信息化背景下医院一卡通系统的构建与应用研究

宋 兵 刘 云 丁 强* 朱一新 黄浩洋 徐长江 王 虹

·信息管理·

信息化背景下医院一卡通系统的构建与应用研究

宋 兵①刘 云①丁 强①*朱一新①黄浩洋①徐长江①王 虹①

文章以南京医科大学第一附属医院一卡通系统为例，介绍了项目的建设背景与目标、系统建设思路与架构、应用实施与功能实现，重点分析了系统建设的创新性与系统优势，并探讨了系统应用的效果与发展前景，具有一定的参考借鉴价值。

综合性医院 一卡通系统 应用研究

1 项目背景

随着计算机信息技术的高速发展和医疗改革的不断推进，医院信息化建设从网络、硬件平台的搭建逐渐步入以办公自动化系统(OA)、医院信息系统(HIS)、医学影像和通信系统(PACS)等为代表的数字化医院建设阶段[1]，与此同时，智能卡(通常称为IC卡)在现实生活中的广泛应用，给人们的生活观念和管理模式带来了巨大变革，极大地提高了人们信息化意识及智能化需求。

南京医科大学第一附属医院(以下简称“医院”)，其前身是1936年成立的江苏省立医政学院附设诊疗所，现已成为江苏省规模最大的三级甲等综合性医院。目前拥有正式职工4 622人，劳务派遣、厂家派驻等计划外用工1 582人，进修生、培训生、研究生及实习生等1 648人；医院实际开放床位3 500张，出院患者达11.2万人次/年。医院早期针对职工和住院患者建成并使用的各个应用系统，如食堂售饭系统、门禁系统、图书借阅系统、医疗管理系统、科研管理系统等，由于系统的技术与规范不统一，信息资源分散、共享程度低，出现了多个信息孤岛[2]，而且在应用管理上相对独立，系统功能较为单一，卡片管理部门繁多，造成了资源重复配置与浪费，这些系统已经不能满足医院现代化发展的需要，且逐渐成为以高效、低耗、便捷为管理理念的数字化医院的一种制约。

为了满足数字化医院建设的需求，解决现有应用系统使用范围的局限性、多种证卡携带不便、信息资源难共享、卡片授权管理繁杂等诸多问题，医院提出了将计算机网络技术和智能卡技术相结合，建立一个基于医院网络的多层架构的综合软件管理平台，实现医院现有门禁、餐饮、消费、借阅等相对独立系统的统一智能化管理，从根本上实现医院“一卡通”，将有效规范医院管理、创新优化服务模式，从而提高医院整体工作效率、提升医院服务品牌。

2 建设思路

2.1 总体规划 一卡通系统项目建设以系统论为指导，根据医院信息化发展规划及要求，建立数字化医院解决方案，实现医院的数字化、信息化及智能化。在建设思路上要坚持顶层设计、分步实施的原则，项目建设分为一、二两期工程，一期工程包括：胸牌证件、食堂售饭系统、门禁管理系统、考勤系统、会议签到系统、图书借阅系统；二期工程包括：智能水控系统、机房管理系统、银行圈存转账系统、停车管理系统及其他扩展功能系统。在技术手段上要采用Web Services、LOAP、OPC、SOA、SOCKET等方法，实行软件项目管理，遵循软件开发的生命周期[1]，执行相关规范及技术标准。在服务应用上要以高效便捷、安全稳定为标准，积极拓宽应用范围和领域，实现“一卡多用”功能，为职工和住院患者提供便捷、优质服务。医院一卡通系统的核心就是信息化与智能化的集成融合，实现数据资源的集成共享[2]，即通过构建统一的数据平台，集成系统中各个应用功能模块，并保持数据的一致性、同步性，为整个信息系统提供一个稳定、可靠的数字共享环境，以实现医院管理的规范化、系统化、一体化。

2.2 可行性分析 (1)市场需求强烈。早在2000年以前，北美就有超过30所校园使用了Cybermark的校园卡系统[3]，实现了校园一卡通消费、身份认证和信息服务的功能；国内首批集社保卡、公交卡、银行卡功能为一体的IC卡已在苏州吴江市发行[4]，实现了政府服务、公用事业、金融支付等三大领域12个重点行业的便民服务，促进了资源整合、提升了城市形象。而三级综合性医院的规模、业务、管理等都急需要实施一卡通系统，实现医院管理创新和服务的智能化。(2)技术条件成熟。经过前期医院基础设施、信息网络环境的建设，在医院范围内形成了百兆、千兆以及万兆的网络主干结构，实现了全网扁平化的基础网络架构。同时，建成了HRS、HIS等核心数据库和数据交换平台，在标准化、兼容性及可扩充性上可以满足医院数字化建设的要求，可以实现一卡通系统的无缝对接与资源共享。(3)组织保障到位。医院成立项目建设小组，既有IT技术人员，也有业务部门及管理部门共同参与，明确人员职责，设立专项建设资金，建立例会制度，按照PDCA项目管理实施，确保一卡通系统的顺利实施运行。

2.3 系统特点分析 医院一卡通系统具有以下特点：(1)遵循医院数字化总体发展要求，实现现有系统的融合与功能的延伸，达到资源集约化和服务智能化；(2)解决医院多种证卡合一问题，真正实现“一卡通”“一卡多用”，即实现身份识别、电子支付和自助查询等功能；(3)具有强大的信息资源整合优势，实现对医院非结构化数据(如文件、图像等)、结构化数据(如数据库等)及不同应用系统(如财务系统、门禁系统、消费系统、医疗管理系统等)的整合，消除信息孤岛，避免系统重复配置；(4)具有较高的安全性和可靠性，实现统一访问入口、统一身份认证、统一的数据交换中心和统一的用户管理，简化卡片管理流程；(5)实现实时监控，支持第三方付费[5]，降低财务风险；(6)具备大数据处理分析功能，能够为医院的临床医疗、科研、教学及行政管理提供有力的决策参考依据。

3 应用实施

3.1 卡片解决方案 采用复旦微电子生产的FM1208M01型非接触CPU卡芯片，拥有独立的CPU处理器和芯片COS，CPU指令兼容通用8051指令，内置硬件DES协处理器，数据存储器为8Kbyte的EEPROM，COS同时支持PBOC 2.0标准(电子钱包)及国家建设部IC卡应用规范，具有良好的安全性和兼容性[6]，可以更灵活地满足各种不同的应用需求。智能CPU卡采用达实公司设计的一卡通系统密钥体系，从卡片数据结构、机具读写卡片和存储数据、数据通讯加密、数据库安全、网络安全、应用系统签到与签退等一系列环节采取了完整严密的安全策略，保证一卡通所有数据的安全。卡片发放对象为医院职工、住院患者及临时人员(如访客、患者家属等)。

3.2 系统解决方案

3.2.1 系统总体架构。医院一卡通系统基于TCP/IP协议，采用“1+N”的模块化结构设计，“1”即一卡通集成平台，由中心服务器和系统集成管理平台软件组成，“N”即各个应用子系统，如门禁系统、消费系统、考勤系统、会议签到系统、停车系统、图书借阅系统等。

系统软件采用基于Asp.Net和C#.Net技术的B/S架构模式，实现真正的三层架构，客户端与Web服务器端采用了OCX + Web service 技术，Web 服务器与通讯服务器端采用了内部加密机制，数据的访问采用了反注入技术。中心服务器操作系统采用Windows 2008，数据库采用SQL Server 2008，用户终端操作系统使用Windows XP/Win7。医院一卡通系统总体架构见图1。

3.2.2 系统逻辑架构。一卡通平台系统：(1)应用层：包括门禁系统、就餐消费系统、考勤系统、会议签到系统、图书管理系统、停车管理系统等。(2)中间层：由身份识别控制、数据加密控制、卡片数据控制、业务逻辑控制等模块组成，主要负责处理与一卡通系统相关的身份、卡片及相关业务控制。(3)数据层：存放相关数据，包括一卡通数据库、医院HIS数据库以及其他独立应用系统的数据库等。

安全体系：(1)网络安全：采用先进的网络技术和三层交换技术，主干平台采用VLAN技术，在端口上与医院网络的其他网段分离；系统服务器分为中心服务器和子服务器，子服务器配置双网卡，实现了客户端计算机与主服务器之间的物理上的分离，增强系统的安全性。(2)数据安全：系统采用双机热备份、数据自动存储和异地备份等方式，进一步确保数据的安全。

管理体系：(1)卡务管理系统：负责用户管理、业务管理和数据综合服务，主要包括卡片管理、用户信息管理、权限管理、系统设置管理等。(2)资金结算系统：负责应用平台在整个系统的资金缴费及财务处理等，如财务报表的查询、打印等。

