Ứng dụng thẻ cảm biến RFID trong quản lý kiểm soát chất lượng máu

Tính khả thi của công nghệ cảm biến nhiệt hạch RFID trong quản lý máu

Quy trình chung của kinh doanh quản lý máu là: đăng ký hiến máu, kiểm tra, xét nghiệm mẫu máu, lấy máu, ngân hàng máu, quản lý tại ngân hàng (xử lý thành phần, v.v.), truyền máu, ngân hàng máu-Bệnh viện để bệnh nhân sử dụng (hoặc thực hiện). vào các sản phẩm máu khác). Quá trình này thường liên quan đến một lượng lớn thông tin dữ liệu, bao gồm thông tin người hiến máu, nhóm máu, thời gian lấy máu, địa điểm, người xử lý, v.v. Một lượng lớn thông tin sẽ gây ra những khó khăn nhất định cho việc quản lý máu. Ngoài ra, máu là một chất rất dễ hư hỏng. Nếu điều kiện môi trường không phù hợp, chất lượng máu sẽ bị phá hủy. Vì vậy, chất lượng máu sẽ bị ảnh hưởng trong quá trình bảo quản và vận chuyển. Giám sát thời gian thực cũng rất quan trọng. Công nghệ RFID và cảm biến là những công nghệ mới nổi có thể giải quyết các vấn đề trên và hỗ trợ quản lý máu một cách hiệu quả.

Công nghệ RFID có thể cung cấp cho mỗi túi máu một nhận dạng riêng và lưu trữ thông tin tương ứng. Thông tin này được kết nối với cơ sở dữ liệu phụ trợ. Do đó, cho dù máu ở điểm lấy máu, ngân hàng máu điểm trung chuyển hay bệnh viện điểm sử dụng, đều có thể được hệ thống RFID theo dõi trong suốt quá trình và thông tin về máu tại mỗi điểm huy động có thể được theo dõi bất cứ lúc nào. thời gian. Trước đây, máu tốn nhiều thời gian và công sức nên cần phải xác minh thông tin thủ công trước khi sử dụng. Với việc sử dụng công nghệ RFID, dữ liệu có thể được thu thập, truyền đi, xác minh và cập nhật với số lượng lớn theo thời gian thực mà không cần định vị chính xác, đẩy nhanh tốc độ truyền máu. Việc nhận dạng Thư viện cũng tránh được các lỗi thường xảy ra trong quá trình xác minh thủ công. Đặc điểm nhận dạng không tiếp xúc của RFID cũng có thể đảm bảo rằng máu có thể được xác định và phát hiện mà không bị ô nhiễm, giảm khả năng ô nhiễm máu. Nó không sợ bụi, vết bẩn, nhiệt độ thấp, v.v. và có thể được sử dụng trong những điều kiện đặc biệt nơi lưu trữ máu. Duy trì hoạt động bình thường trong điều kiện môi trường.

Công nghệ cảm biến là một cửa sổ để cảm nhận, thu thập và phát hiện thông tin. Nó có thể hiện thực hóa các ứng dụng thu thập, định lượng, xử lý, tổng hợp và truyền dữ liệu. Thông qua việc theo dõi và thu thập thời gian thực về nhiệt độ môi trường máu, trạng thái niêm phong và mức độ dao động của cảm biến, sau đó thông qua việc xử lý và phản hồi kịp thời của hệ thống đối với thông tin được cảm nhận, có thể tránh được tình trạng suy giảm chất lượng máu một cách hiệu quả. và chất lượng máu có thể được đảm bảo.

Bằng cách tích hợp RFID và công nghệ cảm biến, đồng thời sử dụng thẻ cảm biến RFID không chỉ cải thiện hiệu quả nhận dạng, thực hiện theo dõi thông tin và giám sát chất lượng vật phẩm trong thời gian thực, chúng ta có thể thực sự nhận ra việc thông tin hóa thông minh trong quản lý máu.

Thiết kế thẻ cảm biến RFID

Thẻ cảm biến RFID chủ yếu bao gồm các bộ điều khiển vi mô, bộ cảm biến, bộ tần số vô tuyến, bộ truyền thông, bộ định vị và bộ cấp nguồn, như trong Hình 1.

