保護，從而具有更高的安全性；動態(tài)實時通信：終端以每秒50100次的頻率與解讀器進行通信，所以

8、只要RFID終端所附著的物體出現(xiàn)在解讀器的有效識別范圍內(nèi)，就可以對其位置進行動態(tài)的追蹤和監(jiān)控。3 半有源RFID系統(tǒng)總體介紹3.1 系統(tǒng)原理PS實時定位追蹤系統(tǒng)通過RFID(電子標簽)的應(yīng)用，以電子標簽作為目前最先進的標識碼，具備了不易破損、數(shù)據(jù)可靠、使用周期長、有效通訊距離長等特點，是替代條形碼、紅外線標識的最佳選擇。將其安裝在受控目標上，來作為目標的唯一標識進行追蹤和定位。工作時，管理人員通過聯(lián)網(wǎng)的無線識別基站追蹤和定位目標。3.1.1 半有源RFID電子標簽半有源RFID電子標簽，是集成了有源RFID電子標簽和無源RFID電子標簽的優(yōu)勢，作為一種特殊的標示物。在平時情況，其處于休眠狀態(tài)不

9、工作，不向外界發(fā)出RFID信號，只有在其進入低頻激活器的激活信號范圍時，標簽被激活后，才開始工作。3.1.2 半有源RFID自動識別工作原理結(jié)合低頻激活器，半有源RFID標簽，被激活后正常工作。而低頻激活器的激活距離是有限的，它只能在小距離小范圍精確激活，這樣，以低頻激活器為基點來定位，在不同的位置安裝不同的基點，然后在一個大區(qū)域用遠距離讀寫器識別讀取信號，之后用不同的上傳方式將信號上傳到管理中心，這樣，完成了整個信號的采集，傳輸，處理，應(yīng)用的整個過程。620)this.style.width=620;如上圖所示，我們采用RFID半有源技術(shù)做人員區(qū)域定位管理，在每個被監(jiān)控區(qū)域，如每個房間，安裝

10、半有源定位基站，也就是我們公司的低頻激活器，每個低頻激活器帶有4路或者6路激活天線，相鄰的4個或者6個房間可以共用一臺低頻激活器，在整個我們的定位系統(tǒng)中，定位基站是最小的基點，作為定位點的最近本的基點，其激活標簽的距離在3-3.5米，也就是每個標簽在激活器3-3.5米的范圍里被激活，其定位精度可以描述為3-3.5米。不同區(qū)域的激活器，都有自己唯一的地址碼，當人員帶著半有源低頻激活標簽進入定位基站 被激活后，標簽正常工作，向外界發(fā)送標簽的ID號，同時也發(fā)送出激活標簽的激活器的地址碼，這樣，通過激活器的地址碼，我們就能夠定位出標簽所在的位置。當標簽從一個激活器拿到另一個位置時，上傳上來的激活器地址

11、碼也會隨之變化，這樣，就形成了完整的定位體系。而標簽上傳的數(shù)據(jù)，被大范圍內(nèi)的定位基站網(wǎng)關(guān)接收到，將信息上傳至管理中心進行處理，完成了整個定位系統(tǒng)。3.1. 3系統(tǒng)設(shè)計的思想新生嬰兒防盜管理系統(tǒng)是一個圍繞標準化、規(guī)范化、信息化課題建立起來的、用于解決新生兒防盜（防拆電子腕帶設(shè)計，具有拆卸報警功能）、錯抱（每張電子標簽具有唯一編碼。新生兒護理或進行看護權(quán)臨時轉(zhuǎn)移時，由護士持手持設(shè)備進行身份驗證，防止錯抱）、惡意調(diào)換、實時定位（實時追蹤新生兒的位置并可進行運動軌跡的查詢）的專用系統(tǒng)。該系統(tǒng)建設(shè)是按照先進、可靠、長遠發(fā)展的要求進行設(shè)計，旨在建設(shè)一套醫(yī)療行業(yè)管理系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要通過上海XXXX科技有限公

