基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嬰兒防盜系統(tǒng)

摘要：嬰兒防盜系統(tǒng)能夠解決家長及醫(yī)院的后顧之憂，并能使醫(yī)院更專注于提高看護(hù)質(zhì)量。為此，借鑒國內(nèi)外物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)方案，開發(fā)了一套嬰兒防盜系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用了給初生嬰兒佩帶可發(fā)射RF射頻信號的標(biāo)簽，并對標(biāo)簽進(jìn)行追蹤的防盜辦法。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；射頻識別；新生兒；防盜

中圖分類號：TP315 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1006-8228(2011)09-45-03

0 引言

一個(gè)新生命的降生，是父母最快樂的時(shí)刻，對醫(yī)療機(jī)構(gòu)而言是他們擔(dān)負(fù)重大責(zé)任的時(shí)刻。各大醫(yī)院的新生兒被盜案件屢見不鮮，新生兒的安全管理是各大醫(yī)院管理的重中之重。然而，管理責(zé)任的不明確(護(hù)士，護(hù)工，保安誰來監(jiān)管被盜情況)和無法實(shí)現(xiàn)7*24小時(shí)不間斷監(jiān)控新生兒的實(shí)際情況，導(dǎo)致傳統(tǒng)的嬰兒管理模式并不適應(yīng)目前形勢的發(fā)展。為了解決這個(gè)管理問題，醫(yī)療行業(yè)急需一個(gè)先進(jìn)的、行之有效的嬰兒防盜管理體系?；谖锫?lián)網(wǎng)的嬰兒防盜系統(tǒng)，就是—個(gè)旨在利用電子射頻技術(shù)和IT計(jì)算技術(shù)的優(yōu)勢，對新生兒進(jìn)行科學(xué)、有效管理的系統(tǒng)。

1 關(guān)鍵技術(shù)

1.1嬰兒身份識別主索引技術(shù)

身份識別主索引技術(shù)是建立在不同信息管理系統(tǒng)之上唯一識別某個(gè)對象實(shí)體的技術(shù)。舉個(gè)例子來說，住院管理系統(tǒng)和電子醫(yī)生站系統(tǒng)如果是兩個(gè)廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，那用于標(biāo)示同一個(gè)病人的編碼可能就不一致，如何在對方系統(tǒng)也能找到指定的信息，這就要利用身份識別主索引技術(shù)。

所謂身份識別主索引技術(shù)，就是根據(jù)一個(gè)身份編碼，能夠在不同的應(yīng)用信息系統(tǒng)內(nèi)無障礙地訪問該身份所有的相關(guān)數(shù)據(jù)。

本本所描述的嬰兒防盜系統(tǒng)設(shè)有一個(gè)獨(dú)立的嬰兒身份主索引服務(wù)器，通過該服務(wù)器對嬰兒身份產(chǎn)生唯一的II號，該主索引服務(wù)器通過和現(xiàn)有的醫(yī)院HIS系統(tǒng)、住院管理中心系統(tǒng)、嬰兒防盜系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)接口，達(dá)到本服務(wù)器產(chǎn)生的ID能夠在異構(gòu)的信息系統(tǒng)之間訪問數(shù)據(jù)的目的。

1.2RFID物聯(lián)網(wǎng)

射頻識別技術(shù)(Radio Frequency Identification，RFID)是20世紀(jì)90年代開始興起的一種自動(dòng)識別技術(shù)，是一項(xiàng)利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目的的技術(shù)。

物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分。其英文名稱是\"The Internet of things\"。由此，顧名思義，“物聯(lián)網(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴(kuò)展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴(kuò)展到了任何物品與物品之間，進(jìn)行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網(wǎng)是通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進(jìn)行信息交換和通信，以實(shí)現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)。

1.3定位計(jì)算技術(shù)

被動(dòng)三角定位包含兩部分概念，一是被動(dòng)。另一個(gè)是三角。被動(dòng)定位區(qū)別于主動(dòng)定位，即定位的請求不是由被定位方發(fā)起的，而接收器的位置是固定的，根據(jù)接收器的位置可以得知手機(jī)的物理地址。為了計(jì)算更精確的坐標(biāo)，需要至少三個(gè)接收器的坐標(biāo)，即通過三角計(jì)算標(biāo)簽的精確位置。其實(shí)所謂三角定位一般會(huì)使用四到六個(gè)接收器的坐標(biāo)，之所以說三角定位一方面是強(qiáng)調(diào)至少需要三個(gè)接收器的位置，另一方面在計(jì)算四到六角問題時(shí)也是將多邊形切割成若干個(gè)三角。

