基于移动互联的用药提醒系统

2019-03-28李奕杉龙光利

物联网技术 2019年3期

李奕杉龙光利

摘要：老年人和视障人群在使用药物时，应根据医生建议正确使用药物，但由于自身原因，特殊人群对不同药物难进行辨别，经常出现错误用药等问题。文中利用RFID技术的无线传递和标识唯一性，设计一种基于移动互联的用药提醒系统，包括整体架构、医院处方服务器、移动药物信息数据库及语音提醒模块。对各模块进行组装、测试和整合，智能终端接收数据包、解析并判断数据的正确性，用药管理模块读取数据并进行提醒服务，从而达到帮助老年人等特殊人群用药提醒需求。

关键词：移动互联;用药提醒;电子标签;蓝牙;RFID;信息数据库

中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：2095-1302（2019）03-00-02

0 引言

随着中国医疗体系结构的变化，移动互联网技术的快速发展及人们对自身健康的日益关注，我国医疗体系结构也随着时代的进步而进步，并逐渐从传统的临床商业信息化演变为个性化的医疗阶段。随着中国人口老龄化，老年人用药的安全性已成为热点。由于老年人理解和记忆能力的丧失，记忆混乱可能导致在用药剂量和给药频率上存在差异，他们中的大部分不能准确按照医嘱用药，因此经常会出现错误用药的现象[1]。而视障人士由于自身的原因，导致药物的选取易发生错误，因此常会出现用错药的现象。随着物联网技术的兴起和不断发展，其相关技术广泛应用于智能医疗领域，目前已出现了针对特殊人群的药品提醒技术，基于移动互联网的药物提醒系统，可使老年人和视障人士等特殊人群更方便地操作和准确地使用药物。

1 基于移动互联用药提醒的技术优势

随着物联网的出现和发展，相关技术正逐渐融入智能医疗系统[2]。目前，利用物联网技术提醒特殊人群患者的技术正在兴起。本文利用手机终端设备，结合蓝牙和RFID技术，设计一种智能用药提醒方案。蓝牙技术体积小，功耗低且价格低廉等的优点，使蓝牙在移动便携设备中得到更广泛的应用。其特点如下：

（1）跳频技术良好的抗干扰能力为蓝牙提供了良好的抗干扰能力，能有效抵抗无线局域网、WiFi等在ISM频段工作的设备的干扰;

（2）全球开放的ISM波段对蓝牙的发展提供了巨大的便利;

（3）为实现数据和语音的同步传输，蓝牙采用电路交换和分组技术，允许蓝牙支持异步数据信道功能和语音信道功能;

（4）蓝牙技术联盟公开了蓝牙所有的技术标准来促进蓝牙的发展，为蓝牙产品的开发提供了极大的便利。只要通过蓝牙技术联盟的兼容性测试就可在市场上展示自己研发的蓝牙产品;

（5）蓝牙技术日益扩大的市场、飞速下降的价格和大幅度降低的开发成本让供应商看到很大商机。

RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，其利用射频信号通过空间耦合实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的[3]。RFID技术具有很多明显的优势，包括扫描速度快，抗污染能力和耐久性高，穿透性强，数据的记忆容量大，安全性高等优点，它使RFID技术不仅广泛应用于工业、农业、商业和服务业，还广泛应用于统计领域。同时在統计领域、数据管理领域、商品销售领域、安全防护领域和工商业自动化领域也有快速的发展和广阔的前景。如自动装配、家庭防盗、生产制造自动化等。这充分证明了RFID技术不仅局限于物流领域，而是向人们日常生活中的各个领域发展开来。

2 用药提醒系统的框架设计

2.1 系统整体设计

基于移动互联的用药提醒系统主要分为手持终端、智能终端和医院处方服务器端三个部分。手持终端由STM32单片机为主要数据处理单元、与其进行数据交换的RFID阅读器模块及向外界发送数据信息的蓝牙模块构成。智能终端部分包括接收手持终端的蓝牙模块、存储数据的数据库模块、用药管理模块和语音模块四大部分。医院的服务器存储与患者相关的药物信息，并且用作患者的数据库，以便患者将与其相关的药物信息下载到终端设备。整体系统的原理框图如图1所示。

