RFID服装智能化控制管理研究

方承和

摘要：在我国，随着医药卫生体制改革的深入，越来越多的医院意识到提高企业管理水平的重要性，也迫切要求加快管理信息化的进程，而手术室手术衣服管理也是医院信息化建设的一个重要组成部分。由于对手术室衣服的管理已经上升到智能电子存取设备的高度，所有以前的普通衣物储存柜都需更换，因此医院现在需要大量的电子服装存取设备，需要设计开发一种集储存、发放功能于一体的医用智能服装管理系统。

Abstract： In China， with the deepening of the reform of the medical and health system， more and more hospitals are aware of the importance of improving the management level of enterprises， and urgently require the process of management informationization to be accelerated， and the management of surgical clothing in the operating room is also an important part of the informationization construction. Since the management of operating room clothes has risen to the height of intelligent electronic access devices， all the previous ordinary clothes storage cabinets need to be replaced， so the hospital now needs a large number of electronic clothing access devices， and needs to design and develop a medical intelligent clothing management system with the functions of storage and distribution in one.

关键词：RFID芯片;模块;管理

Key words： RFID chip;module;management

中图分类号：TP391.4                                    文献标识码：A                                  文章编号：1006-4311（2019）16-0179-03

0  引言

在克服背景技术的不足，提供一种医用智能服装发放机构，可在后台快速匹已配登记医护人员的衣服尺码，减少发放等待时间，在提高发放效率的同时还能降低发放错误率，同时可以智能统计管理那些衣服放置的格子和后台联系，统一出数据报告，统一管理，可以统计衣服的穿着次数，特别是针对手术的外科医生，是需要特别管理，经常洗护。若出现技术问题可以直接从后台联系厂家，方便统一上门服务。

1  技术方案

针对上述存在的问题，我们需要构思一种可以在医院等特殊产所实施的用于服装管理系统，暂称为：医用智能服装发放柜：由一个控制柜以及至少一组衣服储存柜组成;控制柜包括柜体、安装在柜体内并依次电连接的数据处理单元和通道控制器以及机柜控制器、安装在柜体正面的输入模块和触摸屏以及RFID模块，输入模块、触摸屏与数据处理单元电连接，RFID模块与机柜控制器电连接，用于读取服装上的RFID芯片;储存柜包括柜体、安装在柜体正面的柜门、竖直安装在柜体内的若干个储存单元、安装在柜体底部的取物箱以及安装在柜体内的机柜控制模块;每一个储存单元包括一个竖直框架以及将竖直框架分隔成多层储存室的一组承托板;机柜控制模块包括与机柜控制器电连接的单片机控制模块、至少一个智能锁以及若干个液晶显示屏，还包括与单片机控制模块电连接的若干个反馈模块、至少一个光栅模块以及若干个传动模塊;智能锁安装在柜门上控制其开闭，各液晶显示屏安装在柜门上并与柜体内的储存单元一一对应，用于显示每个储存单元内的服装型号及数量，光栅模块安装在取物箱内，用于检测服装是否掉落，每个储存室内分别安装有一反馈模块，用于检测服装是否存入;每层储存室的后侧分别安装有一传动模块，该传动模块与该层储存室的承托板连接并带动其翻转。

①传动模块包括一固定在竖直框架后侧的电机、安装在竖直框架内的转轴、布置在转轴两侧且呈90度夹角的两个行程开关;承托板安装在转轴上，电机与转轴连接，转轴上安装有用于触发行程开关的触发杆，电机以及行程开关与所述单片机控制模块电连接。

②光栅模块为光栅传感器。光栅式传感器指采用光栅叠栅条纹原理测量位移的传感器。这种传感器的优点是量程大和精度高。

③反馈模块为光电传感器，光电传感器是采用光电元件作为检测元件的传感器。它首先把被测量的变化转换成光信号的变化，然后借助光电元件进一步将光信号转换成电信号。光电传感器一般由光源、光学通路和光电元件三部分组成。

④通俗地说，RFID读卡器是一种能阅读电子标签数据的自动识别设备。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签， 操作快捷方便。

⑤输入模块为IC读卡器、指纹扫描器、人脸识别装置、条码扫描模块中的至少一种。

⑥数据处理单元与通道控制器之间、通道控制器与机柜控制器之间、机柜控制器与RFID模块之间、机柜控制器与液晶显示屏之间分别通过以太网连接。

⑦机柜控制器与智能锁之间、机柜控制器与单片机控制模块之间通过串口连接。

通过上述设备按照特停的顺序有机组合可准确快速的发放适合使用者身形尺码的服装，并且能够实时统计库存情况，同时在触摸屏及液晶显示屏上予以显示，而且取出、存放过程中可以通过RFID模块或者通过触摸屏手动录入衣物尺码信息。

2  工作原理

①补充衣物流程：首先，数据处理单元发出指令，经過通道控制器以及机柜控制器传递到相应储存柜的机柜控制模块，智能锁打开，打开柜门，机柜控制模块的单片机控制模块接到指令后控制所有传动模块的电机动作，使得所有承托板复位到水平状态;

