基于RFID技术的战储卫生装备维护保养应用研究

张玉明，葛剑徽，谢迅雷，李 成，李传军，许 军

基于RFID技术的战储卫生装备维护保养应用研究

张玉明，葛剑徽，谢迅雷，李 成，李传军，许 军

目的：研究一种基于RFID技术的战储卫生装备维护保养管理系统，为卫生装备的仓储管理和卫勤保障提供决策依据。方法：通过RFID读写器实现了对电子标签的读写，即用利射频信号通过无线传输的方式，在读写器和电子标签之间进行数据交换和目标识别。结果：建立了基于RFID技术的战储卫生装备维护保养管理系统框架模型，提出了RFID应用中需要注意解决的一些问题。结论：RFID技术可以有效解决装备分散数据采集的瓶颈问题，将RFID技术应用于战储卫生装备维护管理中，可以提高管理效率，实现战储卫生装备信息的动态管理。

射频识别；战储卫生装备；维护保养；仓储管理；电子标签

AbstractObjectiveTo study the maintenance management system for combat readiness medical equipment based on RFID in order to make a valuable reference to the warehouse management of medical equipment and the decision-making of medical organization for the further medical support.MethodsReading and writing operation was done by using the electronic tag through RFID reader which exchanged data and distinguished object between the reader and the electronic tag by using radio frequency signals via wireless transmission means.ResultsThe model of maintenance management system based on RFID was established for the medical equipment of combat readiness.Some problems to be settled in the future were put forward based on the discussion.Conclusion RFID technology can resolve the bottleneck problem in acquiring scattered data for the equipments.By using RFID technology in medical equipment,managing efficiency can be improved and dynamic information management of medical equipment of combat readiness can be realized.[Chinese Medical Equipment Journal，2011，32（2）：7-10]

Key wordsRFID；medical equipment of combat readiness；maintenance；warehouse management；electronic tag

1 引言

战储卫生装备是指从战略和战役2个层面对部队平战时卫勤保障所需的卫生装备，包括各种仪器、设备及器械、箱囊、卫生技术车辆等所实施的一种物质形式的储备，是部队平时医疗和战时卫勤保障的重要物质基础。根据师以下部队基本卫生装备编配标准和卫勤保障任务指向，我军在各专业仓库（分库）均储备有一定规模和数量的野战卫生装备。受存储条件、时间和管理等多种因素制约，这些装备不可避免地会随着存储时间的延长和气候条件变化而出现老化、龟裂、锈蚀、破损、机件失效、功能下降等多种情况，为推迟或减少这些情况的发生，主管部门通常要投入相应力量，定期组织对各类战储卫生装备实施专业维护保养和性能检测，以确保其始终处于良好技术状态，随时能满足任务需求。

战储卫生装备维护保养[1]分为日常维护和定期维护。通常由仓储单位和专业检修机构组织实施，其主要工作内容包括检验、校准、计量检定、通电试验、充放电、包装加固、机件除锈、试剂配件更新、组件轮换和维修等项目，目的是消除战储卫生装备故障隐患，延长存储时间，减少储备损耗，保持和恢复各类战储卫生装备的正常技术性能。

目前，我军在战储卫生装备的维护保养和仓储管理中的信息化水平普遍不高，各类信息的管理主要依赖于一般的数据库系统、单一的数据文件、电子账簿等，只有少数单位采用了条码技术。由于条码技术具有与生俱来的缺点：识别速度慢、记录的信息无法更改、信息携带量小、易损毁，条形码扫描仪必须“看到”条形码才能读取。这样，工作人员要采集信息必须亲手扫描每件物品的条形码，如果条形码被撕裂、污损或丢失，扫描仪将无法扫描以及识别货物。更改信息则需要重新贴上条码标签，既增加了工序，浪费了人力资源，同时又增加了仓储装备维护管理成本。这些不足与缺陷越来越难以满足战储装备的维护管理需求，与建设信息化、数字化的战储装备管理体系目标要求不相适应，也直接影响到卫勤保障质量和军事经济效益。因此，研究一种基于RFID技术的战储卫生装备维护保养质量控制系统，对于做好战储卫生装备的维护保养工作，充分发挥战储卫生装备的保障效能具有重要意义。

2 RFID技术原理和特点

2.1 RFID的基本组成

射频识别（radio frequency identification，RFID）技术[2-3]是一种非接触式自动识别技术。与条码技术不同，RFID对环境的要求更低，识别的精度更高，且能大幅度提高战储卫生装备维护保养和仓储管理的工作效率。它通过射频信号自动识别目标对象，获取相关数据并将数据传输给终端数据库，以实现对物品信息的动态掌握。其识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境、能识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。最基本的RFID系统由标签（Tag）、阅读器（Reader）和天线（Antenna）以及数据传输和处理系统组成，如图1所示。

