基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高峰，張勝，劉惠欣，楊友良，馬翠紅，湯園園

1.華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院 器械科，河北唐山 063000；2.華北理工大學(xué) 圖書館，河北 唐山 063000

醫(yī)院數(shù)字化

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

高峰1，張勝1，劉惠欣2，楊友良2，馬翠紅2，湯園園1

1.華北理工大學(xué)附屬醫(yī)院 器械科，河北唐山 063000；2.華北理工大學(xué) 圖書館，河北 唐山 063000

目的基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)開發(fā)醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)，加強(qiáng)對(duì)醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的管理，防止醫(yī)院固定資產(chǎn)丟失。方法在醫(yī)療設(shè)備上安裝射頻識(shí)別（RFID）電子標(biāo)簽，在醫(yī)院的重要區(qū)域安裝RFID閱讀器，將醫(yī)療設(shè)備的移動(dòng)軌跡實(shí)時(shí)地發(fā)送至服務(wù)器，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)醫(yī)療設(shè)備的精確定位。結(jié)果該系統(tǒng)的應(yīng)用基本解決了醫(yī)療設(shè)備跟蹤管理的困難，方便了醫(yī)院固定資產(chǎn)盤點(diǎn)核對(duì)，提高了醫(yī)療設(shè)備管理的信息化水平。結(jié)論基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)，具有良好的實(shí)用性、穩(wěn)定性和擴(kuò)展性。

醫(yī)療設(shè)備；物聯(lián)網(wǎng)；射頻識(shí)別；電子標(biāo)簽；醫(yī)療設(shè)備定位系統(tǒng)

0 引言

隨著醫(yī)院規(guī)模的不斷擴(kuò)大和醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備種類的不斷推陳出新，各個(gè)醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的數(shù)量日益增加，據(jù)統(tǒng)計(jì)有些大型三甲醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的價(jià)值已占到醫(yī)院固定資產(chǎn)總額的55%～75%[1]，這就給設(shè)備科對(duì)醫(yī)療設(shè)備的管理提出了更高的挑戰(zhàn)。如何實(shí)現(xiàn)醫(yī)療設(shè)備定位化管理是設(shè)備科必須重視并切實(shí)思考的問題。物聯(lián)網(wǎng)是近年來發(fā)展起來的一種物-物互聯(lián)新技術(shù)，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)，可以打破傳統(tǒng)醫(yī)療設(shè)備管理模式，把物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)和醫(yī)療設(shè)備精確定位密切結(jié)合起來，可推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備管理水平的整體提升[2]。

1 系統(tǒng)的需求分析

目前大部分醫(yī)院的設(shè)備科對(duì)醫(yī)院固定資產(chǎn)的盤點(diǎn)都存在一定的困難，無法準(zhǔn)確地實(shí)現(xiàn)賬物相符[3]。設(shè)備科固定資產(chǎn)管理人員需每年對(duì)醫(yī)院所有固定資產(chǎn)進(jìn)行盤點(diǎn)，常見的辦法主要有兩種，一是按照每個(gè)科室的固定資產(chǎn)的賬目明細(xì)去每個(gè)科室逐一進(jìn)行核實(shí)[4]，這是最原始也是最常用的辦法，既浪費(fèi)人力又浪費(fèi)時(shí)間，而且經(jīng)常遇到有些設(shè)備科室內(nèi)的管理人員都不知道存放在何處，基本無法實(shí)現(xiàn)賬物相符，往往形成走過場的形式主義盤點(diǎn)[5]；二是有些醫(yī)療設(shè)備管理系統(tǒng)帶有條形碼掃描功能[6]，可以方便固定資產(chǎn)的盤點(diǎn)，這種辦法即在每臺(tái)醫(yī)療設(shè)備上粘貼條形碼，通過對(duì)這些條形碼的掃描，就可以得到這些醫(yī)療設(shè)備的信息，但是條形碼經(jīng)常出現(xiàn)丟失或損壞的情況，同時(shí)也存在由于部分醫(yī)療設(shè)備存放位置不確切而無法掃描的情況，這種辦法也無法實(shí)現(xiàn)賬物相符[7]。

2 系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)，建立在物聯(lián)網(wǎng)三層結(jié)構(gòu)模型[8]上，其結(jié)構(gòu)示意圖，見圖1。