12、司提供的射頻自動識別產(chǎn)品，實現(xiàn)客戶的應(yīng)用需求，同時我們還考慮該系統(tǒng)的發(fā)展空間，以建設(shè)一個高可擴展性的產(chǎn)品全面智能追蹤系統(tǒng)為最終目標。整個系統(tǒng)將盡最大可能，保持用戶現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與應(yīng)用系統(tǒng)，并預(yù)留接口，可與現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)或?qū)淼膽?yīng)用系統(tǒng)結(jié)合，實現(xiàn)多方統(tǒng)一管理功能，減少或避免用戶重復投資。3.1.4系統(tǒng)建設(shè)的原則系統(tǒng)建設(shè)包括軟、硬件兩方面。在軟、硬件的開發(fā)、采購、集成時，上海XXXX科技有限公司遵循了以下原則：先進性“新生嬰兒防盜管理系統(tǒng)”主要構(gòu)建思想是利用射頻自動識別技術(shù)、軟件技術(shù)、計算機通訊技術(shù)，構(gòu)造一個覆蓋大范圍區(qū)域的嬰兒防盜管理系統(tǒng)，具備產(chǎn)品先進、成熟、性價比高等特點優(yōu)勢。經(jīng)濟性在保證滿足技術(shù)

13、要求的前提下，系統(tǒng)設(shè)計盡量采用性能價格比最佳的產(chǎn)品。系統(tǒng)的建設(shè)最大限度發(fā)揮原有部分設(shè)備的作用，如計算機網(wǎng)絡(luò)，設(shè)備、軟件等，最大限度上為用戶節(jié)省投資，保護已有的用戶投資。實用性系統(tǒng)的建設(shè)完全符合本項目的應(yīng)用需求和實際情況，突出實用性強，界面友好，操作簡單。擴展性在系統(tǒng)方案中按照系統(tǒng)分析、統(tǒng)籌規(guī)劃的觀點對系統(tǒng)容量及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展設(shè)想進行方案設(shè)計，既考慮到當前使用的易用性，更具有適當?shù)某靶浴?、嬰兒防盜系統(tǒng)建設(shè)意義 提高醫(yī)院信息化、智能化管理水平，為醫(yī)院建設(shè)更高、更全面的信息化打下扎實基礎(chǔ)； 杜絕病人、嬰兒被錯誤識別而接受了錯誤的治療； 病人無線求助功能； 幫助醫(yī)生或護士對特征相似、交流困難的嬰兒進行身

14、份的確認，防止錯抱現(xiàn)象； 監(jiān)視、追蹤未經(jīng)許可進入高危區(qū)域閑逛的人員，防止不必要意外的發(fā)生； 通過標簽防拆卸、ID號碼唯一性及母嬰配對措施，防止惡意調(diào)換、盜嬰事件的發(fā)生； 當醫(yī)療緊急情況、傳染病流行、恐怖威脅和其它情況對醫(yī)院的正常有效工作構(gòu)成威脅時，RFID系統(tǒng)能夠推動限制措施的執(zhí)行，防止未經(jīng)許可的醫(yī)護、工作人員和病人進出醫(yī)院。3.2.1系統(tǒng)組成和架構(gòu)基于半有源RFID技術(shù)的人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)由半有源RFID電子標簽、半有源低頻激活器、讀寫器（接收器、電子監(jiān)控基站）、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計算機、服務(wù)器和系統(tǒng)軟件組成。下圖一個簡單的人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)：620)this.style.width=

15、620;圖3-2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)架嬰兒防盜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖620)this.style.width=620;4.3.1 門禁管理系統(tǒng)建設(shè)意義（1） 防止嬰兒被非法帶出，杜絕嬰兒盜竊行為的發(fā)生；（2） 防止護士、母親對嬰兒的錯抱（母嬰標簽配對）；（3） 當醫(yī)療緊急情況、傳染病流行、恐怖威脅和其它情況對醫(yī)院的正常有效工作構(gòu)成威脅時，RFID系統(tǒng)能夠推動限制措施的執(zhí)行，防止未經(jīng)許可的醫(yī)護、工作人員和病人進出醫(yī)院。（4）醫(yī)院員工考勤及責任到人（全天候記錄相關(guān)相關(guān)工作人出入記錄，以備事件發(fā)生后責任到人）4.3.2 門禁管理系統(tǒng)拓撲圖620)this.style.width=620;系統(tǒng)總體設(shè)計5.1 系統(tǒng)功