作者单位：210002 南京 南京军区联勤部药品仪器检验所（张玉明、葛剑徽、谢迅雷、李 成、李传军、许 军）

图1 RFID系统基本组成

2.2 RFID工作原理

电子标签（Tag）也称应答器，是RFID系统的载体，由标签天线和标签专用芯片组成。每个电子标签具有唯一的电子编码附着在所标装备（目标对象）上，用来存储需要识别和传输的装备信息，相当于条形码技术中的条形码符号。依据电子标签供电方式的不同，可分为有源电子标签和无源电子标签；从功能方面看，又可分为只读标签、可重写标签、带微处理器标签和配有传感器的标签；按调制方式还可以分为主动式标签和被动式标签。

读写器（Reader）是负责读取或写入标签信息的设备。可单独完成数据的读写、显示、处理并联合主控计算机软件系统完成电子标签的操作。读写器包含控制模块、射频模块、接口模块和读写器天线。通过阅读器将标签的信息传达给数据管理系统进行处理，数据管理系统（战储卫生装备维护保养管理系统）完成数据信息的存储、管理和电子标签的读写控制。

天线（Antenna）在标签和阅读器间传递射频信号。阅读器上连接的天线一方面给无源的电子标签提供电能，另一方面也通过它接收电子标签上发出的信息，它也可向电子标签发射写入的信息。另外在每个电子标签上也有电子标签自己的微型天线。

RFID工作时，读写器通过发射天线发射一定频率的射频信号，附着标签的目标对象进入天线工作区域时产生感应电流，电子标签凭借感应电流获得能量发射存储在芯片中的数据信息，或者电子标签主动发射某一频率的射频信号，读写器对接收到的载波信号进行解调和解码后传输到数据管理系统，数据管理系统根据逻辑运算判断电子标签的合法性，针对不同的设置做出相应的处理和控制，从而完成与库存装备的相关信息查询和管理等应用。

2.3 RFID技术特点

与传统的条形码技术相比，RFID技术在数据处理方面具有如下特点：

（1）识别能力强。RFID标签的应用层次可以具体到每一个需要识别的单品。

（2）识读距离远。RFID标签识别技术并不需要可视传输技术，只需在读写器的读取范围内就行了，阅读距离从几厘米到几十米。

（3）储存容量大。RFID标签信息容量大，且可反复读写。

（4）环境适应性强。它克服了条形码容易被撕掉和污染的缺点，卡表面无裸露的芯片，无须担心芯片脱落、静电击穿、弯曲损坏等问题。RFID标签可以耐高温，使用寿命可达10年以上，且防水、防磁、耐磨损，可适应不同天气，全天候工作。

（5）抗干扰能力强。RFID标签可以穿过玻璃、塑料等非金属物体进行识别，若被纸张、木材和塑料等非金属或非透明的材质包覆，不影响RFID标签与读写器之间的信息通讯。

（6）追踪定位性。可以对RFID标签所附着的物体进行追踪定位，如果与GPS结合，可以对物体、货柜车、货舱等进行地理位置跟踪。

3 RFID战储卫生装备维护保养管理系统的模块设计

3.1 系统构成

通过RFID技术建立计算机管理系统，可以将战储卫生装备维护保养及仓储管理工作做得更加科学和精细。操作人员由手持读写器将装备信息传输给信息管理平台[4-5]，无论是在储备管理，如入库、验收、清点、摆放、路径引导、出库等环节，还是在技术机构进行维护保养，如检验、校准、计量检定、通电试验、配件更新、维修等过程，都可以通过信息管理平台对装备进行查询和信息更新，实施跟踪处理，从而提高战储卫生装备的管理效率。基于RFID技术的卫生装备维护保养信息系统模块设计如图2所示。图2中，装备信息模块、装备维护模块为本系统设计，其他3个模块为系统预留的仓储管理模块。

图2 RFID系统功能

3.2 装备信息采集

主要包括向电子标签中写入装备基本信息和装备维护保养信息。装备基本信息是在装备入库前由仓储单位业务部门、上级主管部门或供应商为列入储备的装备所编制建立的基本身份信息，如装备名称、规格型号、生产厂、数量以及入库前的验收信息等内容，可通过特定方式预先发送到仓储单位的管理系统，由仓储管理系统自动处理，生成如表1所示的战储卫生装备基本信息采集表，同时进行数据库系统信息更新。

表1 战储卫生装备基本信息采集表

3.3 装备维护

由于RFID电子标签具备一定的存储容量，且可以重复读写，这就为随机存储战储卫生装备的技术档案提供了方便。仓储单位或装备检修机构均可结合各自工作，在RFID电子标签中及时记录装备维护保养的动态情况，并在需要时自动上传数据，使管理部门能实时准确地掌握战储装备的质量状况，实现科学调拨、发陈储新，并适时合理地规划维护保养和轮换更新工作。其维护保养记录如表2所示。表2中的一般维护保养项目通常由仓储单位根据各类战储装备的维护保养周期和管理要求定期组织实施，而专业维护保养项目则由主管部门根据任务性质和需求情况下达给装备检修机构组织实施。

