顧希

江蘇省南通市婦幼保健院 設(shè)備管理科， 江蘇 南通 226006

自行研制RFID母嬰識(shí)別及嬰兒防盜系統(tǒng)

顧希

江蘇省南通市婦幼保健院 設(shè)備管理科， 江蘇 南通 226006

目的 自主研發(fā)基于無(wú)線射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的母嬰識(shí)別及嬰兒防盜管理系統(tǒng)，滿足臨床監(jiān)護(hù)需要，防止新生兒抱錯(cuò)或被盜。方法 該系統(tǒng)由硬件和軟件兩部分組成。采用RFID技術(shù)，在嬰兒身上佩戴可發(fā)射出RF射頻信號(hào)且對(duì)人體無(wú)害的智能電子標(biāo)簽，同時(shí)在醫(yī)院內(nèi)需要進(jìn)行控制的區(qū)域安裝信號(hào)接收裝置。結(jié)果 信號(hào)接收裝置可以接收到嬰兒電子標(biāo)簽所發(fā)射出的RF信號(hào)，并據(jù)此對(duì)嬰兒所在位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤，對(duì)盜竊嬰兒的行為及時(shí)報(bào)警提示。結(jié)論 該系統(tǒng)以其適用性、可靠性、完整性等優(yōu)點(diǎn)代替了傳統(tǒng)的嬰兒佩戴標(biāo)志環(huán)的管理方法。

無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)；母嬰識(shí)別； 嬰兒防盜管理系統(tǒng)

0 前言

我院是一所集保健、醫(yī)療、教學(xué)、科研為一體的三級(jí)婦幼保健院，本地區(qū)超過(guò)50%的新生兒在此出生。設(shè)計(jì)一套高可靠性和完整性的母嬰識(shí)別及嬰兒防盜管理系統(tǒng)，對(duì)提升醫(yī)院整體專業(yè)形象，提高醫(yī)院綜合管理水平勢(shì)在必行。過(guò)去我院通常的做法是，在嬰兒一出生時(shí)，給其手腕或腳腕上戴上寫(xiě)有母親住院號(hào)和姓名的標(biāo)志環(huán)。僅是這么一個(gè)純物理性質(zhì)的標(biāo)志環(huán)，在工作中存著諸多隱患。新生兒在醫(yī)院被盜或被更換的發(fā)生概率雖然不高，但卻一直在發(fā)生，這些事給當(dāng)事人造成心靈上的嚴(yán)重創(chuàng)傷，也使醫(yī)院的聲譽(yù)受到嚴(yán)重影響，甚至面臨訴訟及經(jīng)濟(jì)賠償。有的是醫(yī)院工作人員無(wú)心的過(guò)錯(cuò)，有的則是別有用心的有意行為。有了母嬰安全監(jiān)護(hù)RFID系統(tǒng)，醫(yī)院的利益得到保護(hù)，新生兒及其家庭的幸福得到保障。

1 系統(tǒng)組成

系統(tǒng)由硬件和軟件兩大部分組成。

1.1 硬件部分

（1）母嬰腕帶。包括母親腕帶和嬰兒腕帶各一只，腕帶內(nèi)部嵌有RFID標(biāo)簽，設(shè)計(jì)具有如下特點(diǎn)：非常輕巧，容易佩帶，無(wú)過(guò)敏反應(yīng)，不傷害嬰兒皮膚。

（2）醫(yī)護(hù)工作卡。醫(yī)護(hù)工作人員出入嬰兒護(hù)理室等門禁的授權(quán)卡。

（3）臺(tái)式讀寫(xiě)器。即“發(fā)卡器”，與服務(wù)器主機(jī)永久連接，向母嬰腕帶或醫(yī)護(hù)工作卡內(nèi)寫(xiě)入/修改母親和嬰兒的個(gè)性化信息。

（4）RFID[1]閱讀器。閱讀器為讀取標(biāo)簽信息的設(shè)備，分為手持式和固定式。醫(yī)護(hù)人員在工作時(shí)攜帶手持式閱讀器，讀取母嬰腕帶或醫(yī)護(hù)工作卡上的信息，尋找需要進(jìn)行相應(yīng)護(hù)理的母親或新生兒，并可以記錄對(duì)母親或嬰兒的監(jiān)護(hù)工作，如喂奶、洗浴、消毒、打針等。固定式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器配有高增益天線，主要用來(lái)在固定場(chǎng)合對(duì)電子標(biāo)簽進(jìn)行識(shí)讀。