②人工将卷曲成筒状的衣物拿到扫描箱，扫描箱内的RFID模块读取衣服上缝制的RFID芯片内部储存的衣物尺码信息，并在触摸屏上显示出相应尺码（例如S/M/L/XL等尺码），操作人员将衣物放入其尺码对应的储存室内，储存室内的反馈模块检测到衣服放入后，对应液晶显示屏上显示的数量加一，直到所需衣物补充完为止，关闭柜门，智能锁关闭;需要说明的是，在此过程中，每一次扫描后，如果衣服放入其它尺码对应的储存室时（如M码衣服放入到S码所在的一列储存室），其它储存室的反馈模块检测到衣服后会发出反馈信号，数据处理模块在触摸屏上显示放入错误信息，提示重新放入;

③取出衣服流程：已绑定过个人服装信息的医务人员在输入模块通过读取IC卡或者扫描指纹或者人脸识别或者扫描工作牌条码的形式输入身份验证信息，数据处理单元根据其服装信息发出指令，经过通道控制器以及机柜控制器传递到相应储存柜的机柜控制模块，机柜控制模块的单片机控制模块接到指令后，控制相应尺码对应储存单元的传动机构动作，从最下侧一个储存室开始转动承托板（90度），释放衣服，如果该储存室为空，则继续从其上侧的储存室释放衣服，一直到有衣服释放为止;衣服释放后掉落到取物箱内，医务人员可以取走衣服;光栅模块检测到衣服掉落后，单片机控制模块发出指令传递到数据处理单元，数据处理单元控制对应的液晶显示屏上的数量减一，触摸屏上的信息也相应调整;下一次取该型号的衣服时，重复本流程，直到没有衣服释放为止。（图1-图2）

3  实施方式

如图3、图4所示，智能服装发放柜，由一个控制柜1以及至少一个储存柜5组成。控制柜的柜体以及储存柜的柜体的底部分别设有行走轮8。可以根据需要，组合多个储存柜来增加储存空间，控制柜和储存柜之间、储存柜与储存柜之间通过并柜固定件（采用并柜螺栓）连接固定成一排。

控制柜包括一个金属柜体、安装在柜体内并依次电连接的数据处理单元1-1（可采用PLC控制器）和通道控制器1-2以及机柜控制器1-3、安装在柜体正面的输入模块3和触摸屏4以及具有RFID模块2-1的扫描箱2。输入模块、触摸屏与数据处理单元电连接，RFID模块与机柜控制器电连接，用于读取服装上的RFID芯片。数据处理单元与通道控制器之间、通道控制器与机柜控制器之间、机柜控制器与RFID模块之间分别通过以太网连接。RFID模块采用现有RFID读卡器，输入模块用到IC读卡器、指纹扫描器、人脸识别装置、条码扫描模块中的一种或几种。

储存柜包括柜体5-3、安装在柜体正面的柜门6、竖直安装在柜体内的若干个储存单元（一列储存单元用于储存同一尺码的衣服）、安装在柜体底部的具有开口的取物箱7以及安装在柜体内的机柜控制模块5A。每一个储存单元包括一个竖直框架5-1以及将竖直框架分隔成多层储存室的一组承托板5-2。所述机柜控制模块包括与机柜控制器电连接的单片机控制模块5A-2、至少一个智能锁5A-1以及若干个液晶显示屏5A-3，还包括与单片机控制模块电连接的若干个反馈模块5A-4、至少一个光栅模块5A-5以及若干个传动模块5A-6。机柜控制器与智能锁之间、机柜控制器与单片机控制模块之间通过串口连接，机柜控制器与液晶显示屏之间通过以太网连接。

智能锁安装在柜门6上控制其开闭。各液晶显示屏安装在柜门上并与柜体内的储存单元一一对应，用于显示单列储存单元内的服装型号及数量。光栅模块安装在取物箱内，用于检测服装是否掉落。每个储存室内分别安装有一反馈模块，用于检测服装是否存入。每层储存室的后侧分别安装有一传动模块，该传动模块与该层储存室的承托板连接并带动其翻转。

传动模块包括一通过固定架5-6固定在竖直框架后侧的带减速器的电机5-5、可转动地安装在竖直框架内的转轴、布置在转轴两侧且呈90度夹角的两个行程开关5-7。承托板固定安装在转轴上，电机与转轴连接，转轴上安装有用于触发行程开关的触发杆5-4，电机以及行程开关与所述单片机控制模块电连接。电机驱动转轴转动时，承托板可由承托衣物的水平状态变为掉落衣物的竖直状态。一般服装需要卷曲成筒状，便于放入储存室内。

4  开启安全可靠性测试

5  结论

符合屏蔽效能等级2级，可以复杂的电磁环境中安全使用。

6  结束语

以上对进行了医用智能服装管理详细介绍，目的是提供的发放柜可在后台快速匹已配登记医护人员的衣服尺码，减少发放等待时间，在提高发放效率的同时还能降低发放错误率。同时可以智能统计管理那些衣服放置的格子和后台联系，统一出数据报告，统一管理，可以统计衣服的穿着次数，通过计算机网络技术、物联网技术等可以实现医院数字化建设，提升医院形象，增强医院整体竞争实力。为医院带来良好的社会效益、经济效益和文化效益的同时，优化医院的工作环境、服务环境等。

参考文献：

[1]赵勇.光纤光栅及其传感技术[M].国防工业出版社，2007.

[2]江文杰，施建华.光电技术[M].电子工业出版社，2013.

[3]王康.基于RFID技术提升服装企业快速反应能力的研究[D].北京交通大学，2012.