表2 战储卫生装备维护保养质量记录表

表3列出了部分战储卫生装备的检验检测形式[6]。其中，列入检测或计量检定的装备在进行维护保养时，由于必须采用专用的检测标准测量设备或计量检定设备，需要由专业人员来完成。因此，其维护保养任务通常应当交由专业检修机构承担。在组织此类装备的维护保养工作时，卫生装备检修机构应当严格依据国家和军队的相关计量检定规程、技术规范实施检定或检测，且经检定、检测等维护保养的装备应当有完备的检定检测、维护保养记录和报告，同时对装备的质量状态做出相应的结论，该结论作为该维护保养装备的 “当前质量状态”记录于表2，至于在维护保养过程中形成的检定检测、维护保养记录和报告，则可由保障单位或仓储单位保留存档。经维护保养后，质量不合格或需要安排中修、大修的装备，应另行处理。

所有装备每一次的维护保养情况均应通过数据库系统对装备上RFID电子标签进行数据更新。主管部门、仓储单位和专业检修机构可在设定的权限范围内查询相关信息，随时掌握装备的技术状态和维护保养数据，从而对战储卫生装备实施动态监管和及时有效的维护保养。

4 RFID在应用中需要注意的几个问题

运用RFID技术，开发一个完整的军事仓储装备控制系统，可以实现战储卫生装备维护保养信息的全程控制和管理，改变了传统的技术保障模式。但在实际应用中需要注意以下几个问题[7-8]：

（1）信息安全。RFID当初的设计是完全开放的，这就有一个信息安全问题。其安全隐患主要出现在RFID标签、网络和数据等环节。对于只读标签中的数据信息无法进行很好的保密，对于可读可写标签，还存在电子标签上的信息被恶意更改的隐患。如果电子标签中的信息被窃取、恶意更改、盗窃，将严重影响军事安全和国家安全。因此，应当采取物理机制和密码机制相结合的多重加密技术，防止未授权者取得或篡改电子标签信息，建设强大可靠的安全体系，以克服RFID的信息安全机制缺陷。

表3 部分战储卫生装备检验检测形式说明

（2）统一标准。标准化是信息化的前提，也是建设现代后勤的基础，建立统一的RFID技术标准，并使之与标准软件相结合才能发挥出最佳效益，这就要求军事后勤装备的编码具备兼容性、互通性。为此，在研制RFID应用系统时，要充分考虑系统的集成性，统一标准、统一接口、统一内容。包括军事后勤装备信息分类、编码、文件、报表、实力统计等都要统一起来，既便于统一组织开发和普及推广应用，又便于使用升级、优化和信息共享。对于军民通用物资装备，应尽可能注意与民用标准的统一，以利于建立军民融合的一体化军事后勤保障体系。

（3）数据管理平台。有效管理应用RFID技术带来的巨大数据，真正提高战储卫生装备技术保障效率和管理水平是至关紧要的问题。该应用系统需要一个RFID数据管理平台，它包括后端数据库、应用程序以及正确的分析能力来处理由RFID系统生成的大量数据。该系统应能支持多个用户共同使用，设定不同用户所具有的相应访问权限；适应大通信量的读取支持，并进行验证；实现信息通讯的加密。

5 讨论

近年来，部队卫生装备发展速度很快，为使战储卫生装备的维护管理适应多样化卫勤保障任务需求，必须创新保障模式。RFID技术的应用，能有效地解决对战储卫生装备维护保养分散数据采集的瓶颈问题，将RFID技术和军事医学计量检测技术结合起来，可以有效地控制和降低仓储成本，加强技术保障工作的针对性和时效性，提高工作效率。

利用RFID技术，仓储管理机构还可以从大量重复作业中解脱出来，批量出入库数据可以通过RFID系统实时采集，实时传递、核对和更新，优化存储策略。同时，利用RFID技术还能对大量库存装备进行快速准确定位，找到急需的装备，为应急任务快速筹措提供便利。主管部门亦能及时准确地了解仓储单位的库存水平，防止由于装备物资的耗损和统计差错而导致的缺货，极大地提高战储装备的信息化、数字化管理水平，真正建立起基于任务需求的现代军队后勤卫生装备精确保障新模式。

[1]任国荃，石虹.药材仓储技术与管理[M].上海：第二军医大学出版社，2005：17-26.

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[7]杜云明，周杨.无线射频识别技术与应用研究[J].自动化技术与应用，2010，29（5）：52-55.

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（收稿：2010-10-08）

Study on Maintenance of Combat Readiness Medical Equipment Based on RFID Technology

ZHANG Yu-ming,GE Jian-hui,XIE Xun-lei,LI Cheng,LI Chuan-jun,XU Jun
（Institute of Drug and Instrument Control,Joint Logistic Department of Nanjing Military Area Command,Nanjing 210002,China）

TP75；F253.4

A

1003-8868（2011）02-0007-04

张玉明（1957-），男，江苏如东人，高级工程师，所长，中国医学装备协会医学计量测试专业委员会委员，主要从事卫生装备检修、计量检测等方面的研究工作，E-mail：yumingzhang165@sina.com。