（5）門禁監(jiān)控系統(tǒng)[2]。該系統(tǒng)包括天線，大功率讀寫(xiě)器及電磁鎖，共同構(gòu)成完整的門禁系統(tǒng)。安裝于嬰兒護(hù)理室門口，讀取出入的腕帶或卡的信息，如果沒(méi)有授權(quán)的嬰兒出入，系統(tǒng)會(huì)發(fā)出報(bào)警，并啟動(dòng)電磁鎖開(kāi)關(guān)，將門關(guān)閉。

1.2 軟件部分

軟件部分包括設(shè)備軟件、系統(tǒng)軟件、安全門禁軟件等。

2 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

圖1 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

如圖1所示，通訊線路采用CAN總線方式。發(fā)卡機(jī)、計(jì)算機(jī)、通訊轉(zhuǎn)換器、數(shù)據(jù)服務(wù)器之間是物理線路連接。有源電子標(biāo)簽[5]（包括母嬰腕帶、醫(yī)護(hù)工作卡）由芯片組成。每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上識(shí)別目標(biāo)對(duì)象，它們與系統(tǒng)之間是無(wú)線通訊鏈路，具有如下特點(diǎn)：遠(yuǎn)距離（0～70m）自動(dòng)識(shí)別；基于HDLC的時(shí)分多址和同步通信機(jī)制；超低功耗設(shè)計(jì)。固定式電子標(biāo)簽讀寫(xiě)器具有如下特點(diǎn)：支持RS232/485有線方式上位機(jī)通訊[7-8]；使用頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設(shè)備互不干擾；支持多達(dá)200個(gè)RFID讀寫(xiě)；極低的射頻發(fā)射功率和功耗；抗干擾和防雷設(shè)計(jì)?；赑DA CF接口的手持式讀寫(xiě)器[4]具有的主要特性為：基于微軟WinCE4.0以上嵌入式操作系統(tǒng)；CF接口的電子標(biāo)簽讀寫(xiě)模塊，支持讀寫(xiě)模塊的即插即用；320×240分辨率的QVGA-TFT型彩色觸摸屏顯示器；使用頻道隔離技術(shù)，多個(gè)設(shè)備互不干擾；發(fā)射功率可調(diào)。選用內(nèi)潛式天線[3]傳遞標(biāo)簽與讀寫(xiě)器間的射頻信號(hào)。

3 系統(tǒng)工作流程

如圖2所示：首先注冊(cè)登記新生兒信息，對(duì)其統(tǒng)一編碼并配置其相關(guān)信息，如母親姓名、出生日期、性別、母親住院號(hào)等。登記標(biāo)簽信息，建立每個(gè)嬰兒與每個(gè)RFID標(biāo)簽的唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系，為出入登記和監(jiān)控提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。綁定嬰兒卡與母親卡，為嬰兒佩戴。通過(guò)護(hù)士攜帶的手持式RFID讀寫(xiě)器，分別讀取母親與嬰兒所佩戴的RFID母嬰識(shí)別帶中的信息，確認(rèn)雙方的身份匹配，防止嬰兒被抱錯(cuò)。在嬰兒室、樓層等進(jìn)出入口裝配一臺(tái)與電子標(biāo)簽相配套的識(shí)讀器，當(dāng)配有電子標(biāo)簽的新生嬰兒接近識(shí)讀器一定的范圍時(shí)，識(shí)讀器就能夠自動(dòng)識(shí)別電子標(biāo)簽，并將相關(guān)數(shù)據(jù)自動(dòng)傳輸給后臺(tái)主機(jī)進(jìn)行處理，如讀到未經(jīng)授權(quán)的電子標(biāo)簽，會(huì)立即將相應(yīng)信號(hào)傳送給門禁控制器及報(bào)警裝置，產(chǎn)生相應(yīng)的防盜措施。