1 bộ điều khiển vi mô

Bộ điều khiển vi mô bao gồm một hệ thống nhúng, bao gồm bộ vi xử lý nhúng, bộ nhớ, hệ điều hành nhúng, v.v. Nó cũng tích hợp cơ quan giám sát, bộ đếm thời gian/bộ đếm, giao diện nối tiếp đồng bộ/không đồng bộ, A/D và D/Các chức năng cần thiết khác nhau và các chức năng bên ngoài các Thiết bị như bộ chuyển đổi A và I/O. Các chức năng chính được bộ phận này triển khai bao gồm: chịu trách nhiệm phân bổ và lập kế hoạch nhiệm vụ cho toàn bộ chip, tích hợp và truyền dữ liệu, xác minh dữ liệu không dây, phân tích, lưu trữ và chuyển tiếp dữ liệu, bảo trì định tuyến của mạng khu vực và quản lý mức tiêu thụ năng lượng của chip. Nguồn cấp. Chờ đợi.

2 Bộ cảm biến

Bộ phận cảm biến chủ yếu bao gồm các cảm biến và bộ chuyển đổi A/D. Cảm biến là một thiết bị hoặc thiết bị có thể cảm nhận một giá trị đo được chỉ định và chuyển đổi nó thành tín hiệu đầu ra có thể sử dụng được theo các quy tắc nhất định. Thông thường, cảm biến bao gồm một phần tử nhạy cảm và một phần tử chuyển đổi. Phần tử nhạy cảm thu thập thông tin bên ngoài cần được cảm nhận và gửi đến phần tử chuyển đổi. Sau này hoàn thành việc chuyển đổi các đại lượng vật lý trên thành tín hiệu điện ban đầu mà hệ thống có thể nhận ra và chuyển nó qua mạch tích hợp và mạch khuếch đại. Quá trình định hình cuối cùng được A/D chuyển đổi thành tín hiệu số và gửi đến bộ điều khiển vi mô để xử lý tiếp.

Tham gia vào acđếm các yêu cầu về điều kiện môi trường để lưu trữ và vận chuyển máu, bộ cảm biến này bao gồm chức năng kiểm tra nhiều tín hiệu vật lý như nhiệt độ, áp suất, độ nhạy sáng và dao động trong khu vực giám sát.

3 đơn vị RF

Đơn vị tần số vô tuyến điều khiển việc thu và truyền tín hiệu tần số vô tuyến, đồng thời lựa chọn và sử dụng các phương pháp truy cập như ghép kênh phân chia không gian, ghép kênh phân chia thời gian, ghép kênh phân chia tần số và ghép kênh phân chia mã để đạt được nhận dạng đa mục tiêu đồng thời và chống va chạm hệ thống cơ chế.

4 đơn vị truyền thông

Bộ truyền thông được sử dụng để truyền dữ liệu, giải quyết lựa chọn băng tần sóng mang, tốc độ truyền dữ liệu, điều chế tín hiệu, phương pháp mã hóa, v.v. trong giao tiếp không dây, truyền và nhận dữ liệu giữa chip và đầu đọc thông qua ăng-ten và có phản ứng tổng hợp dữ liệu , yêu cầu phân xử và định tuyến. Chọn chức năng.

5 đơn vị định vị

Bộ định vị nhận ra vị trí của chính chip và định vị hướng truyền thông tin. Dựa trên các giao thức truyền không dây, chẳng hạn như tiêu chuẩn IEEE802.15.4 và giao thức ZigBee. Thuật toán định vị có thể dựa trên phạm vi (chẳng hạn như phạm vi cường độ tín hiệu, phạm vi chênh lệch thời gian, v.v.) hoặc không dựa trên phạm vi (chẳng hạn như phương pháp centroid, thuật toán DV-Hop, v.v.).

6 bộ cấp nguồn

Thẻ cảm biến RFID được chia thành thụ động, bán thụ động và chủ động. Thẻ thụ động không yêu cầu pin tích hợp trong chip. Chúng hoạt động bằng cách trích xuất năng lượng tần số vô tuyến do đầu đọc phát ra. Cả thẻ bán thụ động và thẻ chủ động đều yêu cầu nguồn pin bên trong để duy trì hoạt động cảm biến và tần số vô tuyến bình thường. Xét rằng việc theo dõi thời gian thực các sản phẩm máu trong quản lý máu đòi hỏi phải đảm bảo cung cấp năng lượng liên tục và bình thường, một bộ cấp nguồn được bổ sung và thiết kế dưới dạng thẻ bán thụ động hoặc chủ động [4].

