陶一文，王文俊

RFID技術(shù)在血液管理中的應(yīng)用

陶一文，王文俊

針對(duì)現(xiàn)有條碼系統(tǒng)在血液管理應(yīng)用中所暴露出的一些技術(shù)缺陷,介紹了一種采用無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別（RFID）技術(shù)的血液管理系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了血液在入庫(kù)、流通、質(zhì)量控制、出庫(kù)4個(gè)階段的統(tǒng)一信息管理，大大提高了血液管理中的安全

RFID；血液管理；條形碼技術(shù)

AbstractRFID(Radio Frequency Identification)is a sort of automatic identification technology which can identify targets through non-contact two-way data communication by way of radio frequency.In order to overcome some technical shortcomings exposed in the existing bar code system for blood management,a new blood management system adopting RFID technology is introduced to realize the comprehensive information management of blood ranging from storage,distribution and quality control to delivery,and the safety of blood management greatly is enhanced.[Chinese Medical Equipment Journal，2011，32（2）：90-91]

Key wordsRFID;blood management;bar code technology

1 引言

無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別（radio frequency identification，RFID）是一種通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，從而對(duì)目標(biāo)加以識(shí)別的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。傳統(tǒng)的血液管理系統(tǒng)主要采用的是條形碼標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)，該標(biāo)準(zhǔn)是由國(guó)際輸血協(xié)會(huì)制定的，專(zhuān)門(mén)針對(duì)血液標(biāo)記的全球通用的標(biāo)準(zhǔn)。但是條形碼標(biāo)簽信息存儲(chǔ)量小，而且是只讀信息，這樣不利于日常管理和跟蹤維護(hù)。同時(shí)，條形碼可靠性也很差，在潮濕環(huán)境中或者受磨損的情況下，其可讀性會(huì)大大降低，甚至?xí)a(chǎn)生誤讀或者錯(cuò)讀的情況。針對(duì)條形碼技術(shù)的缺點(diǎn)，在血液管理系統(tǒng)中我們采用了RFID技術(shù)，它是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，通過(guò)射頻信號(hào)識(shí)別目標(biāo)并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。它具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長(zhǎng)、讀取距離大、標(biāo)簽上數(shù)據(jù)可以加密、存儲(chǔ)數(shù)據(jù)容量大、存儲(chǔ)信息可更改等優(yōu)點(diǎn)[1]。

血液管理業(yè)務(wù)的一般流程為：獻(xiàn)血登記—體檢—血樣檢測(cè)—采血—血液入庫(kù)—在庫(kù)管理（成分處理等）—血液出庫(kù)—醫(yī)院提供給患者使用（或制成其他血液制品）。在此過(guò)程中，常常涉及到大量的數(shù)據(jù)信息，包括獻(xiàn)血者的資料、血液類(lèi)型、采血時(shí)間、地點(diǎn)、經(jīng)手人等。大量的信息給血液的管理帶來(lái)了一定的困難，加上血液是一種非常容易變質(zhì)的物質(zhì)，如果環(huán)境條件不適宜，血液質(zhì)量即遭到破壞，所以血液在存儲(chǔ)和運(yùn)輸過(guò)程中，質(zhì)量的實(shí)時(shí)監(jiān)控也十分關(guān)鍵。如果在血液管理系統(tǒng)中，能夠有效地將RIFD與傳感器技術(shù)相結(jié)合，這樣就能解決上述所面臨的問(wèn)題。

因此，在血液管理系統(tǒng)中采用RFID技術(shù)，對(duì)保證血液質(zhì)量、保障臨床用血的安全和受血者的健康具有非常重要的意義。

2 RFID技術(shù)在血液管理中的實(shí)現(xiàn)

RFID技術(shù)能夠?yàn)槊看禾峁┪ㄒ坏纳矸荩槠浯嫒胂鄳?yīng)的信息，這些信息與后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)相連，因此血液在流通過(guò)程中能全程受到RFID系統(tǒng)的監(jiān)控。以往的血液出入庫(kù)費(fèi)時(shí)、費(fèi)力，使用前還需要人工進(jìn)行信息核對(duì)；采用RFID技術(shù)后，無(wú)須精確定位就能大批量地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集、傳遞、核對(duì)與更新，加快了血液的出入庫(kù)識(shí)別，還避免了人工核對(duì)出現(xiàn)的差錯(cuò)。同時(shí)，RFID的非接觸識(shí)別特性還可以確保血液在不受到污染的條件下進(jìn)行識(shí)別和檢測(cè)，減小了血液受污染的可能性，而且它還不怕灰塵、污漬、低溫等，能夠在存儲(chǔ)血液的特殊環(huán)境條件下保持正常工作[2]。