通過定位計(jì)算技術(shù)，接收器在收到標(biāo)簽發(fā)送的電子射頻信號之后，能定位到攜帶標(biāo)簽的嬰兒具體位置，并在信息系統(tǒng)上實(shí)時(shí)標(biāo)示，加大管理力度。

2 系統(tǒng)組成

醫(yī)院嬰兒防盜系統(tǒng)包括衛(wèi)嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶、接收器、出口監(jiān)視器以及相關(guān)管理軟件組成。

2.1嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶

系統(tǒng)的核心是嬰兒防盜標(biāo)簽，它是一個(gè)小巧的射頻發(fā)射器，但卻融合了先進(jìn)的科技和精巧的人體工程學(xué)設(shè)計(jì)技術(shù)。防盜標(biāo)簽具有可靠的防破壞特性，從戴上標(biāo)簽的瞬間開始，電子防盜標(biāo)簽就不斷地自動(dòng)發(fā)射出信號，以便系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標(biāo)簽的行為會(huì)觸發(fā)報(bào)警。嬰兒防盜標(biāo)簽外觀如圖l所示。

與標(biāo)簽配套使用的腕帶可以調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同嬰兒，但不可重復(fù)使用。由于新生嬰兒在出生后的數(shù)天內(nèi)會(huì)因迅速失去體內(nèi)多余的水份而減輕體重，因此腕帶還可以隨時(shí)根據(jù)嬰兒體重變化而調(diào)整。

嬰兒防盜標(biāo)簽可以重復(fù)使用，采用防水設(shè)計(jì)，可進(jìn)行清洗，不會(huì)引起任何過敏反應(yīng)，它遵循國內(nèi)外電氣設(shè)備的安全要求：醫(yī)用電氣設(shè)備不得對患者、操作者及周圍環(huán)境造成機(jī)械危險(xiǎn)。

2.2接收器

信號接收器是RF射頻接收設(shè)備，通常隱蔽地安裝在天花板上，可以接收一定范圍內(nèi)防盜標(biāo)簽發(fā)出的信號并通過StarWorks網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)娇刂齐娔X中。

系統(tǒng)不斷監(jiān)控接收器的工作狀況以確保最高級別的系統(tǒng)安全，無論何種原因?qū)е陆邮掌鞑荒苷９ぷ?，系統(tǒng)都會(huì)發(fā)出警報(bào)。接收器外觀設(shè)計(jì)如圖2所示。

2.3出口監(jiān)視器

出口監(jiān)視器安裝在受控區(qū)域(例如婦產(chǎn)科病區(qū))各出口附近并不斷發(fā)射出射頻信號。一旦攜帶防盜標(biāo)簽的嬰兒進(jìn)入某個(gè)出口監(jiān)視器的發(fā)射區(qū)域，接收到出口監(jiān)視器信號的防盜標(biāo)簽就立即通過接收器LAR向控制電腦發(fā)送報(bào)警信息。

與所有基于Star Works網(wǎng)絡(luò)的設(shè)備一樣，系統(tǒng)不斷監(jiān)控出口監(jiān)視器的工作狀態(tài)，并可在設(shè)備出錯(cuò)或遭到破壞時(shí)及時(shí)報(bào)警。

3 系統(tǒng)目標(biāo)

嬰兒防盜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目標(biāo)：

(1)以“內(nèi)部管理規(guī)范化”、“實(shí)時(shí)監(jiān)控嬰兒位置”及“嚴(yán)防嬰兒非法出入病區(qū)”為主要目標(biāo)，為醫(yī)院建立高效、安全的嬰兒防盜體系奠定基礎(chǔ)。

(2)引入創(chuàng)新的管理思路來優(yōu)化原有業(yè)務(wù)流程，建立產(chǎn)科的嬰兒管理平臺，責(zé)任使用信息系統(tǒng)來把好安全監(jiān)控的最后一道關(guān)，從而更好地解放臨床一線工作，緩解安全管理能力不足的矛盾。

嬰兒防盜系統(tǒng)特點(diǎn)：

(1)符合數(shù)字化醫(yī)院建設(shè)的要求，總體規(guī)劃方案設(shè)計(jì)先進(jìn)、結(jié)構(gòu)合理、運(yùn)行穩(wěn)定、操作方便、經(jīng)濟(jì)實(shí)用及易于維護(hù)管理，實(shí)現(xiàn)信息流與業(yè)務(wù)、管理的有機(jī)融合。