Trong phần này, bằng cách thiết lập hợp lý các trạng thái thu, truyền và chờ của chip, các vấn đề về tiêu thụ năng lượng và độ tin cậy truyền dẫn có thể được giải quyết và tuổi thọ của chip có thể được kéo dài một cách hiệu quả.

Nó chủ yếu giới thiệu từ ba khía cạnh: quản lý máu vào và ra, quản lý theo dõi máu và quản lý kiểm soát chất lượng máu, đồng thời chỉ ra vai trò hiệu quả của công nghệ cảm biến tổng hợp RFID trong quản lý máu.

1. Quản lý máu vào và ra

(1) Lưu trữ máu

Các nhân viên đặt các túi máu ở lối vào băng chuyền và chuyền theo thứ tự. Một đầu đọc RFID đã được lắp đặt ở dưới cùng của băng tải. Khi thẻ cảm biến RFID gắn trên túi máu bước vào phạm vi đọc và ghi, thông tin trên thẻ sẽ được đọc. Phần mềm trung gian lọc và truyền nó đến cơ sở dữ liệu phụ trợ. Đồng thời, hệ thống hiển thị nhóm máu, loại, thông số Kỹ thuật và các thông tin khác trên màn hình ở đầu ra của băng chuyền. Nhân viên đưa máu vào các khay chứa được chỉ định dựa trên nội dung hiển thị.

Dựa trên loại máu, loại, thông số kỹ thuật, số lượng, v.v. được đọc, hệ thống phụ trợ xác định các ô hàng hóa trong ngân hàng máu và tìm kiếm các ô hàng trống hiện có đáp ứng các thông số kỹ thuật và số lượng. Bước này chủ yếu đạt được bằng cách dán Thẻ RFID trên mỗi kệ và viết nhóm máu, loại, thông số kỹ thuật, số lượng và các thông tin khác mà thẻ cần lưu trữ thông qua đầu đọc/ghi. Khi túi máu được đặt trên kệ này Khi túi máu được đặt trên kệ, nhân viên sử dụng đầu đọc cầm tay để đặt và ghi thẻ RFID. Khi các túi máu trên kệ được vận chuyển hoặc di chuyển, nhân viên sẽ sử dụng đầu đọc cầm tay để xóa và ghi thẻ RFID. , và đầu đọc/ghi lắp trên mặt trên của ngân hàng máu sẽ đọc nhãn của từng kệ theo hướng dẫn của hệ thống. Nếu tìm thấy kệ đã thông quan và đáp ứng điều kiện bảo quản sẽ thông báo tới hệ thống, hệ thống sẽ hiển thị con số cụ thể trên màn hình tại khu vực bảo quản, báo cho nhân viên biết loại máu nào nên đặt trên kệ nào .

Sau khi nhận được hướng dẫn, nhân viên sẽ gửi máu với nhiều quy cách khác nhau đến khu vực được chỉ định để làm lạnh và bảo quản. Đồng thời, đầu đọc ghi thời gian lưu trữ, loại lưu trữ, người gửi máu, người nhận máu và các thông tin khác của từng túi máu vào hệ thống RFID [5].

(2) Máu chảy ra khỏi ngân hàng

Hệ thống ra lệnh vận chuyển, hướng dẫn nhân viên đến khu vực được chỉ định để lấy ra loại, quy cách và số lượng máu được chỉ định. Nếu lượng máu lấy ít, nhân viên có thể sử dụng đầu đọc cầm tay để đọc trực tiếp thông tin máu; nếu lượng máu lấy lớn, nhân viên có thể dùng băng chuyền vận chuyển máu ra khỏi thư viện và đọc thông tin trong đó. Thông tin đọc được truyền đến hệ thống và được kiểm tra với cơ sở dữ liệu phụ trợ. Nếu đúng thì lô hàng được phép. Trong quá trình gửi đi, hệ thống RFID ghi lại thời gian gửi đi, ngày hết hạn máu và các thông tin phụ khác.

Thứ tự vận chuyển máu ra khỏi thư viện được hệ thống xác định sau khi đọc thông tin và phân tích. Máu có cùng đặc tính phải tuân theo nguyên tắc nhập trước xuất trước để tránh hiện tượng tồn đọng hàng tồn kho và máu thải quá hạn sử dụng. Máu được đánh dấu là "cần kiểm tra" trong ngân hàng máu bị cấm rời khỏi ngân hàng để đảm bảo chất lượng máu ra khỏi ngân hàng.

