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射頻信號的標簽，并對標簽進行追蹤的防盜辦法。

關(guān)鍵詞：物聯(lián)網(wǎng)；射頻識別；新生兒；防盜

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

0 引言

一個新生命的降生，是父母最快樂的時刻，對醫(yī)療機構(gòu)而言是他們擔負重大責任的時刻。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，管理責任的不明確(護士，護工，保安誰來監(jiān)管被盜情況)和無法實現(xiàn)7*24小時不間斷監(jiān)控新生兒的實際情況，導致傳統(tǒng)的嬰兒管理模式并不適應目前形勢的發(fā)展。為了解決這個管理問題，醫(yī)療行業(yè)急需一個先進的、行之有效的嬰兒防盜管理體系。基于物聯(lián)網(wǎng)的嬰兒防盜系統(tǒng)，就是—個旨在利用電子射頻技術(shù)和IT計算技術(shù)的優(yōu)勢，對新生兒進行科學、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)之上唯一識別某個對象實體的技術(shù)。舉個例子來說，住院管理系統(tǒng)和電子醫(yī)生站系統(tǒng)如果是兩個廠商生產(chǎn)的產(chǎn)品，那用于標示同一個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)一個身份編碼，能夠在不同的應用信息系統(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)有一個獨立的嬰兒身份主索引服務器，通過該服務器對嬰兒身份產(chǎn)生唯一的II號，該主索引服務器通過和現(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)實現(xiàn)接口，達到本服務器產(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90年代開始興起的一種自動識別技術(shù)，是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術(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)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。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，進行信息交換和通信，以實現(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定位計算技術(shù)

被動三角定位包含兩部分概念，一是被動。另一個是三角。被動定位區(qū)別于主動定位，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的物理地址。為了計算更精確的坐標，需要至少三個接收器的坐標，即通過三角計算標簽的精確位置。其實所謂三角定位一般會使用四到六個接收器的坐標，之所以說三角定位一方面是強調(diào)至少需要三個接收器的位置，另一方面在計算四到六角問題時也是將多邊形切割成若干個三角。

通過定位計算技術(shù)，接收器在收到標簽發(fā)送的電子射頻信號之后，能定位到攜帶標簽的嬰兒具體位置，并在信息系統(tǒng)上實時標示，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嬰兒防盜標簽及腕帶

系統(tǒng)的核心是嬰兒防盜標簽，它是一個小巧的射頻發(fā)射器，但卻融合了先進的科技和精巧的人體工程學設(shè)計技術(shù)。防盜標簽具有可靠的防破壞特性，從戴上標簽的瞬間開始，電子防盜標簽就不斷地自動發(fā)射出信號，以便系統(tǒng)隨時進行監(jiān)控。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標簽的行為會觸發(fā)報警。嬰兒防盜標簽外觀如圖l所示。

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

嬰兒防盜標簽可以重復使用，采用防水設(shè)計，可進行清洗，不會引起任何過敏反應，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)境造成機械危險。

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ぷ鳎到y(tǒng)都會發(fā)出警報。接收器外觀設(shè)計如圖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。一旦攜帶防盜標簽的嬰兒進入某個出口監(jiān)視器的發(fā)射區(qū)域，接收到出口監(jiān)視器信號的防盜標簽就立即通過接收器LAR向控制電腦發(fā)送報警信息。

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)備出錯或遭到破壞時及時報警。

3 系統(tǒng)目標

嬰兒防盜系統(tǒng)的設(shè)計目標：

(1)以“內(nèi)部管理規(guī)范化”、“實時監(jiān)控嬰兒位置”及“嚴防嬰兒非法出入病區(qū)”為主要目標，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)務流程，建立產(chǎn)科的嬰兒管理平臺，責任使用信息系統(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：

(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)計先進、結(jié)構(gòu)合理、運行穩(wěn)定、操作方便、經(jīng)濟實用及易于維護管理，實現(xiàn)信息流與業(yè)務、管理的有機融合。

(2)實現(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，具有較強的擴展性，便于增加新功能、新業(yè)務。

(4)能夠根據(jù)業(yè)務需要靈活地設(shè)定每項功能的操作權(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)軟件具有自動提醒報警功能，對需要注意的緊急情況以聲、光、震動等方式進行自動提醒，以防止危險的發(fā)生。

(7)具備強大的統(tǒng)計分析功能，支持各類統(tǒng)計圖表，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：CPU應至少采用Pentium III lG或相當，內(nèi)存512M或以上，操作系統(tǒng)windows2000以上，硬盤剩余能運行空間大于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

6.1實時嬰兒位置監(jiān)控

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

一旦嬰兒長時間呆在非指定位置，憑借本系統(tǒng)管理人員可以及時作出反應，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)的護理工作人員可以在該種情況下在本系統(tǒng)管理軟件中進行操作，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警，并自動關(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)展機遇。確保信息的準確性和及時性，以及和各項控制系統(tǒng)的聯(lián)動是嬰兒防盜系統(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；當發(fā)生偷盜事故等突發(fā)事件時，可以對門禁系統(tǒng)實現(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)院的管理水平有實質(zhì)性的提高。