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关键词：Zigbee；RFID；无线网络；自动识别管理系统 中图分类号： R-05；G434 文献标识码： B 文章编号： 1008-2409(2008)03-0550-02
进入21世纪，医院信息管理的需求已经从管理的层面发展到以临床患者为中心的层面上。如 何建立直接服务于医护人员与患者的自动识别管理系统成为新的需求。随着医院各方面的不 断建设与发展，医院临床患者的不断增多，现有的医院信息管理系统已经很难满足对患者的 主动管理与监测。自动识别技术在医院信息化中的应用处于越来越迫切的地位，现有的医院 信息管理系统由于不能实时对患者的状况进行监控，造成耽误救治等医疗事故时有发生，医 生对患者情况进行实时监控已经变得越来越重要。因此，医院现在需要建立患者实时管理系 统，实时主动获取患者相关信息，使医护人员实时掌握每个患者的相关数据，通过采集患者 的相关信息，用做诊疗参考数据。利用Zigbee与RFID技术可以建设一个适合医院需求的无线 传感器网络与自动识别系统，在医院中实现对患者的自动管理与监测等功能，建设以患者为 中心的主动管理与监测系统。
1 Zigbee技术简介
Zigbee是IEEE802.15.4标准的扩展集［1］。它是一种介于无线标记技术和蓝牙 之间的技术标准，是IEEE 无线网络工作组的一项标准。Zigbee技术工作位于无需注册的214 GHz ISM频段，传输速率最高为250 KB/S，传输距离可以从标准的几米到100米。利用Zigbee 技术可组成一个庞大无线传感器网络平台。Zigbee支持多种网络拓扑结构，如星型网、互 联的星型网和网状网等。
Zigbee技术的优势在于低功耗、低成本、网络容量大、时延短和安全等，适合应 用于数 据流量较小的业务和各种自动控制、监测、跟踪等领域，可广泛应用于物流、楼宇自动化、 工业控制、家居自动化和医院监测等需要安全可靠、低功耗、低成本、对数据速率要求不 高 的无线通信系统。而这恰好符合医院内应用复杂、要求设备成本低、电池供电、地形复杂 、监测点多、需要较大的网络覆盖等特点。尽管其数据传输速率较低，但是其传输速率能够 满足医院适时管理系统的性能需求。
2 RFID技术简介
RFID是一种非接触式的自动识别技术［2］，通过先进的技术手段,可以实现人们 对各类物体或设备在不同状态下的自动识别和管理。由于大规模集成电路技术的成熟使得射 频识别系统的体积缩小、成本下降,使得射频识别技术进入实用化的阶段,成为一种成熟的自 动 识别技术。RFID标签按照有源、无源和复杂程度分为五类，其标准的制定是从低频到高频， 从无源到有源，从被动到主动，从简单到复杂。标签由天线、集成电路、连接集成电路与天 线的部分、天线所在的底层四部分构成。标签有主动型、被动型和半主动型三种类型。
RFID系统的优点：①非接触阅读：RFID 标签可以透过非金属材料阅读,而且不需要与标 签直接接触,对使用环境要求不高。②数据存储容量大：RFID 标签的数据存储容量大,标签 数据可更新，适合于需要储存大量数据，并且经常更新数据的应用。③读写的速度快：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。④体积小,易封装：射频电 子标签能隐藏在大多数材料或产品内,它的超薄和多种大小不一的外形,使之能封装在产品上 ,使用非常方便。⑤无磨损,使用寿命长。
3 Zigbee与RFID技术融合的应用
Zigbee和RFID的融合就是将Zigbee技术应用于RFID。设计基于Zigbee技术的RFID有源标签， 采用Zigbee网络技术，使得支持Zigbee的RFID阅读器和节点设备自动形成自组织、自恢复的 无线网络。由于使用了自动组网技术，无线传感网络的组建免除了传统网络的繁琐配置过 程。任何新加入网络中的节点设备只要处于无线网络通讯范围内，可自动加入已有网络，并 自动形成信息路由路径，将信息传到有效接收者。并且，可组建成一个高冗余的网络，从而 保证网络强大的出错自恢复的能力。
基于Zigbee技术的RFID的优点：①标签存储信息量大。②较长的传输距离，识别物品无 需刷卡，并且可根据需要调节识别距离。③标签可以移动。④可实现物品和人员定位的应用 。⑤可实现自组织、自恢复的无线传感器网络。