4 功能应用实现

医院自2013年实施运行一卡通系统以来，已经实现职工胸牌、就餐卡、门禁卡、借书证等多种证卡合一，打通原有应用系统之间的壁垒，实现系统整合与资源共享。具体应用如下：(1)身份认证：在医院范围内，智能CPU卡具有快速、便捷、精确的身份认证功能。一是卡表面印有姓名、照片、工号、科室、职称等信息，能有效地实现视觉身份识别；二是卡内存储人员身份信息，如患者姓名、住院号、住院病区等，能代替住院证、门禁卡、病员就餐卡等多种证卡，能快速实现电子身份识别。(2)门禁管理：医院临床医技科室采用了封闭式管理模式，尤其是病房实行限时探访管理制度[7]，门禁系统作为有效管理手段，为职工和住院患者提供更加安全有序、整洁舒心的医院环境。职工根据个人权限等级进出医院相应功能区域，规范职工进出管理，确保重点部门、重点人员、重点物资的安全，如临床实验室、药库、财务部门以及隔离病房等。此外，还可以通过门禁控制器所记录的进出日志记录，作为统计或事故调查的依据。(3)考勤管理：在医院病房、办公区域及科研场所等设置考勤刷卡机，实行职工考勤的统一管理，改变传统手工考勤管理模式，实现人力资源的科学化、规范化管理。考勤管理系统可以按部门、人员、日期等进行查询及统计汇总，电子考勤结果作为职工平时表现的重要参考依据。(4)消费管理：利用智能卡的电子钱包功能进行消费支付，持卡人在医院食堂、超市、图书馆等场所进行非现金交易，它不仅方便、快捷，而且避免现金交易，降低现金管理风险。医院各消费点的消费数据能通过前置通讯服务器统一上传到中心服务器进行统一处理，每个消费终端都可以独立进行消费扣款操作，支持实时通讯的消费模式。(5)借阅登记管理：医院采用刷卡方式对图书、病案、物资耗材等资料或物品进行登记管理，极大地减少人为的失误及统计工作量，提高了图书馆、病案室、物资科等部门的业务效率与水平。对于资料或物品借阅过期的职工，系统支持短信自动发送提醒功能。(6)自助查询：通过医院网络、触摸查询机及圈存机的操作，既能查询交易明细、账户余额、考勤签到等综合信息记录，也可以进行自助挂失、冻结、修改个人资料及密码等综合业务办理，为职工提供更加便捷的服务渠道和途径。(7)其他扩展功能:由于一卡通系统具有统一的数据中心，能融合医院HIS、PACS、LIS、ERP、财务等信息系统，并为其提供标准化的数据接口，拓展和延伸信息技术在临床、教学、科研和管理中的应用，满足数字化医院建设的多功能需求。

5 总结与展望

目前，依托于一卡通系统建设，医院实现了从单一服务模式向多元化综合服务模式转变，既满足医院现代化管理的需要，又满足医院职工、住院患者及家属等人员的多种需求。具体成效如下：一是统一了技术规范与标准，实现了医院资源整合的一体化；二是促进了医院内部流程整合与优化[8]，实现医院管理科学化、规范化；三是实现了医院“一卡多用”，提高了医院的整体工作效率和外部竞争力；四是优化了人力、医疗和服务资源，有效提供了科学决策参考依据。

通过应用实施，可以清楚地看到，医院一卡通系统还存在着一些有待完善解决的问题，譬如精细化管理理念的融入、一卡通管理规范标准、系统资金结算相对复杂等。同时，医院一卡通系统还需借助政府公共平台[9]，努力将其应用向政府社会管理、社会公共服务等领域拓展，进一步发挥其社会管理和公共服务的载体效能。

综上所述，医院一卡通是一项系统的、复杂的艰巨工程，需要不断地探索和研究，我们相信：随着一卡通系统运行管理的逐渐完善成熟、应用范围和领域的更加广泛，“一卡通”管理系统将成为数字化医院管理发展的必然趋势。

1 宋兵,朱卫华,邵悦，等.大型综合性医院人事档案信息系统的构建与应用[J].人力资源管理,2014,(10):227-229.

2 袁雪莉,王友俊,肖明朝，等.重庆某医院银医一卡通系统的研究与设计[J].重庆医学,2014,(31):4140-4141.

3 谢嘉宾,李淑娟,宓讠永.以软件为核心的校园一卡通建设——复旦大学案例研究[J].中山大学学报(自然科学版),2009，(48):174-176.

4 杨毓.一卡通系统在实际工作中的应用及思考[J].武警学院学报,2010,26(4):93-96.

5 涂庆华,高静,马跃勇，等.南京理工大学新一代一卡通系统建设思路及应用实施[J].中国教育信息化·高教职教,2012,(11):21-23.

6 张建军,包国峰,马一兵，等.FM1208非接触CPU卡读写系统的研制[J].单片机与嵌入式系统应用,2009,(12):56-59.

7 张红.大型综合性医院多功能胸卡的设计与管理[J].现代医院,2011,11(4):141-143.

8 许树强,鲁长滨,陈校云，等.美国数字化医院评价体系对我国数字化医院建设的启示[J].中国医院,2014,(5):43-45.

9 张英时,孙钰淇.市民卡为基础的医院“一卡通”信息系统建设[J].中国数字医学,2010,5(9):68-70.

·本文编校 朱 毅·

Construction and Application of the Hospital One Card System Based on the Background of Informationization

Song Bing，Liu Yun，Ding Qiang，Zhu Yixin，Huang Haoyang，Xu Changjiang，Wang Hong.

The First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University，Nanjing, Jiangsu Province 210029，China

Taking the one card system in the First Affiliated Hospital of Nanjing Medical University as an example, this paper introduces the construction background of the project and the goal, thinking of system construction and architecture, application and function implementation, with the focus on the analysis of the innovation in the system construction and the advantages of the system. It also discusses the application effect and prospect of the system which has a certain reference value.

general hospital one card system application research

2015-07-06)

①南京医科大学第一附属医院 南京市 210029

*通讯作者