圖1 醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

2.1 感知層

感知層主要是通過RFID閱讀器感知醫(yī)療設(shè)備上的RFID電子標(biāo)簽。首先在每臺(tái)醫(yī)療設(shè)備上安裝RFID電子標(biāo)簽，它包括該設(shè)備的所有信息，作為該醫(yī)療設(shè)備的身份標(biāo)識(shí)。在醫(yī)院的樓梯口、樓道、各個(gè)科室或病房的中間區(qū)域和門口都安裝RFID閱讀器，作為無線接入點(diǎn)。醫(yī)療設(shè)備上的RFID電子標(biāo)簽會(huì)連續(xù)不斷地發(fā)出無線射頻信號(hào)，當(dāng)這些無線接入點(diǎn)能感知到無線信號(hào)時(shí)，就會(huì)將感知到的帶有RFID電子標(biāo)簽的醫(yī)療設(shè)備的信息和位置傳到信息發(fā)送裝置。

2.2 網(wǎng)絡(luò)層

網(wǎng)絡(luò)層主要是通過現(xiàn)有的通訊網(wǎng)絡(luò)將感知層的信息發(fā)送到應(yīng)用層的終端服務(wù)器上?，F(xiàn)有通訊網(wǎng)絡(luò)包括有線網(wǎng)絡(luò)和無線WIFI網(wǎng)絡(luò)[9]。對(duì)于信息發(fā)送裝置附近有醫(yī)院局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的，可采用標(biāo)準(zhǔn)以太網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸；對(duì)于信息發(fā)送裝置附近沒有醫(yī)院局域網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)接口的，可采用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。當(dāng)信息發(fā)送裝置選擇無線網(wǎng)絡(luò)傳輸時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)檢索最近的WIFI點(diǎn)，連接WIFI點(diǎn)進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。

2.3 應(yīng)用層

應(yīng)用層主要是將終端服務(wù)器接受到的各個(gè)醫(yī)療設(shè)備的位置信息傳遞到醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過一定的程序和算法，將醫(yī)療設(shè)備的具體位置精確的以電子地圖的形式顯示在系統(tǒng)的主界面上。每個(gè)科室都可以安裝一個(gè)液晶電視，顯示本科室所有醫(yī)療設(shè)備的具體位置。

3 系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 RFID電子標(biāo)簽的設(shè)計(jì)

RFID電子標(biāo)簽安裝在每臺(tái)醫(yī)療設(shè)備的外殼上，用直流3V的紐扣電池供電，它里邊只包含一個(gè)無線發(fā)射器，會(huì)連續(xù)不斷地發(fā)出無線射頻信號(hào)。每個(gè)RFID電子標(biāo)簽都有一個(gè)編號(hào)與醫(yī)療設(shè)備相對(duì)應(yīng)。

3.2 RFID閱讀器的設(shè)計(jì)

RFID閱讀器安裝在醫(yī)院的樓梯口、樓道、各個(gè)科室或病房的中間區(qū)域及門口等重要區(qū)域，用來接收RFID電子標(biāo)簽發(fā)出的無線信號(hào)。每個(gè)閱讀器的覆蓋半徑為100 m，用直流5 V的電池供電，里邊包含一個(gè)無線接收器。當(dāng)檢測到RFID電子標(biāo)簽發(fā)出的無線信號(hào)時(shí)，會(huì)記錄該電子標(biāo)簽的編號(hào)、電子標(biāo)簽到閱讀器的距離和角度，并將這些信息傳遞到信息發(fā)送裝置，最終傳遞到終端服務(wù)器。

3.3 數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)

數(shù)據(jù)庫的設(shè)計(jì)屬于醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)中的動(dòng)態(tài)環(huán)節(jié)，體現(xiàn)在數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)中的醫(yī)療設(shè)備信息需要經(jīng)常性補(bǔ)充和更新，因而在系統(tǒng)的后臺(tái)數(shù)據(jù)庫中建立了各種數(shù)據(jù)表。其中最主要的表是接收定位信息表，具體結(jié)構(gòu)見表1。

表1 定位信息結(jié)構(gòu)表

3.4 系統(tǒng)界面的設(shè)計(jì)

