基于物联网的医疗物资全流程管理系统设计

韩栋

摘要：医疗物资的管理包括诸多环节和流程，传统的人工管理模式在整个流程管理中或多或少都存在一些漏洞，难以实现对医疗物资的精准管理。物聯网技术作为新时代最重要的信息技术之一，可以改善传统的人工管理模式中的不足。为此，本文在物联网技术的基础上，对医疗物资全流程管理系统进行设计，以满足了医疗废弃物处理的相关标准。系统采用了RFID标签技术进行设计，实现了对废弃物入库、出库以及运输等全过程的综合管理;系统中集成了RTLS模块，可以实时对废弃物以及运输车辆进行监控;系统中实现了完善的信息查询与统计功能，满足了废弃物管理的要求。

关键词：物联网;医疗物资;流程管理系统

中图分类号：R197.3

文献标识码：A

文章编号：1001-5922（2020）12-0163-04

当前随着医疗技术的不断进步，为广大患者提供了更高质量的医疗服务。但是在医疗废物处理中仍然存在诸多不足问题。现有的医疗废物管理体系不健全，国内每年形成的大量医疗废弃物处置率较低，此外在管理以及运输等方面如下问题：首先依然采取传统的人工管理模式，效率较低，一旦出现人为错误容易引发严重的医疗安全事故。其次是医疗废弃物管理流程不完善，缺乏利用先进的信息化管理模式，难以及时发现在处理流程中存在的问题。随着射频识别RFID技术以及互联网等技术的应用，为医疗废弃物处理流程的监控提供了可靠的工具，基于此类技术建立专用的医疗物资管理系统成为可能。本文主要对当前在医疗废弃物管理中的问题进行了分析，在此基础上设计了智能化的管理系统，能够为实际医疗物资管理工作提供更多的支持。

1 方案整体思路

本系统的核心技术是射频识别技术（RFID），基于该技术实现对医疗垃圾箱的全流程监控，并将其处理的各个流程信息实时传输给监控调度中心，由此能够保证医疗废物处理流程的规范化与智能化。在数据存储与管理方面利用了云平台框架等技术，整个系统的具体架构如图1所示。

本文设计的医疗废弃物智能管理系统基于分层架构方式设计，达到了较高的扩展性与逻辑性，系统总体划分为信息采集层以及应用层等多个层次，其中信息采集层主要完成相关数据的采集功能，能够实时获取到医疗废物处理的各个流程信息，该层次中涉及到的设备主要有视频监控以及FRID标签设备等，将采集到的信息进一步传输到其他的层次。数据服务层则主要与数据的存储、管理以及处理等过程有关，该层次中利用了Hadoop集群技术以及无线传输技术等。应用层则包括废物管理以及统计查询等多个功能模块，主要面向终端用户，满足用户的操作需求。

2 系统流程设计

针对实际的管理流程设计了系统的流程，具体即为如图2所示。根据图2可知，首先通过移动终端PDA来扫描废弃物，并打印对应的条形码，然后绑定垃圾箱中的唯一 RFID标签。回收过程中需要获取时间、重量以及其他具备信息，采用无线传输技术将这些信息传输到云信息管理平台中。在回收完成后将它们运输到垃圾处理厂内。将不同的RFID标签设置在各个医疗垃圾车中，基于RFID实时定位技术来实时获取垃圾车辆的位置和状态等。另外废弃物处置中心则需要将系统中存储的信息与实际接收到的信息进行对比分析，在对比一致后才能接收信息。