16、能結(jié)構(gòu)圖620)this.style.width=620;該系統(tǒng)建設(shè)涉及三部分：第一、腕帶標簽綁定及信息錄入；第二、出入門禁管理系統(tǒng)；第三、對新生嬰兒監(jiān)護區(qū)的實時定位及監(jiān)控。 以下分別介紹系統(tǒng)建設(shè)的兩個部分：第一部分：嬰兒出生后應(yīng)立即在產(chǎn)房內(nèi)進行母親和嬰兒的標識工作，在其他病人被送入產(chǎn)房之前母親及嬰兒都應(yīng)被轉(zhuǎn)移出產(chǎn)房、產(chǎn)房必須準備：兩條不可轉(zhuǎn)移的標簽，分別用于母親及新生兒。標識帶上的信息應(yīng)該是一樣的，包括母親全名和標識帶編號，嬰兒性別，出生的日期和時間以及其他醫(yī)院認為能夠清楚匹配親生母子的內(nèi)容。第二部分：在樓層(或醫(yī)院)出入口裝配一臺與電子標簽相配套的閱讀器，當配有電子腕帶標簽的新生嬰兒接近閱

17、讀器一定的范圍，閱讀器就能夠自動識別電子標簽內(nèi)相關(guān)嬰兒信息并將相關(guān)數(shù)據(jù)自動傳輸給護士工作站或其他管理部門的后臺主機進行處理。如讀到未經(jīng)授權(quán)的電子標簽或者未配對之電子腕帶標簽，閱讀器會立即將相應(yīng)信號傳送給門禁控制器及后臺報警裝置，此時醫(yī)院管理人員需采取緊急防盜措施(大門及時關(guān)閉或派相關(guān)人員進行巡查，直到險情排除)，從而實現(xiàn)新生嬰兒的安全。第三部分：在每個嬰兒監(jiān)護室及監(jiān)護區(qū)樓層分別裝配一或兩臺與電子腕帶標簽相配套的識讀器，由于在讀寫器識讀的區(qū)域內(nèi)，可以實時讀取嬰兒身上電子標簽的相關(guān)信息，如若一定時間內(nèi)(一般為5秒)未讀到某個電子標簽信息，讀寫器則會發(fā)送相關(guān)信號給后臺報警裝置，從而避免新生嬰兒的偷盜

18、行為。5.2 前端母嬰信息綁定系統(tǒng)620)this.style.width=620;RFID母嬰系統(tǒng)示意圖注意：對新生兒的標識除必須實現(xiàn)病人標識的功能之外，同時，母親與嬰兒是一對匹配，單獨對嬰兒進行標識存在管理漏洞，無法杜絕惡意的人為調(diào)換。因此，最好是對新生嬰兒及其母親進行雙方關(guān)聯(lián)標識，用同一編碼等手段將親生母子聯(lián)系起來。在醫(yī)院工作人員和母親之間進行嬰兒看護權(quán)臨時轉(zhuǎn)換時， 雙方應(yīng)該同時進行檢查工作確保正確的母子配對。標識之余，還能夠充分保障標識對象的安全。門禁管理系統(tǒng)工作原理由RFID閱讀器設(shè)備識別到電子腕帶標簽,信號傳輸?shù)椒?wù)器；管理員在服務(wù)器上通過新生嬰兒防盜管理軟件系統(tǒng)管理員口令登陸平臺

