RFID射频识别在MOSAIQ系统中的应用研究

傅世楣

(福建省肿瘤医院 设备科，福建福州350014)

RFID射频识别在MOSAIQ系统中的应用研究

傅世楣

(福建省肿瘤医院 设备科，福建福州350014)

目的:使用RFID射频识别技术，在MOSAIQ系统上建立智能化的病人信息识别技术，防止人为输入错误。方法:RFID射频识别技术应用到医科达加速器MOSAIQ系统上，病人带着手腕型远距离感应卡躺在治疗床，信息被自动采集输入到MOSAIQ系统。结论:实现病人信息自动采集，省去技术员手动输入病人信息，有效防止人为输入错误且节约时间。

RFID射频;读卡器;天线

射频识别技术(RFID)，是20世纪90年代发展起来的一种新兴自动识别技术。RFID系统的感应卡和读写器之间无须物理接触就可完成识别，可实现多目标识别、运动目标识别，可在更广泛的场合中应用［1］。本文研究射频识别系统运用到现有的医科达加速器MOSAIQ系统中。

1 系统工作原理

当感应卡进入读卡器读出范围内时，感应卡被读卡器通过发射天线不断发射的射频信号激活，感应卡将自身编码等信息通过卡的发送天线发送出去，反馈给读卡器一个应答信号，通过感应卡与读卡器互相之间的信号激活与应答，读卡器对接收的信号进行解调和解码准确快速地识别感应卡内病人住院号码，然后传输到MOSAIQ系统。

2 应用系统设计

2.1 读卡器

读卡器使用TI公司生产的MSP430单片机［2］，无线接收发送射频部分采用TI的CC1101芯片，以433MHz的频率发送接收感应卡信号数据，通信模块采用标准RS232串口芯片把信号通过数据线传给MOSAIQ系统电脑。

2.2 感应卡

感应卡也是使用TI公司生产的MSP430单片机［2］，和CC1101射频芯片。感应卡平时是处于休眠状态的，只有进入读卡器的感应区才被唤醒，离开感应区后又将自动休眠。

2.3 天线安装

(1)天线的基本原理:导线载有交变电流时，就可以形成电磁波的辐射，辐射能力与导线的长短和形状有关。如果两导线的距离很近，且两导线所产生的感应电动势几乎可以抵消，辐射很微弱。如果两导线张开，由于两导线的电流方向相同，由两导线所产生的感应电动势方向相同，辐射较强。

(2)安装对比分析:读卡器的感应距离取决于天线的大小，天线越大则感应距离越远，同时感应距离可调，每个天线尺寸可以为1m×14m，可以多天线同时工作，根据加速器的治疗特点，选取机房进口与治疗床两个安装位置。两个位置的天线对同样67个病人住院号采集，对比的结果如表1。

表1 对比表

机房入口处出现了28例的采集错误，其中错误采集了上一个治疗病人的住院号24例，其他4例。读卡器时时对进入感应区域的感应卡进行读卡，准备治疗病人先于已治疗的病人进入感应区域时，就出现采集错误。入口处采集的病人信息不稳定，排除在进口处安装天线。治疗床位置没有出现采集错误的，出现17例采集延误，原因为天线被旋转的机架挡住，导致采集的信号减弱。

(3)总结:入口处因病人出入的先后顺序无法控制，解决采集的错误问题比较困难，治疗床位置虽然出现了采集延误的问题，可以通过调整天线位置或者增加天线数量来解决，相对比较简单经济，

2.4 天线调试

2.4.1 天线数量选择

两根天线和四根天线布置方式(如图1)，两根天线的信号在部分角度出现不稳定如表2，四根天线360°范围内，信号都很稳定(如表2)。安装在治疗床位置并使四根天线，可以保证采集正确100%，采集不会出现延误，信号稳定，克服了机架角度的问题。

2.4.2 天线调谐

线圈天线进入读写器产生的交变磁场中，RFID天线与读写器天线之间的相互作用就类似于变压器，两者的线圈相当于变压器的初级线圈和次级线圈［3］。为了得到最好的调谐效果，功能测试时调节调谐电容值的大小，使用Identec调谐模块(91－8968)，可以选择不同的电容。将天线二端的导线接入调谐模块二个接线孔，调谐模块上的LED1亮绿灯时需要增加电容值，红灯亮时需要减少电容值，LED1灯完全灭掉时电容调谐正常。LED为卡片感应指示灯。黄灯闪烁说明天线感应到卡片在感应区内。调谐电容的大小取决于线圈的长度。

图1 天线安装位置示意图

表2 天线信号情况表

3 结论

本文研究的远距离识别的MOSAIQ系统利用市场上已有的设备进行实际的调试，实现自动采集病人信息传输到MOSAIQ系统，改变了技术员输入病人住院号或者扫描治疗单上的条形码进行选择病人的现状。本文应用研究有效解决人为输入过程的误操作，降低了医疗事故可能性，提高了治疗速度，同时为日后病人信息数字化管理系统建立了条件。

［1］刘琰，李辉，顾亮.射频识别技术软硬件系统研制［J］.贵州工业大学学报(自然科学版)，2002，(01).

［2］周航慈，饶运涛.单片机程序设计基础［M］.北京:北京航空航天大学出版社，2001.

［3］陈华君，林凡，郭东辉，等.RFID技术原理及其射频天线的设计［J］.厦门大学学报(自然科学版)，2005，(6).

TP391

A

1002－2376(2015)04－0015－02

2015－01－10