2 Quản lý theo dõi máu

Quản lý theo dõi máu áp dụng cấu trúc phân cấp dựa trên cụm. Mỗi cụm trưởng là một trung tâm xử lý thông tin phân tán, được sử dụng để thu thập dữ liệu từ mỗi thành viên cụm và hoàn tất quá trình xử lý và tổng hợp dữ liệu. Sau đó, dữ liệu được truyền đến cluster head của lớp trên và được truyền theo trình tự. Cuối cùng, toàn bộ dữ liệu được lọc và sau khi tích hợp sẽ được truyền đến cluster head cấp cao nhất và quá trình ngược lại là quá trình truy vấn thông tin. Dữ liệu được mở ra từng lớp và được theo dõi một cách có trật tự. Ở đây, trưởng cụm cấp cao nhất tương đương với trung tâm thông tin máu quốc gia, trong khi trưởng cụm cao nhất tiếp theo tương đương với trung tâm thông tin máu của từng tỉnh, khu tự trị, đô thị, v.v. và cấp thấp nhất thành viên trong cụm là trạm máu cơ sở. Cấu trúc phân cấp này phân tán thông tin, tránh việc lưu trữ tập trung, giải quyết vấn đề về khối lượng thông tin quá mức và cải thiện tính bảo mật của hệ thống. Việc trao đổi và truyền thông tin được thực hiện trực tiếp giữa lớp con và lớp cha, tạo điều kiện thuận lợi cho việc truy vấn và theo dõi. Cấu trúc được thể hiện trong Hình 2.

Quy trình lưu trữ thông tin máu như sau: đầu tiên lưu mã nhận dạng RFID của từng túi máu và thông tin tương ứng vào cơ sở dữ liệu của trạm máu cơ sở, sau đó hợp nhất thông tin của trạm máu cơ sở và kết hợp mã nhận dạng với IP hiệu quả của trạm máu cơ sở. Địa chỉ được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của trung tâm thông tin máu thành phố địa phương, sau đó thông tin của trung tâm thông tin máu thành phố được tích hợp, mã nhận dạng và địa chỉ IP hiệu quả của trung tâm thông tin máu thành phố được lưu trữ trong trung tâm thông tin máu tỉnh địa phương cơ sở dữ liệu. Cuối cùng, sau đó tích hợp thông tin của trung tâm thông tin máu tỉnh, đồng thời lưu mã nhận dạng và địa chỉ IP hiệu lực của trung tâm thông tin máu tỉnh vào cơ sở dữ liệu của trung tâm thông tin máu quốc gia (nếu cần, bạn cũng có thể kết hợp mã nhận dạng với mã nhận dạng quốc gia). trung tâm thông tin máu Địa chỉ IP hiệu quả được lưu trữ trong cơ sở dữ liệu của trung tâm thông tin máu toàn cầu để kết nối thông tin máu toàn cầu) [6-7].

Quá trình theo dõi thông tin máu là: dựa trên mã nhận dạng RFID, trước tiên tìm kiếm thông tin tỉnh của túi máu trong cơ sở dữ liệu của Trung tâm thông tin máu quốc gia, sau đó nhập cơ sở dữ liệu của trung tâm thông tin máu tỉnh dựa trên địa chỉ IP tìm thấy để tìm kiếm vì túi máu. Để biết thông tin về thành phố, hãy nhập cơ sở dữ liệu của trung tâm thông tin máu cấp thành phố dựa trên địa chỉ IP tìm thấy để tìm trạm máu chứa túi máu. Nhập cơ sở dữ liệu trạm máu dựa trên địa chỉ IP tìm thấy. Dựa vào thông tin có thể biết được tình trạng hiện tại của túi máu. Tình trạng là nó được lưu trong kho, được sử dụng khi vận chuyển ra khỏi kho hay bị hư hỏng và bị loại bỏ. Nếu nó đã được sử dụng, bạn có thể tìm hiểu thêm tất cả thông tin của người dùng.

3 Quản lý kiểm soát chất lượng máu

Máu rất nhạy cảm với sự thay đổi nhiệt độ. Nếu nhiệt độ môi trường không phù hợp, các chất trong máu sẽ bị phá hủy, ảnh hưởng đến chất lượng và thời gian sử dụng của máu. Máu cũng phải tránh rung động mạnh trong quá trình bảo quản, vận chuyển và vận chuyển. Ngoài ra, bao bì đựng máu phải được niêm phong. Nếu ô nhiễm vi khuẩn xảy rado bị đâm thủng hoặc các yếu tố khác, máu sẽ bị loại bỏ.