圖2 系統(tǒng)工作流程圖

4 系統(tǒng)功能

（1）防止嬰兒被抱錯(cuò)。當(dāng)護(hù)士抱著嬰兒離開(kāi)時(shí)，嬰兒腕帶的識(shí)別信息必須和母親識(shí)別信息匹配才能離開(kāi)，如果信息不匹配，門禁系統(tǒng)將會(huì)發(fā)出警報(bào)，可以有效地防止嬰兒被抱錯(cuò)。

（2）防止嬰兒被盜。需要在各個(gè)監(jiān)護(hù)病房的出入口布置固定式RFID讀寫(xiě)器，每次有護(hù)士和嬰兒需要通過(guò)時(shí)，通過(guò)讀取護(hù)士身上的RFID身份識(shí)別卡和嬰兒身上的RFID母嬰識(shí)別帶，身份確認(rèn)無(wú)誤后監(jiān)護(hù)病房的門才能被打開(kāi)。同時(shí)，護(hù)士的身份信息，嬰兒的身份信息及出入時(shí)間被記錄入數(shù)據(jù)庫(kù)中。配合監(jiān)控錄像，保安能隨時(shí)監(jiān)視重點(diǎn)區(qū)域的情況

5 系統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)

（1）主動(dòng)式保護(hù)。每隔10s，各嬰兒防盜標(biāo)簽都會(huì)通過(guò)接收器LAR向控制電腦發(fā)出信號(hào)，使得系統(tǒng)可以及時(shí)了解每個(gè)標(biāo)簽的工作情況，為所有嬰兒提供最大程度的安全保護(hù)。

（2）唯一電子編碼。每個(gè)電子標(biāo)簽都有唯一編碼，不會(huì)重復(fù)導(dǎo)致混亂。

（3）安全性。本系統(tǒng)采用獨(dú)特的nW級(jí)功耗設(shè)計(jì)，對(duì)人體健康無(wú)影響.

（4）可靠性、防沖突性[3]。選取的閱讀器可同時(shí)讀取200個(gè)標(biāo)簽以上，可有效避免因同時(shí)有大量標(biāo)簽存在于讀取范圍系統(tǒng)無(wú)法全部響應(yīng)，提高了系統(tǒng)的可靠性。

（5）響應(yīng)快速性[6]。系統(tǒng)采用2.45GHz微波頻段，RFID Reader讀取響應(yīng)速度很快，理論上支持200km/h通過(guò)速度的識(shí)別，可以有效地避免人員的快速移動(dòng)造成的讀取失誤和遺漏。

6 應(yīng)用結(jié)果

通過(guò)目前在一個(gè)產(chǎn)科病區(qū)初步安裝試運(yùn)行，有效防止了1例嬰兒報(bào)錯(cuò)現(xiàn)象，2例護(hù)士沒(méi)戴醫(yī)護(hù)人員卡的情況下帶走嬰兒去兒科會(huì)診，1例未結(jié)賬家屬抱走嬰兒。試運(yùn)行結(jié)果說(shuō)明系統(tǒng)識(shí)別和報(bào)警功能良好。此系統(tǒng)得到嬰兒家屬一致好評(píng)和醫(yī)護(hù)人員的肯定，對(duì)提高醫(yī)院管理現(xiàn)代化水平，改善新生兒管理機(jī)制，更好地發(fā)揮醫(yī)院整體優(yōu)勢(shì)，提高經(jīng)濟(jì)效益和增強(qiáng)競(jìng)爭(zhēng)能力有一定積極作用。

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Development of RFID Mother & Infant Recognitoin and Infants Security System

GU Xi
Equipment Management Department, Nantong Maternal and Child Health Hospital, Nantong Jiangsu 226006, China

Objective To develop mother and infant recognition and infants security system based on RFID technology. Methods This system consists of hardware and sofware. Sticked an intelligent electronical label which can emit a harmless RF signal to the body, meanwhile, installed a signal recieption device in the area where should be controled in the hospital. Results Signal receiption device can receive the RF signal from baby's electronical label and will control and track the location of neonatus realtime, give an alarm if any babies are being stolen. Conclusion This system is suitable, reliable and complete for use, can replace the method of putting indicator ring on neonatus by much advantages.

radio frequency indentification (RFID); mother & infant recognition; infant security system

TP391.4；R174.4

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2011.06.011

1674-1633(2011)06-0037-03

2010-11-18

2010-12-10

作者郵箱：guxi12@163.com