RFID技术在血液管理中的应用

陶一文，王文俊

RFID技术在血液管理中的应用

陶一文，王文俊

针对现有条码系统在血液管理应用中所暴露出的一些技术缺陷,介绍了一种采用无线射频识别（RFID）技术的血液管理系统，实现了血液在入库、流通、质量控制、出库4个阶段的统一信息管理，大大提高了血液管理中的安全

RFID；血液管理；条形码技术

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

无线射频识别（radio frequency identification，RFID）是一种通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，从而对目标加以识别的自动识别技术。传统的血液管理系统主要采用的是条形码标准技术，该标准是由国际输血协会制定的，专门针对血液标记的全球通用的标准。但是条形码标签信息存储量小，而且是只读信息，这样不利于日常管理和跟踪维护。同时，条形码可靠性也很差，在潮湿环境中或者受磨损的情况下，其可读性会大大降低，甚至会产生误读或者错读的情况。针对条形码技术的缺点，在血液管理系统中我们采用了RFID技术，它是一种非接触式的自动识别技术，通过射频信号识别目标并获取相关数据。它具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上数据可以加密、存储数据容量大、存储信息可更改等优点[1]。

血液管理业务的一般流程为：献血登记—体检—血样检测—采血—血液入库—在库管理（成分处理等）—血液出库—医院提供给患者使用（或制成其他血液制品）。在此过程中，常常涉及到大量的数据信息，包括献血者的资料、血液类型、采血时间、地点、经手人等。大量的信息给血液的管理带来了一定的困难，加上血液是一种非常容易变质的物质，如果环境条件不适宜，血液质量即遭到破坏，所以血液在存储和运输过程中，质量的实时监控也十分关键。如果在血液管理系统中，能够有效地将RIFD与传感器技术相结合，这样就能解决上述所面临的问题。

因此，在血液管理系统中采用RFID技术，对保证血液质量、保障临床用血的安全和受血者的健康具有非常重要的意义。

2 RFID技术在血液管理中的实现

RFID技术能够为每袋血液提供唯一的身份，并为其存入相应的信息，这些信息与后台数据库相连，因此血液在流通过程中能全程受到RFID系统的监控。以往的血液出入库费时、费力，使用前还需要人工进行信息核对；采用RFID技术后，无须精确定位就能大批量地对数据进行实时采集、传递、核对与更新，加快了血液的出入库识别，还避免了人工核对出现的差错。同时，RFID的非接触识别特性还可以确保血液在不受到污染的条件下进行识别和检测，减小了血液受污染的可能性，而且它还不怕灰尘、污渍、低温等，能够在存储血液的特殊环境条件下保持正常工作[2]。

2.1 系统硬件结构

一个典型的RFID系统主要由射频电子标签、读写器和应用系统3部分组成[3]。在实际应用中，电子标签附着在血液样品容器上。读写器即是读出装置，可无接触地读取并识别电子标签上所保存的信息，并通过计算机对血液样品进行信息的采集、处理和传输。图1为血液管理的系统硬件结构图。首先由人工获得血液样本，然后通过血液分析仪分析获得数据并重新编码，将编码后的数据传输到后台医院信息系统和实验室信息系统数据管理中心，最后将该数据通过读写器写入到RFID电子标签中，并将该血液样本贴上相应的标签，这样就完成了血液样本信息的采集。在每次血液流通使用过程中，都要更新数据库和标签中的信息，以便使数据中心的信息、标签中的数据以及血液实际信息相一致。

图1 血液管理的系统硬件结构原理图

2.2 RFID读写器工作原理

RFID读写器主要由射频通信模块、处理器模块、接口模块、天线以及应用系统组成，如图2所示。

图2 RFID读写器原理框图

射频通信模块将数据处理单元发出的指令信息进行调制并传送给天线，通过天线发送信息给标签，同时通过天线接收并解调来自标签的射频信号。处理器模块主要对应用系统数据单元发出的指令进行编码、指令响应信号的校验、接收数据的校验与解码以及外部设备的通信等。标准接口主要用于应用系统与处理器模块之间的信息交换，如USB接口、RS232接口、网络接口等。在本系统中，射频通信模块采用的是挪威Nordic公司的nRF905芯片，它所采用的是无线数据多点跳频通信技术[5]，工作在433 MHz，处理器采用的是TI公司的MSP430F149芯片[4]，接口采用RS232。图3为RFID读写器固件程序流程框图。