2.1 系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)

一個(gè)典型的RFID系統(tǒng)主要由射頻電子標(biāo)簽、讀寫(xiě)器和應(yīng)用系統(tǒng)3部分組成[3]。在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在血液樣品容器上。讀寫(xiě)器即是讀出裝置，可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽上所保存的信息，并通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)血液樣品進(jìn)行信息的采集、處理和傳輸。圖1為血液管理的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)圖。首先由人工獲得血液樣本，然后通過(guò)血液分析儀分析獲得數(shù)據(jù)并重新編碼，將編碼后的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)醫(yī)院信息系統(tǒng)和實(shí)驗(yàn)室信息系統(tǒng)數(shù)據(jù)管理中心，最后將該數(shù)據(jù)通過(guò)讀寫(xiě)器寫(xiě)入到RFID電子標(biāo)簽中，并將該血液樣本貼上相應(yīng)的標(biāo)簽，這樣就完成了血液樣本信息的采集。在每次血液流通使用過(guò)程中，都要更新數(shù)據(jù)庫(kù)和標(biāo)簽中的信息，以便使數(shù)據(jù)中心的信息、標(biāo)簽中的數(shù)據(jù)以及血液實(shí)際信息相一致。

圖1 血液管理的系統(tǒng)硬件結(jié)構(gòu)原理圖

2.2 RFID讀寫(xiě)器工作原理

RFID讀寫(xiě)器主要由射頻通信模塊、處理器模塊、接口模塊、天線(xiàn)以及應(yīng)用系統(tǒng)組成，如圖2所示。

圖2 RFID讀寫(xiě)器原理框圖

射頻通信模塊將數(shù)據(jù)處理單元發(fā)出的指令信息進(jìn)行調(diào)制并傳送給天線(xiàn)，通過(guò)天線(xiàn)發(fā)送信息給標(biāo)簽，同時(shí)通過(guò)天線(xiàn)接收并解調(diào)來(lái)自標(biāo)簽的射頻信號(hào)。處理器模塊主要對(duì)應(yīng)用系統(tǒng)數(shù)據(jù)單元發(fā)出的指令進(jìn)行編碼、指令響應(yīng)信號(hào)的校驗(yàn)、接收數(shù)據(jù)的校驗(yàn)與解碼以及外部設(shè)備的通信等。標(biāo)準(zhǔn)接口主要用于應(yīng)用系統(tǒng)與處理器模塊之間的信息交換，如USB接口、RS232接口、網(wǎng)絡(luò)接口等。在本系統(tǒng)中，射頻通信模塊采用的是挪威Nordic公司的nRF905芯片，它所采用的是無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)多點(diǎn)跳頻通信技術(shù)[5]，工作在433 MHz，處理器采用的是TI公司的MSP430F149芯片[4]，接口采用RS232。圖3為RFID讀寫(xiě)器固件程序流程框圖。

作者單位：441300 湖北仙桃 仙桃市第一人民醫(yī)院（陶一文）；430074武漢 中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）機(jī)械與電子信息學(xué)院（王文?。?/p>

圖3 RFID讀寫(xiě)器固件程序流程框圖

2.3 RFID傳感器標(biāo)簽工作原理

RFID傳感器標(biāo)簽主要由微處理器單元、傳感單元、射頻單元、通信單元和供電單元組成，如圖4所示。微處理器單元主要由嵌入式系統(tǒng)構(gòu)成，采用的是TI公司的MSP430F1121芯片[4]，它是低電壓、超低功耗16位混合微控制器。通信單元采用的是和讀寫(xiě)器一樣的射頻芯片nRF905。傳感單元采用的是DS18B20芯片，該數(shù)字溫度傳感器作為測(cè)溫元件，具有電阻溫度系數(shù)大、感應(yīng)靈敏度高、電阻率高、元件尺寸小等特點(diǎn)。通過(guò)傳感器對(duì)血液環(huán)境溫度的監(jiān)控能夠有效避免血液在流通中變質(zhì)，保障血液的質(zhì)量。供電單元采用的是容量比較大的電池，為各功能單元提供正常的能量供給。