2 医疗废弃物智能化管理系统的功能组成

2.1医疗废物管理模块

2.1.1回收管理

医疗废物回收人员需要登录RFID手持终端，然后确定医疗废物的具体类型以及重量等信息，在确定完成后利用手持机存储医疗废物的科室、数量等信息，并形成对应的条码标签。

2.1.2暂存站入库管理

严格按照相关标准或者制度检查收集的医疗废物，详细记录相关的信息。其中回收人员与管理人员在登录系统后进行工作交接，确定与原始废物生成数据的一致性后，进行人库操作。

2.1.3 出库管理

在出库阶段，要求工作人员通过中终端来确认废物中的标签，详细记录责任人、车辆、出库时间等信息。然后在管理人员审核通过后才能完成出库过程。

2.1.4运送管理

运送管理指的是医疗废弃物的运输过程进行管理，此过程需要由专人完成，利用运送车将废弃物运输到指定的地点。如果在运输过程中发现出现容器破损等问题，必须及时清理残留物以及有害物，然后进行适当消毒处理。同时详细记录此过程的各项信息，确保运输全过程中的各项信息都能够在系统中追溯。

2.2 废物监管模块

2.2.1 监管处理

将医疗废物处理中的法规与违规处理条款进行分解和匹配，使得监管人员在现场管理中及时获取到管理依据，从而提升了监管和处理的效率。

2.2.2 监管整改跟踪

可以实时查询过去的处理记录，结合查询到的信息进行记录，将整改之后的信息同步到系统中。

2.3 统计查询模块

2.3.1 类型查询

设置医疗废物类型作为查询条件，查询结果以列表的形式呈现，包括各个科室的不同类型医疗废弃物信息。

2.3.2 时间查询

设置时间作为查询条件，查询到的医疗废物信息以列表的形式呈现。查询方式包括组合查询和单一查询两种，其中组合查询指的是设置多个查询条件来获取需要的废物信息，提高了查询结果的精准性。另外系统还实现了数据统计、打印等功能。

2.3.3 科室查询

设置科室作为查询条件，将查询到的科室详细信息以列表的形式展现。

2.3.4 废物处理报表

系统按照设定的模板生成对应的报表，用户可以对生成条件进行设置，包括设置时间以及医疗废弃物类型等。

2.4 系统管理模块

2.4.1 用户管理

用户管理主要包括工号管理、权限管理等多个功能，确保医疗工作人员信息的准确性。

2.4.2 權限管理

权限管理指的是对用户的操作权限进行设置，结合管理人员的岗位职责设置其权限，确保各个用户在权限范围内操作，以提升系统的安全性。

3 系统实现关键技术

3.1 实时定位技术（RTIS）

实时定位技术（ RTIS）的原理如下：需要先将平面空间划分为多个不同的子空间，此过程中采用的关键技术是3C/4C技术;然后采集各个位置RFID读取器的信号，结合其强度信息构建对应的无线电索引地图（RadioIndexMap）。然后将使用者信号强度和无线电索引地图进行比对。最后，融合距离无关定位算法LANDMARC，并计算与离待定位标签距离最小的参考标签，此时可以根据这些标签的坐标加权计算得到目标标签的坐标，基于该方法得到的定位结果准确性较高。但是在室内环境改变时，路径损耗等因素会直接影响到信号强度与距离之间的关系，由此降低了定位结果的准确性[10]。

LANDMARC的详细信息如下：

基于定位的实际要求，通常情况将最近邻数量设为4，此时基于LANDMARC算法可以得到物品所在的位置，具体如图3所示。

4 仿真结果分析

为了验证算法的应用效果，采用仿真模拟的方式进行了测试。在仿真过程中主要根据累积分布函数p、均方根误差以及平均误差ε来分析算法的定位精度。各个仿真参数设置如下：室内环境大小是5mx5m，设置的参考标签与阅读器数量分别是25个、4个，各个组包括10个待定位标签，参考标签之间的距离设置为Im。

5 系统特色

该系统结合医院的医疗废弃物处理流程进行设计，以改善传统的人工管理模式 中的不足，系统中采用了先进的技术进行设计，在功能以及性能上具有明显的优势，满足了医疗废弃物处理的相关标准。系统采用了RFID标签技术进行设计，实现了对废弃物入库、出库以及运输等全过程的综合管理。系统中集成了RTLS模块，可以实时对废弃物以及运输车辆进行监控。另外，系统中还实现了完善的信息查询与统计功能，例如有废弃物统计分析以及报表生成等，满足了废弃物管理的要求。

参考文献

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