作者单位：441300 湖北仙桃 仙桃市第一人民医院（陶一文）；430074武汉 中国地质大学（武汉）机械与电子信息学院（王文俊）

图3 RFID读写器固件程序流程框图

2.3 RFID传感器标签工作原理

RFID传感器标签主要由微处理器单元、传感单元、射频单元、通信单元和供电单元组成，如图4所示。微处理器单元主要由嵌入式系统构成，采用的是TI公司的MSP430F1121芯片[4]，它是低电压、超低功耗16位混合微控制器。通信单元采用的是和读写器一样的射频芯片nRF905。传感单元采用的是DS18B20芯片，该数字温度传感器作为测温元件，具有电阻温度系数大、感应灵敏度高、电阻率高、元件尺寸小等特点。通过传感器对血液环境温度的监控能够有效避免血液在流通中变质，保障血液的质量。供电单元采用的是容量比较大的电池，为各功能单元提供正常的能量供给。

图4 RFID标签原理框图

将RFID与传感器技术融合相结合，既能提高识别效率、实现信息跟踪，又能实时监控物品环境变化，这样能够真正实现血液管理的信息智能化。

2.4 管理软件系统实现

管理软件由NET技术和SQL SERVER技术来实现的，主要分为血液入库管理、血液出库管理、血液跟踪管理和血液质控管理4个部分，实现了RFID融合传感器技术在血液管理中的应用。

血液入库管理：将粘贴有RFID标签的血液袋通过RFID读写器读出，经过中间件处理后传输到医院后台数据库，同时系统将血液类型、种类、规格等信息显示在屏幕上，工作人员根据显示的内容将血液分类处理。

血液出库管理：记录血液出库信息，可以是血液报废、血液报损或血液使用信息，也可以是血液调配到其他的血库，记录血液出库的地址、出库时间和相应工作人员的信息。

血液跟踪管理：主要实现记录血液从入库到出库期间的所有使用情况、经手人等详细信息。

血液质控管理：RFID标签能够设置血液的有效日期等有关质量要求的信息，并且通过传感元件记录血液在流通中环境温度变化的情况，通过读出这些信息，可以判断血液是否在存储过程中已经变质。

3 结束语

采用RFID技术进行血液管理，成功地实现了血液在入库、流通、质量控制、出库这4个阶段的统一信息管理，大大提高了血液管理中的安全性。RFID的应用不仅仅限制在血液管理方面，它作为对现实世界物体标识与信息传播相结合的一种手段将对社会各个方面产生重要作用，如物流管理、工业生产控制、个人身份识别、活动目标监测等。只需结合行业特点稍作调整，就可以应用于其他行业，形成其他行业的RFID应用解决方案。

[1]游战清，李苏剑.无线射频识别技术（RFID）理论与应用[M].北京：电子工业出版社，2004.

[2]王世荣，徐建良.RFID技术的仓储物流入库流程设计[J].计算机与信息技术，2006（10）：35-37.

[3]Klaus Finkenzeller.射频识别技术[M].吴晓峰，陈大才，译.北京：电子工业出版社，2006：6-7.

[4]胡大可.MSP430系列FLASH型超低功耗16位单片机[M].北京：北京航空航天大学出版社，2001.

[5]金保华，张勇，崔光照.基于nRF905的无线数据多点跳传通信系统[J].仪表技术与传感器，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，主管技师，主要从事医疗设备研究与管理方面的工作；王文俊（1982－），男，湖北武汉人，硕士研究生，研究方向为RFID。

王文俊，E-mail：rfid2005@163.com