(2)實(shí)現(xiàn)了新生兒的規(guī)范化管理，能全面滿足產(chǎn)科的日常工作及管理的需要。

(3)具有良好的操作界面，參數(shù)化管理方便，具有較強(qiáng)的擴(kuò)展性，便于增加新功能、新業(yè)務(wù)。

(4)能夠根據(jù)業(yè)務(wù)需要靈活地設(shè)定每項(xiàng)功能的操作權(quán)限和數(shù)據(jù)訪問權(quán)限，并且支持權(quán)限的多級分配，充分保障系統(tǒng)數(shù)據(jù)的安全性、可靠性。

(5)軟件系統(tǒng)具有先進(jìn)的體系結(jié)構(gòu)，并具有合理的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和充分的升級空間。

(6)軟件具有自動(dòng)提醒報(bào)警功能，對需要注意的緊急情況以聲、光、震動(dòng)等方式進(jìn)行自動(dòng)提醒，以防止危險(xiǎn)的發(fā)生。

(7)具備強(qiáng)大的統(tǒng)計(jì)分析功能，支持各類統(tǒng)計(jì)圖表，直觀展現(xiàn)數(shù)據(jù)，方便決策使用。

4 系統(tǒng)環(huán)境要求

服務(wù)器配置要求：內(nèi)存4G，CPU雙核2.4G以上，硬盤500G以上，操作系統(tǒng)Windows 2003 Server+Sp2以上。數(shù)據(jù)庫：Oracle 10g以上，IIS6.0以上，net2.0，office2003以上。

客戶端PC機(jī)：CPU應(yīng)至少采用Pentium III lG或相當(dāng)，內(nèi)存512M或以上，操作系統(tǒng)windows2000以上，硬盤剩余能運(yùn)行空間大于2GB。5系統(tǒng)軟件開發(fā)環(huán)境及整體結(jié)構(gòu)

嬰兒防盜系統(tǒng)整體采用Microsoft C#.net技術(shù)開發(fā)。Visual c#.NET是Visual Studio系列中的最新成員。這種新語言基于C／C++，但它深化了更容易地使用面向組件編程的發(fā)展方向。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嬰兒防盜系統(tǒng)包括嬰兒防盜標(biāo)簽、出口監(jiān)視器、接收器、有線網(wǎng)絡(luò)以及控制用電腦終端，如圖3所示。

6 關(guān)鍵業(yè)務(wù)

6.1實(shí)時(shí)嬰兒位置監(jiān)控

作為產(chǎn)科護(hù)理工作^、員，需要能夠在軟件操作界面上一目了然地看到當(dāng)前病區(qū)的管理信息、嬰兒所在位置和當(dāng)前狀態(tài)等。

一旦嬰兒長時(shí)間呆在非指定位置，憑借本系統(tǒng)管理人員可以及時(shí)作出反應(yīng)，消除安全隱患。嬰兒防盜系統(tǒng)軟件界面如圖4所示。

6.2嬰兒合法外出操作

在嬰兒的住院過程中，往往有很多需要正常離開病區(qū)的情況，如集中洗澡、外出檢查或手術(shù)等等。經(jīng)過授權(quán)的護(hù)理工作人員可以在該種情況下在本系統(tǒng)管理軟件中進(jìn)行操作，并合法攜帶嬰兒出入病區(qū)。

6.3防止嬰兒被非法攜帶外出

嬰兒安全的最重要部分就是防止被盜，即非法被攜帶離開病區(qū)。當(dāng)佩戴有防盜腕帶的嬰兒被非法帶離病區(qū)，防盜系統(tǒng)將用各種方式提出報(bào)警，并自動(dòng)關(guān)閉門禁系統(tǒng)。

7 結(jié)束語

身份識別和住院安全將是未來醫(yī)院內(nèi)部管理最重要的發(fā)展方向。物聯(lián)網(wǎng)的興起為新生兒的安全管理提供了良好的發(fā)展機(jī)遇。確保信息的準(zhǔn)確性和及時(shí)性，以及和各項(xiàng)控制系統(tǒng)的聯(lián)動(dòng)是嬰兒防盜系統(tǒng)成功的關(guān)鍵因素。基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的嬰兒防盜系統(tǒng)，由于有了詳盡的各個(gè)環(huán)節(jié)的監(jiān)控，減少了出現(xiàn)嬰兒位置不明的可能性；當(dāng)發(fā)生偷盜事故等突發(fā)事件時(shí)，可以對門禁系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)直接關(guān)閉，迅速查清原因，并馬上消除威脅來源。安裝了嬰兒防盜系統(tǒng)，能夠大大提升醫(yī)院安全管理的形象，使得醫(yī)院的管理水平有實(shí)質(zhì)性的提高。