系统工作原理是将RFID的工作模式彻底无线网络化。RFID电子标签不受限制可以随便移动， 可以在阅读器的有效范围内被动地被读取。RFID阅读器采集了标签的信息后，通过由基于Zi gbee技术组建的无线网络的方式传输到应用服务器中，这样收集数据的终端就可以在任意位 置通过无线网络访问到每一个RFID阅读器。 这样，扩展了RFID 阅读器的灵活性，便于整个 系统的安装和移动。
4 自动识别技术在医院信息化建设管理系统中的应用
基于Zigbee与RFID技术的自动识别技术应用系统作为医院现有管理系统的扩充，必须与 现有系统兼容，统一数据库，统一平台，统一身份认证，实现数据的统一和共享。应用可以 有以下几方面。
４．１ 住院患者应有的身份识别与生命体征信息的适时采集。通过给住院患者配置带有无 线传感器的电子标签卡，适时掌握医嘱的执行情况和患者的体征等，从而保证在进行任何医 疗处理时，达到准确高效，确保患者能够在正确的时间得到正确的治疗，并能完整准确地确 认患者已使用的医疗材料和产生的治疗费用。追踪与定位患者，可以实时了解患者在诊疗过 程中的行动，通过系统获取有效数据，方便患者进行治疗， 同时可以了解患者是否已经过 相关的诊疗，以及患者接受治疗的情况等。
４．２ 医院重要物资的跟踪管理。利用RFID标签可以确保患者得到相匹配的治疗物资供给 ，帮助医护人员减少治疗时出现的误差。在医院手术的实施过程中，将患者的相关手 术信息写入电子标签中，确保医生在面对诸多患者时能够辨明手术的患者 和手术内容，避免出现因患者识别错误而导致的医疗事故。医疗废弃物的处理跟踪系统在医 院 格外重要，RFID技术的实施对医疗废弃物的处理过程进行更加有效的监管和控制，以提高管 制性医疗废弃物的清理效率，从而达到保护环境、防治医疗废弃物污染的目的。
５ 典型的基于Zigbee与RFID技术的应用系统构建
一个典型基于Zigbee与RFID技术的应用系统由四大部分组成［3］，包括终端节 点、网络传感器节点和路由网关节点和应用与数据库服务器。
终端节点可分为两大类：一类是简单的电子标签，只是一种融合了Zigbee与RFID技术的 有源电子标签，用于系统中一些简单的应用，如对患者的日常管理、医院重要物资管理等。 另一类是在有源电子标签的基础上增加了相应传感器数据采集接口的节点，增加了患者生命 体征数据的采集等功能。
网络传感器节点基于Zigbee技术，为Zigbee全功能节点，具有转发与路由功能的节点,拥 有足够的存储空间来存放路由信息,并且处理控制能力也相应得以增强。
路由网关节点同样基于�Zigbee技术，主要起到与外部其他网络或服务器的路由作用。担 负两方面的功能：①读取、汇聚其他网关节点和终端节点的信息。②对读取的信息进行分析 ，通过无线网络发送到应用服务器中进行集中数据处理。
应用与数据库服务器由应用系统和数据库系统组成。它负责集中管理、分析、处理响应 和存储经由无线网络采集到的电子标签和传感器的数据，并在Internet上提供WEB服务，可 提高应用系统的数据使用效率与使用范围。
系统融合了Zigbee和RFID技术，其中终端节点的电子标签由患者携带，并以无线网络的 方式和网络传感器节点保持连接，网络传感器节点安装到医院的走廊或病房等地点，所有采 集到的数 据通过路由网关节点传输到应用与数据库服务器中集中进行处理与存储，组成一个完整的无 线传感器网络应用系统。
目前，Zigbee与RFID技术相融合的自动识别管理系统在医院信息化中的应用，正日益 引 起医院管理者的广泛重视。我国医院对自动识别技术的需求还远未达到实际的应用需求，相 关应用的潜力巨大。通过在医院中应用自动识别技术，并结合现有信息系统软件的管理，可 以进一步提高业务水平和管理水平，更好地发挥医疗单位的整体优势，增强医院医疗服务能 力。
参考文献：
［1］ 封瑜，葛万成．基于Zigbee技术的无线传感器网络的构建与应用［Ｊ］． 电子工程师，2007，（3）：21-23.
［2］ 蒋皓石,张成，林嘉宇．无线射频识别技术及其应用和发展趋势［Ｊ］ ．电子应用技术，2005，(5):1-4.
［3］ 刘瑞强,冯长安，蒋挺，等.基于Zigbee的无线传感器网络［Ｊ］.遥测 遥控，2006，27（5）：57-60.
(收稿日期： 2008-04-14)
［责任编辑 高莉丽 王慧瑾］�
