基于物联网技术的医疗设备精确定位系统的设计

高峰，张胜，刘惠欣，杨友良，马翠红，汤园园

1.华北理工大学附属医院 器械科，河北唐山 063000；2.华北理工大学 图书馆，河北 唐山 063000

医院数字化

基于物联网技术的医疗设备精确定位系统的设计

高峰1，张胜1，刘惠欣2，杨友良2，马翠红2，汤园园1

1.华北理工大学附属医院 器械科，河北唐山 063000；2.华北理工大学 图书馆，河北 唐山 063000

目的基于物联网技术开发医疗设备精确定位系统，加强对医院医疗设备的管理，防止医院固定资产丢失。方法在医疗设备上安装射频识别（RFID）电子标签，在医院的重要区域安装RFID阅读器，将医疗设备的移动轨迹实时地发送至服务器，从而实现对医疗设备的精确定位。结果该系统的应用基本解决了医疗设备跟踪管理的困难，方便了医院固定资产盘点核对，提高了医疗设备管理的信息化水平。结论基于物联网技术的医疗设备精确定位系统，具有良好的实用性、稳定性和扩展性。

医疗设备；物联网；射频识别；电子标签；医疗设备定位系统

0 引言

随着医院规模的不断扩大和医院医疗设备种类的不断推陈出新，各个医院医疗设备的数量日益增加，据统计有些大型三甲医院医疗设备的价值已占到医院固定资产总额的55%～75%[1]，这就给设备科对医疗设备的管理提出了更高的挑战。如何实现医疗设备定位化管理是设备科必须重视并切实思考的问题。物联网是近年来发展起来的一种物-物互联新技术，基于物联网技术的医疗设备精确定位系统，可以打破传统医疗设备管理模式，把物联网技术和医疗设备精确定位密切结合起来，可推动医疗设备管理水平的整体提升[2]。

1 系统的需求分析

目前大部分医院的设备科对医院固定资产的盘点都存在一定的困难，无法准确地实现账物相符[3]。设备科固定资产管理人员需每年对医院所有固定资产进行盘点，常见的办法主要有两种，一是按照每个科室的固定资产的账目明细去每个科室逐一进行核实[4]，这是最原始也是最常用的办法，既浪费人力又浪费时间，而且经常遇到有些设备科室内的管理人员都不知道存放在何处，基本无法实现账物相符，往往形成走过场的形式主义盘点[5]；二是有些医疗设备管理系统带有条形码扫描功能[6]，可以方便固定资产的盘点，这种办法即在每台医疗设备上粘贴条形码，通过对这些条形码的扫描，就可以得到这些医疗设备的信息，但是条形码经常出现丢失或损坏的情况，同时也存在由于部分医疗设备存放位置不确切而无法扫描的情况，这种办法也无法实现账物相符[7]。

2 系统的结构设计

基于物联网技术的医疗设备精确定位系统，建立在物联网三层结构模型[8]上，其结构示意图，见图1。

图1 医疗设备精确定位系统的结构示意图

2.1 感知层

感知层主要是通过RFID阅读器感知医疗设备上的RFID电子标签。首先在每台医疗设备上安装RFID电子标签，它包括该设备的所有信息，作为该医疗设备的身份标识。在医院的楼梯口、楼道、各个科室或病房的中间区域和门口都安装RFID阅读器，作为无线接入点。医疗设备上的RFID电子标签会连续不断地发出无线射频信号，当这些无线接入点能感知到无线信号时，就会将感知到的带有RFID电子标签的医疗设备的信息和位置传到信息发送装置。

2.2 网络层

网络层主要是通过现有的通讯网络将感知层的信息发送到应用层的终端服务器上。现有通讯网络包括有线网络和无线WIFI网络[9]。对于信息发送装置附近有医院局域网网络接口的，可采用标准以太网进行数据传输；对于信息发送装置附近没有医院局域网网络接口的，可采用无线网络进行数据传输。当信息发送装置选择无线网络传输时，系统会自动检索最近的WIFI点，连接WIFI点进行数据传输。

2.3 应用层

应用层主要是将终端服务器接受到的各个医疗设备的位置信息传递到医疗设备精确定位系统。该系统通过一定的程序和算法，将医疗设备的具体位置精确的以电子地图的形式显示在系统的主界面上。每个科室都可以安装一个液晶电视，显示本科室所有医疗设备的具体位置。

3 系统的实现

3.1 RFID电子标签的设计

RFID电子标签安装在每台医疗设备的外壳上，用直流3V的纽扣电池供电，它里边只包含一个无线发射器，会连续不断地发出无线射频信号。每个RFID电子标签都有一个编号与医疗设备相对应。