19、輸入固定許可,臨時許可或嚴禁外出的電子標簽,系統(tǒng)自動識別判斷；若服務(wù)器接受到系統(tǒng)設(shè)置為許可攜帶出門的電子標簽,系統(tǒng)自動記錄其出入時間及卡號；若服務(wù)器接受到系統(tǒng)設(shè)置為嚴禁出入的電子腕帶標簽,系統(tǒng)會啟動報警器，期間相關(guān)人員會采取搜查,待情況解決后,由管理員在系統(tǒng)管理平臺進行“情況解決”處理后報警器停止鳴叫。系統(tǒng)自動記錄報警時間,報警卡號,情況處理時間,處理員等相應(yīng)信息。5.4 病房實時監(jiān)管系統(tǒng)5.4.1 建設(shè)病房實時監(jiān)管系統(tǒng)意義（1） 防止嬰兒盜竊人員不走門禁而破窗盜竊的發(fā)生，給嬰兒的安全性加上雙保險；（2） 實時查詢護士所在的大致位置以便對護士進行合理的調(diào)配和調(diào)度；（3） 有緊急情況發(fā)生，護士及

20、病人可以向護士管理中心或者相關(guān)管理部門無線求助；（4） 對某些重要病房、機密室進行權(quán)限的設(shè)置，對沒有相關(guān)權(quán)限人員的進入進行報警并記錄闖入時間；5.4.2 病房實時監(jiān)管系統(tǒng)拓展圖（RTLS）620)this.style.width=620;病房圖紙620)this.style.width=620;軟件終端人員流動部分示意圖RTLS 提供可在任何地方使用的精確的室內(nèi)定位，相對GPS成本更低，利于在室內(nèi)使用。在整個醫(yī)院的走廊及房間里布置閱讀器，實時監(jiān)控每個區(qū)域內(nèi)標簽的活動，并在一部個人電腦的顯示幕上標明這些終端的位置。RTLS包括一個視窗服務(wù)器軟件，即用來根據(jù)閱讀器收到的標簽信號來顯示相應(yīng)標簽的位置

21、的定位引擎軟件、用于視窗終端的客戶軟件、用于人員及重要固定資產(chǎn)追蹤的標簽、用于無線客戶遠端管理的設(shè)備管理軟件以及用來在顯示的地圖影像上監(jiān)視移動終端、資產(chǎn)和人員定位的應(yīng)用軟件。在醫(yī)院室內(nèi)環(huán)境中，我們的實時定位系統(tǒng)可以達到5-6M。如此高的精確度本身并沒有價值，但卻是非常重要的，因為對于一個欠完美的系統(tǒng)來說很難達到一個可靠的、持續(xù)的室間精確度。6、系統(tǒng)軟件介紹6.1 軟件系統(tǒng)功能概述本信息管理系統(tǒng)與RFID系統(tǒng)緊密集成,通過對嬰兒的基本信息,系統(tǒng)硬件組態(tài)配置,嬰兒出入監(jiān)控以及與其它系統(tǒng)集成接口設(shè)計構(gòu)成一套完善,獨立的信息管理系統(tǒng),以便加強對新生嬰兒的身份驗證，時時定位及房偷盜等的安全管理工作,本系

22、統(tǒng)還具有完善的系統(tǒng)管理功能模塊,防止非授權(quán)用戶登錄操作。6.11軟件截面圖620)this.style.width=620;620)this.style.width=620;620)this.style.width=620;6.2 系統(tǒng)安全管理（1）系統(tǒng)角色管理根據(jù)系統(tǒng)操作人員不同操作權(quán)限分為系統(tǒng)管理員，安全管理員及普通信息查詢員等不同角色，便于對系統(tǒng)的安全權(quán)限進行分配,以加強系統(tǒng)的安全管理。（2）系統(tǒng)權(quán)限管理根據(jù)系統(tǒng)各模塊功能不同，設(shè)置不同的操作權(quán)限，并將其歸屬不同角色，當系統(tǒng)操作沒有高權(quán)限時給出報警提示，并彈出登錄對話框提示登錄。6.3 系統(tǒng)基礎(chǔ)信息管理（1） 新生嬰兒的登記(編碼歸屬)從新生兒出生一刻開始注冊登記新生嬰兒信息，對其統(tǒng)一編