RFID交融传感技能用于血液办理的可行性
血液办理事务的一般流程为:献血挂号一体检一血样检测一采血一血液人库一在库办理(成分处理等)一血液出库一医院供患者运用(或制成其他血液制品)。在这一进程中,常常涉及到很多的数据信息,包含献血者的材料、血液类型、采血时刻、地址、经手人等。很多的信息给血液的办理带来了必定的困难,又加上血液是一种非常简单蜕变的物质,假如环境条件不适宜,血液的质量即遭损坏,所以血液在存储和运送途中,质量的实时监控也非常要害。RFID与传感技能就是能处理以上问题、有用助力血液办理的新式技能。
RFID技能能够为每袋血液供应各自仅有的身份,并为其存人相应的信息,这些信息与后台数据库互联,因而,血液无论是在采血点,仍是在调集点血库,或是在运用点医院,都能全程遭到RFID体系的监控,血液在各调集点的信息能够随时被盯梢出来。以往的血液出人库费时、吃力,运用前还需求人工进行信息核对,选用RFID技能后,无须准确定位就能大批量地对数据进行实时搜集、传递、核对与更新,加快了血液的出人库辨认,还防止了人工核对经常呈现的过失。而RFID的非触摸辨认特性还能够确保血液在不会遭到污染的条件下进行辨认和检测,减小了血液受污染的可能性,它还不怕尘埃、污渍、低温等,能够在存储血液的特别环境条件下坚持正常作业作业。
传感技能是感知、获取与检测信息的窗口,它能够完结数据的搜集量化、处理交融和传输运用。经过传感器对血液环境温度、密封状况和振动程度等的实时监测和搜集,再经过体系对感知信息的及时处理与反响,能够有用防止血液的蜕变,确保血液的质量。
将RFID与传感技能交融起来,运用既能进步辨认功率、完结信息盯梢,又能实时监控物质量量的RFID传感器标签,便能够真实完结血液办理的智能信息化。
RFID传感器标签的规划
RFID传感器标签主要由微操控单元、传感单元、射频单元、通讯单元、定位单元和供电单元组成,如图1所示。
1 微操控单元
微操控单元由嵌人式体系构成,包含嵌人式微处理器、存储器、嵌人式操作体系等,还集成了看门狗、守时/计数器、同步/异步串行接口、A/D和D/A转化器以及I/O等各种必要功用和外部设备。该单元完结的主要功用包含:担任整个芯片的任务分配与调度、数据的整合与传输,进行无线数据验证,完结数据的剖析、存储和转发,区域内网络的路由保护,芯片电源的能耗办理等。
2 传感单元
传感单元主要由传感器和A/D转化器组成。传感器是能够感触规则的被丈量并依照必定的规则将其转化成可用输出信号的器材或设备。一般传感器由灵敏元件和转化元件组成,灵敏元件搜集外部需求传感的信息,将其送人转化元件,后者完结将上述物理量转化为体系能够辨认的原始电信号,并经过积分电路、扩大电路的整形处理,终究经过A/D转化成数字信号并送人微操控单元进行进一步处理。
考虑到血液存储与运送对环境条件的要求,本传感单元包含了对监测区域内温度、压力、感光、振动等多项物理信号测验的功用。
3 射频单元
射频单元操控接纳和发送射频信号,并挑选运用空分多路、时分多路、频分多路和码分多路等存取办法完结多目标一起辨认与体系防抵触机制。
4 通讯单元
通讯单元用于数据通讯,处理无线通讯中的载波频段挑选、数据传输速率、信号调制、编码办法等,并经过天线进行芯片与读写器问数据的收发作业,具有数据交融、恳求裁定和路由挑选等功用。
5 定位单元
定位单元完结芯片本身方位的定位以及信息传输方位的定位。依据无线传输协议,如IEEE802.15.4标准和ZigBee协议等。定位算法可选用依据测距(如信号强度测距、时刻差测距等)或不依据测距的办法(如质心法、DV—Hop算法等)。
6 供电单元
RFID传感器标签有无源、半无源和有源之分。无源标签不需求芯片内置电池,它经过提取读写器宣布的射频能量来保持作业。半无源和有源标签都需求内部电池供电来保持正常的传感与射频作业。考虑到血液办理中对血液制品的实时监控需求确保其继续、正常的能量供应,因而加入了供电单元,规划为半无源或有源标签[4]。
在这一部分中,经过合理的设置芯片的接纳、发射以及待机状况,能够处理好能量消耗与传输可靠性的问题,有用延伸芯片的运用寿命。
RFID传感器标签在血液办理中的运用
主要从血液出入库办理、血液盯梢办理、血液质控办理三个方面进行介绍,指出RFID交融传感技能在血液办理中的有用效果。
1 血液出入库办理
(1) 血液入库
作业人员将血袋放在传送带的人口处顺次传递,传送带的底部装置有RFID读写器,当血袋上张贴的RFID传感器标签进入读写识读规模时,标签上的信息被读出,经中间件过滤后传向后台数据库,一起体系将血液类型、品种、标准等信息显现在传送带出口处的屏幕上,作业人员依据显现的内容,将血液别离放人指定的贮存托盘内。
依据识读出的血型、品种、标准、数量等,后台体系进行血库中货位的辨认,寻觅现有的契合标准与数量的空货位。这一进程的完结主要是经过在每个货架上张贴一个RFID标签,并经过读写器写入它所应寄存的血液类型、品种、标准、数量等信息,当有血袋放在这一货架上时,作业人员用手持读写器对该RFID标签进行置位写入,当该货架上的血袋出库或移位时,作业人员用手持读写器对该RFID标签进行清位写入,而装在血库顶部的读写器会在遭到体系指示的状况下对各货架标签进行读取,发现已被清位的且契合入库条件的货架就告诉体系,而体系就把该货架的详细编号显现在入库处的屏幕上,奉告作业人员哪类血液应该放在哪些货架上。