為了保持界面的一致性，本系統(tǒng)所有窗體都采用同一模板，使系統(tǒng)看上去更加直觀和流暢，便于用戶使用。系統(tǒng)主界面，即為醫(yī)療設(shè)備實(shí)時(shí)精確定位的界面，以電子地圖的形式顯示醫(yī)療設(shè)備的具體位置，點(diǎn)擊地圖上的某醫(yī)療設(shè)備顯示點(diǎn)就能顯示該醫(yī)療設(shè)備的詳細(xì)信息。本系統(tǒng)擁有強(qiáng)大的查詢功能，既可以顯示科室內(nèi)所有的醫(yī)療設(shè)備的具體位置，也能顯示某一類醫(yī)療設(shè)備在全院或科室的分布圖。

4 應(yīng)用效果

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)的應(yīng)用，大大改進(jìn)了醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備管理的方式，使醫(yī)院醫(yī)療設(shè)備的管理成為一個(gè)有機(jī)的整體。試用證明，系統(tǒng)具有良好的實(shí)用性和穩(wěn)定性，可隨時(shí)增加RFID閱讀器和RFID電子標(biāo)簽來擴(kuò)展系統(tǒng)，滿足發(fā)展的需求。

基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備精確定位系統(tǒng)是醫(yī)院信息化建設(shè)的重要組成部分，提高了醫(yī)療設(shè)備管理的信息化水平。

[1] 廖湘慶,楊雪梅,張進(jìn).基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的醫(yī)療設(shè)備管理[J].中國醫(yī)院管理,2014,34(9):55-56.

[2] 侯軍,邱頂,王普杰,等.基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)用設(shè)備電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)[J].兵工自動(dòng)化,2013,32(11):91-92.

[3] 佟東寧,王丹,蔣知新,等.醫(yī)療設(shè)備智能定位預(yù)警系統(tǒng)的研究[J].中國醫(yī)學(xué)裝備,2014,11(1):21-23.

[4] 李濤,李怡勇,米永巍,等.醫(yī)療設(shè)備管理中物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用思考[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2013,34(4):125-126.

[5] 趙翊君,孫浩月,董顥霞.基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備智能化管理應(yīng)用研究[J].河北建筑工程學(xué)報(bào),2014,32(2):98-101.

[6] 李遠(yuǎn)洋,王新沛,王曉民.RFID技術(shù)在醫(yī)療設(shè)備信息化管理中的應(yīng)用分析[J].中國醫(yī)療設(shè)備,2013,28(4):100-102.

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[9] 侯軍,邱項(xiàng),王明生,等.基于物聯(lián)網(wǎng)的醫(yī)療設(shè)備電氣安全監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].醫(yī)療衛(wèi)生裝備,2015,36(1):43-45,86.

Design of a Precise Medical Equipment Positioning System Based on Internet of Things Technology

GAO Feng1, ZHANG Sheng1, LIU Hui-xin2, YANG You-liang2, MA Cui-hong2，TANG Yuan-yuan1
1.Department of Equipment, Affiliated Hospital of North China University of Science and Technology, Tangshan Hebei 063000, China; 2. Library, North China University of Science and Technology, Tangshan Hebei 063000, China

ObjectiveTo develop an accurate medical equipment positioning system based on Internet-of-things (IoT) technology so as to strengthen the management of medical equipment and prevent the loss of hospital’s fixed assets.MethodsThe RFID (Radio Frequency Identification) electronic tag was installed in the medical equipment and the RFID reader was installed in important areas of the hospital, which enabled the real-time transmission of the mobile trajectory of the medical equipment to the server so as to realize accurate positioning of the medical equipment.ResultsThe system solved the difficulties in tracking and management of medical equipment and made it easy to make an inventory of the fixed assets of the hospital and improve informatization level of medical equipment management.ConclusionThe IoT-technology-based accurate medical equipment positioning system demonstrated its practicality, stability and extensibility in the accurate location of the medical equipment.

medical equipment; Internet of things; radio frequency identification; electronic tag; medical equipment positioning system

TP393.02

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.08.022

1674-1633(2016)08-0078-02

2016-02-01

2016-03-18

河北省教育廳指導(dǎo)性項(xiàng)目（ZC2016134）。

作者郵箱：gaofeng810601@163.com