圖4 RFID標(biāo)簽原理框圖

將RFID與傳感器技術(shù)融合相結(jié)合，既能提高識(shí)別效率、實(shí)現(xiàn)信息跟蹤，又能實(shí)時(shí)監(jiān)控物品環(huán)境變化，這樣能夠真正實(shí)現(xiàn)血液管理的信息智能化。

2.4 管理軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)

管理軟件由NET技術(shù)和SQL SERVER技術(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，主要分為血液入庫(kù)管理、血液出庫(kù)管理、血液跟蹤管理和血液質(zhì)控管理4個(gè)部分，實(shí)現(xiàn)了RFID融合傳感器技術(shù)在血液管理中的應(yīng)用。

血液入庫(kù)管理：將粘貼有RFID標(biāo)簽的血液袋通過(guò)RFID讀寫(xiě)器讀出，經(jīng)過(guò)中間件處理后傳輸?shù)结t(yī)院后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，同時(shí)系統(tǒng)將血液類(lèi)型、種類(lèi)、規(guī)格等信息顯示在屏幕上，工作人員根據(jù)顯示的內(nèi)容將血液分類(lèi)處理。

血液出庫(kù)管理：記錄血液出庫(kù)信息，可以是血液報(bào)廢、血液報(bào)損或血液使用信息，也可以是血液調(diào)配到其他的血庫(kù)，記錄血液出庫(kù)的地址、出庫(kù)時(shí)間和相應(yīng)工作人員的信息。

血液跟蹤管理：主要實(shí)現(xiàn)記錄血液從入庫(kù)到出庫(kù)期間的所有使用情況、經(jīng)手人等詳細(xì)信息。

血液質(zhì)控管理：RFID標(biāo)簽?zāi)軌蛟O(shè)置血液的有效日期等有關(guān)質(zhì)量要求的信息，并且通過(guò)傳感元件記錄血液在流通中環(huán)境溫度變化的情況，通過(guò)讀出這些信息，可以判斷血液是否在存儲(chǔ)過(guò)程中已經(jīng)變質(zhì)。

3 結(jié)束語(yǔ)

采用RFID技術(shù)進(jìn)行血液管理，成功地實(shí)現(xiàn)了血液在入庫(kù)、流通、質(zhì)量控制、出庫(kù)這4個(gè)階段的統(tǒng)一信息管理，大大提高了血液管理中的安全性。RFID的應(yīng)用不僅僅限制在血液管理方面，它作為對(duì)現(xiàn)實(shí)世界物體標(biāo)識(shí)與信息傳播相結(jié)合的一種手段將對(duì)社會(huì)各個(gè)方面產(chǎn)生重要作用，如物流管理、工業(yè)生產(chǎn)控制、個(gè)人身份識(shí)別、活動(dòng)目標(biāo)監(jiān)測(cè)等。只需結(jié)合行業(yè)特點(diǎn)稍作調(diào)整，就可以應(yīng)用于其他行業(yè)，形成其他行業(yè)的RFID應(yīng)用解決方案。

[1]游戰(zhàn)清，李蘇劍.無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別技術(shù)（RFID）理論與應(yīng)用[M].北京：電子工業(yè)出版社，2004.

[2]王世榮，徐建良.RFID技術(shù)的倉(cāng)儲(chǔ)物流入庫(kù)流程設(shè)計(jì)[J].計(jì)算機(jī)與信息技術(shù)，2006（10）：35-37.

[3]Klaus Finkenzeller.射頻識(shí)別技術(shù)[M].吳曉峰，陳大才，譯.北京：電子工業(yè)出版社，2006：6-7.

[4]胡大可.MSP430系列FLASH型超低功耗16位單片機(jī)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2001.

[5]金保華，張勇，崔光照.基于nRF905的無(wú)線(xiàn)數(shù)據(jù)多點(diǎn)跳傳通信系統(tǒng)[J].儀表技術(shù)與傳感器，2004（9）：39-40.

（收稿：2010-07-17 修回：2010-10-20）

Application of RFID Technology in Blood Management

TAO Yi-wen1,WANG Wen-jun2
（1.Xiantao First People's Hospital,Xiantao,Hubei Province 441300,China;2.,Faculty of Mechanical&Electronic Information,China University of Geosciences(Wuhan),Wuhan 430074,China)

R197.324

A

1003-8868（2011）02-0090-02

陶一文（1970－），男，湖北仙桃人，主管技師，主要從事醫(yī)療設(shè)備研究與管理方面的工作；王文俊（1982－），男，湖北武漢人，碩士研究生，研究方向?yàn)镽FID。

王文俊，E-mail：rfid2005@163.com