作业人员遭到指示后,便会将各类标准的血液送人指定的区域进行冷藏保存。与此一起,读写器将各血袋的入库时刻、入库类型、送血人、接血人等信息写入RFID体系[5]。
(2) 血液出库
体系下达出货指令,指示作业人员到指定区域取出指定类型、标准和数量的血液。若所取血液数量较少,作业人员可选用手持读写器直接对血液信息进行读取;若所取血液数量较多,作业人员可选用传送带运送血液出库并读取其信息。读取出的信息传至体系,与后台数据库进行核对,如若无误,允许出库。出库进程,RFID体系记载下出库时刻、血液有用日期及其他非必须信息。
血液出库的次第由体系读取信息进行剖析后决议,要求同种标准血液依照先进先出的准则,防止形成库存积压和血液过期糟蹋的现象呈现。关于血库中标记为“待检”状况的血液制止其出库,以确保出库血液的质量。
2 血液盯梢办理
血液盯梢办理选用依据簇的分层结构。每个簇头就是一个分布式信息处理中心,用于搜集各簇成员的数据并完结数据的处理与交融,接着将数据传向上一层的簇头,顺次传递,终究一切的数据经过滤和整合后传向了最高层的簇头,而其逆进程就是信息的查询进程,数据逐层打开,有序盯梢。这儿,最高层的簇头就相当于全国的血液信息中心,而次高层的簇头就相当于各省、自治区、直辖市的血液信息中心,顺次类推,最低层的簇成员就是各底层血站。这种分层结构将信息分散开来,防止了会集寄存,处理了信息量过大的问题,也进步了体系的安全性。信息交流与传递在子层与父层间直接打开,便利了查询与盯梢。结构如图2所示。
血液信息的存人流程为:首先将每袋血液的RFID标识码与其对应的信息存人底层血站的数据库中,接着交融该底层血站的信息,将标识码与该底层血站的有用IP地址存人当地市级的血液信息中心数据库,然后再交融该市级血液信息中心的信息,将标识码与该市级血液信息中心的有用IP地址存入当地省级的血液信息中心数据库,终究再交融上该省级血液信息中心的信息,将标识码与该省级血液信息中心的有用IP地址存入全国血液信息中心数据库(假如有需求,还能够再将标识码与该国血液信息中心的有用IP地址存人全球的血液信息中心数据库,进行全球血液信息互联)[6-7]。
血液信息的盯梢流程为:依据RFID标识码,首先到全国血液信息中心数据库中查找该袋血液的所属省份信息,依据查到的IP地址进人该省级血液信息中心数据库查找该袋血液的所属城市信息,依据查到的IP地址进入该市级血液信息中心数据库查找该袋血液所属的血站,依据查到的IP地址进入该血站数据库,依据其间的信息便能够知道该袋血液现在的状况是在库保存仍是出库被运用或是已蜕变作废,假如是已被运用,还能够进一步查找到运用者的悉数信息。
3 血液质控办理
血液关于温度的改变非常灵敏,假如环境温度不适宜,血液中的物质即遭损坏,这将影响血液的质量及保存期限。存储、传递与运送的进程中血液还应防止剧烈振动,别的,血液的包装应是密封的,假如因刺破或其他要素形成了细菌污染,血液即告作废。
血袋上张贴的RFID传感器标签会对血袋周围的环境进行实时监测,每隔必定的时刻距离就丈量一下周围的温度、压力、感光、振动等物理信号,并将丈量数据记载在标签芯片内。体系会给标签内部设定一个标准规模,一旦当时丈量的数据低于规模的下限或是高出规模的上限,标签就会自动发射射频信号发动报警设备,对作业人员进行提示[8]。
假如血袋是在血库保存状况下进行报警,那么依据接纳到的射频信号,报警显现屏大将显现报警血袋的当时方位(库区、货架、RFID标识码等),便利作业人员及时发现与处理;假如血袋是在运送途中进行报警,报警设备可装置在运送贮存器上,用呜叫或亮光提示作业人员,作业人员发现后,用手持读写器接纳射频信号,依据标识码找到报警血袋。
血液一旦被置疑蜕变或受污染,作业人员就会用读写器将其标签设置为“待检”状况,不允许出库,已在运用点的不允许运用,经检测被承认已无法运用后,会进行高压消毒燃烧处理,此刻作业人员会对应该袋血液的RFID标识码向体系写入作废信息、作废原因等,为后续的血液盯梢作好预备。
关于被退回的血液,除需求人工进一步检测血液质量外,还能够经过RFID传感器标签的数据记载,找出该血液从采血到供血到被退血这整个进程中呈现问题的环节,找出应担任的人员或组织剖析原因,防止下次相似状况的产生。
血液既是生命的源泉,又是多种疾病传达的途径,经过输血或血液制品传达的常见疾病有:乙肝、丙肝、艾滋病、梅毒、疟疾、败血症等,其间大都难以治好。为了防止不标准采血、袋装血液办理混乱或输血不妥等导致的疾病感染或医疗事故,加强血液办理、确保用血安全已势在必行。现在,RFID与传感技能的结合运用还不是很广泛,但已展示出了宽广的运用远景。本文提出了将这两种技能交融起来规划的RFID传感器标签,并剖析了将其运用于血液办理中的优势与可行性[8]。
血液办理是一项不允许犯错的作业,将RFID传感器标签运用于其间,不只使整个供应链办理可见、通明、不受污染,还使信息、质量等得到了实时监控与互联盯梢,真实将血液办理信息化、医疗办理信息化作业延伸到了末梢,落到了实处,使彻底个体化的人文关心得到了完结。