3.2 RFID阅读器的设计

RFID阅读器安装在医院的楼梯口、楼道、各个科室或病房的中间区域及门口等重要区域，用来接收RFID电子标签发出的无线信号。每个阅读器的覆盖半径为100 m，用直流5 V的电池供电，里边包含一个无线接收器。当检测到RFID电子标签发出的无线信号时，会记录该电子标签的编号、电子标签到阅读器的距离和角度，并将这些信息传递到信息发送装置，最终传递到终端服务器。

3.3 数据库的设计

数据库的设计属于医疗设备精确定位系统中的动态环节，体现在数据库系统中的医疗设备信息需要经常性补充和更新，因而在系统的后台数据库中建立了各种数据表。其中最主要的表是接收定位信息表，具体结构见表1。

表1 定位信息结构表

3.4 系统界面的设计

为了保持界面的一致性，本系统所有窗体都采用同一模板，使系统看上去更加直观和流畅，便于用户使用。系统主界面，即为医疗设备实时精确定位的界面，以电子地图的形式显示医疗设备的具体位置，点击地图上的某医疗设备显示点就能显示该医疗设备的详细信息。本系统拥有强大的查询功能，既可以显示科室内所有的医疗设备的具体位置，也能显示某一类医疗设备在全院或科室的分布图。

4 应用效果

基于物联网技术的医疗设备精确定位系统的应用，大大改进了医院医疗设备管理的方式，使医院医疗设备的管理成为一个有机的整体。试用证明，系统具有良好的实用性和稳定性，可随时增加RFID阅读器和RFID电子标签来扩展系统，满足发展的需求。

基于物联网技术的医疗设备精确定位系统是医院信息化建设的重要组成部分，提高了医疗设备管理的信息化水平。

[1] 廖湘庆,杨雪梅,张进.基于物联网技术的医疗设备管理[J].中国医院管理,2014,34(9):55-56.

[2] 侯军,邱顶,王普杰,等.基于物联网的医用设备电气安全监控系统[J].兵工自动化,2013,32(11):91-92.

[3] 佟东宁,王丹,蒋知新,等.医疗设备智能定位预警系统的研究[J].中国医学装备,2014,11(1):21-23.

[4] 李涛,李怡勇,米永巍,等.医疗设备管理中物联网技术的应用思考[J].医疗卫生装备,2013,34(4):125-126.

[5] 赵翊君,孙浩月,董颢霞.基于物联网的医疗设备智能化管理应用研究[J].河北建筑工程学报,2014,32(2):98-101.

[6] 李远洋,王新沛,王晓民.RFID技术在医疗设备信息化管理中的应用分析[J].中国医疗设备,2013,28(4):100-102.

[7] 钟晓茹.基于物联网的医院设备管理系统的设计与应用[J].中国医疗器械信息,2012,(9):48-51.

[8] 周军华,任坚,吴文生,等.基于自组网和物联网的医疗设备综合管理系统设计与实现[J].中国医学装备,2015,12(1):41-45.

[9] 侯军,邱项,王明生,等.基于物联网的医疗设备电气安全监控系统设计[J].医疗卫生装备,2015,36(1):43-45,86.

Design of a Precise Medical Equipment Positioning System Based on Internet of Things Technology

GAO Feng1, ZHANG Sheng1, LIU Hui-xin2, YANG You-liang2, MA Cui-hong2，TANG Yuan-yuan1
1.Department of Equipment, Affiliated Hospital of North China University of Science and Technology, Tangshan Hebei 063000, China; 2. Library, North China University of Science and Technology, Tangshan Hebei 063000, China

ObjectiveTo develop an accurate medical equipment positioning system based on Internet-of-things (IoT) technology so as to strengthen the management of medical equipment and prevent the loss of hospital’s fixed assets.MethodsThe RFID (Radio Frequency Identification) electronic tag was installed in the medical equipment and the RFID reader was installed in important areas of the hospital, which enabled the real-time transmission of the mobile trajectory of the medical equipment to the server so as to realize accurate positioning of the medical equipment.ResultsThe system solved the difficulties in tracking and management of medical equipment and made it easy to make an inventory of the fixed assets of the hospital and improve informatization level of medical equipment management.ConclusionThe IoT-technology-based accurate medical equipment positioning system demonstrated its practicality, stability and extensibility in the accurate location of the medical equipment.

medical equipment; Internet of things; radio frequency identification; electronic tag; medical equipment positioning system

TP393.02

A

10.3969/j.issn.1674-1633.2016.08.022

1674-1633(2016)08-0078-02

2016-02-01

2016-03-18

河北省教育厅指导性项目（ZC2016134）。

作者邮箱：gaofeng810601@163.com