2.2 手持终端设计

RFID阅读器通过识别药品RFID标签并读取药品的信息，并将该信息发送给STM32单片机。STM32 MCU是手持终端的核心处理模块，它与RFID阅读器相连，接收并处理RFID阅读器发来的药品信息，并将该信息发送到蓝牙通信模块。蓝牙通信模块负责将接收到的信息从手持终端发送到智能终端[4]。

2.3 智能终端设计

智能终端负责完成药物信息的分析、提醒和存储功能。终端数据库存储直接从医院数据库得到相关药物信息，智能终端接收手持终端通过蓝牙通信模块发送信息[5]，智能终端的数据分析模块对数据库的信息进行比对分析，并将分析结果发送给语音提醒模块进行语音提醒，以实现对特殊人群患者正确用药的监督与提醒。

2.4 医院服务器端设计

医院服务器采用B/S模式Apache服务器存储患者的药物信息，并允许患者通过终端从服务器下载药物信息。为方便有效管理医生开出的处方，处方存放在数据库中。由于一般智能终端具有其自己的SQLite数据库，为了便于终端下载和使用药物信息，医院处方服务器使用SQLite数据库来存储处方。

3 用药提醒系统的软件设计

3.1 手持终端软件设计

手持终端程序流程图如图2所示。手持终端选用32位的STM32F103ZET6单片机[6]，并在无操作系统之下运行。因此需要自行设置STM32单片机内部的时钟源、中断信息等。除此之外还需要将读取RFID识别信息的GPIO接口[7]与智能终端收发数据的蓝牙串口进行相关配置，以保证数据的正常传输。

3.2 蓝牙通信模块软件设计

设计的蓝牙程序流程图如图3所示。

蓝牙通信模块[8]将智能终端与手持终端相连，将STM32发送的药品标签信息无线传送给智能终端。为实现系统的完整功能，智能终端的蓝牙模块应与手持终端的蓝牙模块匹配，并自动连接和数据接收。由于接收到的药品标签是打包数据包，因此智能终端需要解析接收到的数据包并确定接收的数据是否准确。若检测到信息错误则摒弃数据。如果患者未能听到语音模块的药物提醒，则表明数据传输不正确，因此需要重新读取和发送药物信息，若检测到的信息正确，则用药管理模块会读取接收到的数据并将处理后的数据发送给语音模块，患者便可通过语音模块听见正确的用药提醒[9-10]。

4 结语

本文根据RFID技术和蓝牙技术的优越性，设计了一款针对老年人和视障人士等特殊人群的用药提醒系统。该系统以手机终端和手机设备作为载体，通过单片机将RFID识别器和蓝牙通信技术结合。其操作简单，携带轻便，可更好地为老年人和盲人等特殊人群提供用药提醒服务。

参考文献

[1]薛青.智慧医疗：物联网在医疗卫生领域的应用[J].信息化建设，2010（5）：58-60.

[2]孟群，杨龙频，赵飞，等.医疗物联网的发展现状及关键技术探索[J].中国卫生信息管理杂志，2013，10（4）：279-285.

[3]舒宇. 物联网中RFID关键技术研究及其应用[D].大连：大连理工大学，2017.

[4]王华，孙海生，王连华.基于蓝牙4.0的主动式考勤系统的设计与实现[J].电子技术，2016（6）：24-26.

[5]王磊.基于蓝牙4.0技术的防丢器的研究与设计[D]. 太原：太原理工大学，2013.

[6]李成，李立伟，张洪伟. 基于 STM32 单片机的数据记录装置设计[J].工业控制计算机，2013，26（1）：91-92.

[7]邵海龙，敖勇，吴谆谆，等. 基于RFID的物联网技术在物流仓储管理中的应用[J].物流技术与应用，2018（6）：139-141.

[8]徐加伟.基于低功耗蓝牙无线通讯技术的交通数据检测方法研究[D]. 哈尔滨：哈尔滨工业大学，2013.

[9]李海峰，闫光荣.工业互联环境下的PLM应用[J].航空制造技术，2015（18）：77-79