Thẻ cảm biến RFID gắn trên túi máu sẽ theo dõi môi trường xung quanh túi máu theo thời gian thực. Trong những khoảng thời gian nhất định, nó sẽ đo các tín hiệu vật lý xung quanh như nhiệt độ, áp suất, độ nhạy sáng và dao động, đồng thời ghi lại dữ liệu đo vào chip thẻ. . Hệ thống sẽ đặt phạm vi tiêu chuẩn bên trong thẻ. Khi dữ liệu đo hiện tại thấp hơn giới hạn dưới của phạm vi hoặc cao hơn giới hạn trên của phạm vi, thẻ sẽ chủ động truyền tín hiệu tần số vô tuyến để kích hoạt thiết bị báo động để nhắc nhở nhân viên.

Nếu túi máu được cảnh báo khi nó đang được lưu trữ trong ngân hàng máu thì dựa trên tín hiệu tần số vô tuyến nhận được, vị trí hiện tại của túi máu được cảnh báo (khu vực lưu trữ, kệ, mã nhận dạng RFID, v.v.) sẽ được hiển thị trên màn hình hiển thị cảnh báo giúp nhân viên phát hiện và xử lý kịp thời; Nếu túi máu cần được báo động trong quá trình vận chuyển, thiết bị báo động có thể được lắp đặt trên thùng chứa phương tiện vận chuyển để cảnh báo nhân viên bằng tiếng rên rỉ hoặc đèn nháy. Sau khi nhân viên phát hiện, họ sử dụng đầu đọc cầm tay để nhận tín hiệu tần số vô tuyến và tìm ra cảnh báo dựa trên mã nhận dạng. Túi máu.

Khi nghi ngờ máu bị hư hỏng hoặc bị ô nhiễm, nhân viên sẽ sử dụng đầu đọc để đặt nhãn là "cần kiểm tra". và không được phép rời khỏi kho. Máu đã đến lúc sử dụng không được phép sử dụng. Sau khi thử nghiệm, người ta xác nhận rằng nó không thể sử dụng được. , khử trùng và đốt ở áp suất cao sẽ được thực hiện. Lúc này, nhân viên sẽ ghi thông tin phế liệu, lý do phế liệu,… vào hệ thống kèm theo mã nhận dạng RFID của túi máu để chuẩn bị cho lần theo dõi máu tiếp theo.

Đối với máu được trả lại, ngoài việc kiểm tra chất lượng máu theo cách thủ công hơn nữa, bản ghi dữ liệu của thẻ cảm biến RFID cũng có thể được sử dụng để tìm ra các liên kết trong toàn bộ quá trình từ lấy máu đến cung cấp máu đến rút máu và tìm ra ai có trách nhiệm. Người hoặc tổ chức cần phân tích nguyên nhân để tránh xảy ra tình huống tương tự vào lần sau.

Máu không chỉ là nguồn sống mà còn là kênh lây lan nhiều bệnh tật. Các bệnh thường lây lan qua đường truyền máu hoặc các chế phẩm từ máu bao gồm: viêm gan B, viêm gan C, AIDS, giang mai, sốt rét, nhiễm trùng huyết… hầu hết đều khó chữa. Để tránh lây truyền bệnh tật hoặc tai nạn y tế do lấy máu không đều, quản lý túi máu hỗn loạn hoặc truyền máu không đúng cách, cần phải tăng cường quản lý máu và đảm bảo an toàn khi sử dụng máu. Hiện nay, sự kết hợp giữa RFID và công nghệ cảm biến chưa được sử dụng rộng rãi nhưng nó đã cho thấy triển vọng ứng dụng rộng rãi. Bài viết này đề xuất một thẻ cảm biến RFID được thiết kế bằng cách tích hợp hai công nghệ này, đồng thời phân tích những ưu điểm và tính khả thi của việc áp dụng nó vào quản lý máu.

Quản lý máu là công việc không cho phép sai sót. Việc áp dụng thẻ cảm biến RFID không chỉ giúp toàn bộ hoạt động quản lý chuỗi cung ứng trở nên rõ ràng, minh bạch và không bị ô nhiễm mà còn cho phép giám sát thời gian thực và theo dõi liên kết thông tin và chất lượng, thực sự tạo nên máu lửa cho công việc thông tin hóa quản lý và thông tin hóa quản lý y tế đã được mở rộng đến tận cùng và được thực hiện, để có thể thực hiện được việc chăm sóc nhân đạo hoàn toàn cá nhân hóa.