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富有中国特色的RFID母婴管理系统

最近几年物联网的热度不断的提升,参与的国家企事业单位也越来越多,面对整个物联网生态圈的各环节技术也都在逐步的建立并完善,相信随着国家的进一步推动,基础网络及各传感技术及设备的整合,物联网的应用在不远的未来会给老百姓带来非常便捷的应用,以服务于人的日常生活。

这几年有幸从事基于物联网基础技术之一的RFID技术在做一些面向医疗方面的应用,前前后后的撰写了不少的应用方案,今天就说说从业过程中其中之一的应用方案《RFID母婴管理系统》。

先来说说母婴管理系统,母婴管理系统从根本上来讲应该是医院或者医疗机构用于服务于母婴整个产程的综合管理系统,对母婴整个产程过程中的信息进行综合的管理,在整个过程信息化的同时对于医院或医疗机构具有管理意义,更加规范过程,电算化结帐及产程的母婴护理信息等诸多方面,过程中间增加一些人的标识(母亲,婴儿)用于快速或者自动化的信息读取。

建立在管理意义上的母婴管理系统确实在医院具有实用价值。但在信息化的过程中,怎么能够通过改善现有工作流程及提高医护病患的工作效率方是根本,在此基础上规范化管理,提高自动化程度才是比较正确的思路。但是目前所有的在推或者将要推母婴管理系统的厂家从这个系统的进入点上太具有中国特色了,富有中国特色的母婴管理系统的切入点就是婴儿防抱错,防丢失诸如此类的,这个系统一开始就被打上了“我这套系统能够解决婴儿防抱错,防丢失”这样的标签。在此基础上就变成了RFID母婴管理系统,这样的系统大概的组成如下:

(1)母婴配对RFID有源腕带;
(2)门禁或RFID读写器
(3)无线网络(802.11 b/g/n 或者 zigbee)
(4)软件系统(业务管理,定位,监控)
(5)数据库
(6)大屏幕,语音设备

从大部分宣传口号上来讲,使用这样的系统确实具有防抱错,防丢失,防偷盗这样的功效,但我想这不是其根本,刨除人为因素不谈,具有这样功效的根本是使其具有了唯一的标识,而我们用这样的标识是促使工作的自动化,从而提高效率,而不仅仅是防抱错,防丢失,防偷盗。

举个例子,假如婴儿使用腕带,那么能否对于婴儿每日护理的医嘱进行自动的执行,当护士(护士RFID标签)抱着婴儿去洗澡抚触室时,到达门口,腕带主动告诉系统,我叫×××,于××年××月××日 ××时××分××秒来进行洗澡抚触室,谁抱我来的,同时系统自动匹配医嘱,以确定医嘱的执行。抚触室呢,里面有的设备及现有人数可以主动告诉护士站,以确定什么时候该抱下一个婴儿前来护理…….

我想对于母婴管理系统在物联网角度或者说现在在推的RFID母婴管理系统(腕带系统)多从这样的角度出发,对于医院或者医疗机构来说具有更好的意义,而不是现在所说的防止若干,监控若干的系统,系统在建立管理意义上的用途以后,最终是方便使用者,智能化,自动化,在改善工作效率的情况下,服务于客户。

整个系统的发展离不开上下游厂家,就其硬件来看,其他的不说,光说说现在大部分在用的RFID腕带,就我个人的感触而言(作为家长角度),现在使用的规模都太大,并不适合戴在刚出生婴儿的手腕上或者脚腕上,除了尺寸,家长还会考虑这个东西是不是消毒了,这东西是不是对婴儿有害等诸多因素。就我自己来看,如果是重复使用的,我是不太愿意用的,如果是新的,还可以考虑使用,但要小巧,柔软,从这些方面来说,厂家还需要继续的努力,在满足诸多功效的前提下,减小尺寸,提高人体工程方面的科学性与适用性。

让我们抛开带有中国特色的RFID母婴管理系统(腕带系统),从母婴产程各环节出发,来给系统涉及的各方人员提供优质的服务,这样才能换来更大的价值。

ps:本文所指的中国特色指婴儿被抱错,婴儿被盗,婴儿丢失这样的特色。

 

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RFID系统介绍

RFID的基本介绍见这里,在实际应用中,通常把RFID技术作为数据采集及自动识别环节,相对于条形码(一维码和二维码)其使用电子标签作为信息采集及自动识别的载体。应用环境及应用的目的不同,其系统组成在细节上会略有不同,但对于应用场景来说,基本上都包括以下这几部分:

  • 标签
  • 标签读写器(桌面、手持等)
  • 电脑(工控机,嵌入式微机等)
  • 应用系统(数据采集及自动识别+应用场景的业务流程+数据存储+数据应用)

 

基本上一个RFID系统需要由上面几部分协同工作,通过有线网络或者无线网络进行数据的通讯及传输,完成应用场景的业务流程及用户需求。如果涉及到自动控制部分,如自动门、自动储衣柜等这些设备,一般还需要通过对数据采集的判断由系统驱动门或衣柜的自动开启与否。

RFID技术近几年依托物联网的火热着实火了一把,各行各业基于RFID技术的解决方案层出不穷,随着电子标签成本的进一步降低,使用RFID技术作为数据采集与自动识别技术融入系统变为可行。一般在选择使用RFID电子标签作为数据采集与自动识别的载体首先要需要考虑应用场景中的电子标签是否可循环使用,并且在流程中需要在电子标签中保存一定的数据,这种情况下建立RFID系统就优于条形码或其他自动识别技术。

开发一套RFID系统首先要了解其系统应用场景,在应用场景下选择或设计合适的RFID电子标签、读写器,有时候还需要布置测试天线是否满足需求。这部分通常叫做硬件选型,在硬件选型的基础上,针对该硬件组合定义读写数据接口,完成数据的生成与自动识别测试。一般在应用级别上都是建立在读写器层面上的,读写器提供有SDK或API,可直接与RFID电子标签进行通讯。剩下的部分就跟软件系统的开发没太大的区别了,一般会涉及PC端的开发,手持PDA的开发,再加上数据的存储就构成一个RFID系统了。

总的来说,不论系统的大小,其涉及到的开发知识还是不少的,有嵌入式开发相关知识,数据库开发相关知识,客户端开发相关知识,GPS相关知识、无线通讯相关知识等不少的东西需要掌握。除此之外硬件选型上也需要考虑诸多因素,像自动识别距离、环境恶劣程度、会不会对现有场景内物品产生干扰、需要怎么样的封装等等。在这两项基础上还得应对变化的需求,需求总是变化的。

简单的对RFID系统介绍这么多,以后再逐步介绍。在我们日常生活中最为常见的RFID的应用就是二代身份证,里面就有一个电子标签。还有比较常见的高速ETC收费也是一个应用。

 

谈谈作为物联网基础技术之一的RFID

目前从事的工作隶属于软件行业,在系统中使用RFID标签、RFID读写设备完成数据的生成与数据的采集。RFID是无线射频识别,隶属于数据采集与自动识别领域,一个典型的RFID系统包含RFID标签、RFID读写器、终端及一套应用系统。

RFID技术是基于多种技术的综合发展,主要包括芯片技术、天线技术、无线收发技术、数据与编码技术、电磁技术。其中RFID标签具有全球唯一的ID编码,芯片可作为信息的载体,可进行信息的存储与读取。不同的标签具有不同的工作频率,工作频率分为低频、高频、超高频和微波频段,日常中比较常见的有125KHz、13.56MHz、915MHz、2.45GHz,这些都是比较常见的工作频段,还有433MHz的一般用在军工。按照RFID标签的供电方式,分为有源标签、无源标签,还有一种可以称为半有源标签,有源标签又叫主动标签,因为标签有工作电源,无源标签又叫被动标签,是由读写器发出的射频能量提取所需的电能。

RFID标签具有多种封装形式,我们目前生活中的二代身份证、公交一卡通、部分奥运会门票、世博会门票都有RFID标签的身影,可以使用多种材质对RFID标签进行封装,比较常见的如塑料、玻璃等材质,也可以封装成各种各样形状的,如卡片形的,圆形的,纽扣型的等等。

与RFID标签进行通讯需要读写器,根据其不同频段对应相应频段的读写器。随着生产技术的提高,现在RFID标签价格也越来越低,所以也有越来越多的应用产生,比较常见的如在物流中的应用管理,在军事领域的应用,图书的管理、防伪及票证方面的应用、危险品管理、付费领域,医疗领域等都能看到RFID技术的身影。

RFID技术在实际的使用中相比其他自动识别技术有其不小的优势,比如重复使用性、穿透障碍性、信息可进行存储性、群读性、抗污染性等都是很不错的特性,但目前从成本上来说比其他自动识别技术还是略高,其使用的普遍性仍需一段时间来完成。

作为现在火热的“物联网”概念基础技术之一,随着传感器及传感器网络的建设,随着电子编码的解析,相信在未来RFID会有更加广阔的应用领域和使用前景。