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基于物联网技术的消毒供应追溯系统
资料介绍
通过结合RFID、无线传感网络、二维码等物联网技术设计一套消毒供应追溯系统,用于监测医疗器具灭菌、消毒、领用、回收的整个过程,可以避免人工操作的错误并进一步优化工作流程.此外为系统设计一种特制的射频识别标签,能够耐磨损和耐高温消毒.系统包括两个子系统,即消毒供应子系统、科室申请和接收子系统.该系统已经被成功的应用于鄂东医疗集团中,系统的应用使医疗器具消毒相关费用得到明显降低,并提高了消毒包的可追溯性以及消毒供应流程的工作效率.
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（完整内容请下载后查看）2017 年 12 月 15 日
第 40 卷第 24 期
Dec. 2017
现代电子技术
Modern Electronics Technique
Vol. 40 No. 24
49
doi：10.16652/j.issn.1004-373x.2017.24.016
基于物联网技术的消毒供应追溯系统
张
佳 1，2
（1.长江大学 工程技术学院，湖北 荆州 434020；2.武汉大学 软件工程国家重点实验室，湖北 武汉 430072）
摘
要：通过结合 RFID、无线传感网络、二维码等物联网技术设计一套消毒供应追溯系统，用于监测医疗器具灭菌、消
毒、领用、回收的整个过程，可以避免人工操作的错误并进一步优化工作流程。此外为系统设计一种特制的射频识别标签，
能够耐磨损和耐高温消毒。系统包括两个子系统，即消毒供应子系统、科室申请和接收子系统。该系统已经被成功的应用
于鄂东医疗集团中，系统的应用使医疗器具消毒相关费用得到明显降低，并提高了消毒包的可追溯性以及消毒供应流程的
工作效率。
关键词：物联网技术；RFID；无线传感网络；二维码
中图分类号：TN911-34；TP311
文献标识码：A
文章编号：1004-373X（2017）24-0049-04
A sterilization and supply tracing system based on IOT technology
1，2
ZHANG Jia
（1. College of Technology & Engineering，Yangtze University，Jingzhou 434020，China；
2. State Key Laboratory of Software Engineering，Wuhan University，Wuhan 430072，China）
Abstract：A sterilization and supply tracing system was designed with IOT technology combined with radio-frequency identi-
fication（RFID），wireless sensor network and two-dimensional code，which can monitor the whole process of disinfection，steriliza-
tion，receipt and recovery of medical apparatuses to eliminate all human errors and optimize workflow. In addition，a RFID tag
with the performance of high temperature resistance and wear resistance was designed for the system，which consists of steriliza-
tion and supply subsystem，and department applying and receiving subsystem. This system can greatly reduce the sterilization
cost of hospital tools and equipments，improve the traceability of medical sterilization package and speed up operational process.
The system has been used in EDONG HELTHCARE successfully.
Keywords：IOT technology；radio-frequency identification；wireless sensor network；two-dimensional code
收）。通过结合射频识别技术、无线传感网络、二维码和
移动终端来实现信息识别、数据收集、数据通信与传输、
存储和追溯等功能。消毒供应中心是管理医院消毒设
备的核心部门[2]，同时其他部门和科室也参与了医疗器
具的消毒工作，如手术室。为了实现对医院内消毒供应
过程的全方位监督，在医院内建立了一套基于追溯闭环
的消毒供应追溯系统。系统囊括了不同操作者、不同的
部门、不同的医疗设备和不同的病人。定义了一套灵活
的数据结构，并被用来记录追溯的信息。系统对医疗器
具进行规范化管理，能够缩短消毒包的存储周期、提高
设备利用率、减少设备的磨损，从而使医院内医疗器具
的消毒费用得到明显降低，系统目前已成功的应用于鄂
东医疗集团消毒供应中心。
0
引
言
目前，由于医疗器具感染引发的医疗事故已逐渐成
为导致病人非正常死亡的主要因素，每年致死人数已经
超过艾滋病和空难[1]。医疗事故已成为医院和社会关注
的焦点，医疗法律纠纷案件也层出不穷，如何减少医疗
事故成了当前医疗卫生事业的重要研究领域。
文中提出了一套基于物联网技术的消毒供应追溯
系统，它被用于监测医疗器具灭菌、消毒、领用、回收的
整个过程，从而可以减少人为操作失误并且使工作流程
得到优化。该系统不仅可用于医院的消毒供应中心，也
可用于医疗器具的整个使用生命周期（从生产到报废回
收稿日期：2017-04-03
1
相关工作
基金项目：国家自然科学基金面上项目(61373038）；湖
北省教育科学规划立项课题(2015GB165)
基于射频识别技术的解决方案可被广泛用于众多
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2017 年第 40 卷
医疗信息化的应用场景中，如病人身份识别、药品追踪、
远程医疗信息系统等[3]。通常情况下，一个射频识别应
用系统包括三个组成部分，分别是射频标签、射频识别
设备和存储了识别信息的后台数据库服务器[4-6]。因错
误识别病人身份、缺乏快速反应能力和追踪病人不到位
等因素可导致医疗过失的发生，而射频识别技术结合移
动通信技术一起可减少这种情况的出现[7]。Sun 等提出
的基于射频识别技术和条形码技术的解决方案[8]，能够
建立起一套有效的以病人安全为核心的应用场景，从而
降低医疗事故风险。作为医院控制感染的核心部门，消
毒供应中心在控制院内医疗器具感染中扮演着重要角
色。通常消毒供应中心使用条形码技术和无线移动设
备来建立消毒供应系统[9-12]，但是条形码技术存在诸如
存储信息有限，如易损性、安全性不高、无法重写和批量
扫描等缺点。相比一维码技术，二维码技术拥有更大的
存储空间、安全性更高、支持重写，尤其是可重复利用，
它将明显减少医院消毒费用消耗。因而在本文中，设计
一套具有耐高温和耐冲击性能的射频识别装置用于消
毒供应追溯系统中，它结合了二维码技术来记录灭菌消
毒的基本信息。
请和接收子系统的相关业务操作。其中消毒供应子系
统主要用于记录医疗器具灭菌和消毒的相关信息；部门
申请和接收子系统主要用于记录部门申请和领取消毒
包的供应信息。
图 1 消毒供应追溯系统架构
在数据存储部分，数据是通过关系数据库和 NoSQL
数据库来进行存储，这些数据中包含了 RFID 标签信息、
二维码信息、工作人员操作信息、灭菌和消毒信息、可追
溯信息等。
无线传感器网络已经被广泛应用于医疗信息系统
中。目前无论是 3G 网络、WiFi网络、无线局域网等大型
无线通信技术还是局部范围的网络技术，例如 RFID 技
术、蓝牙、ZigBee 都已比较成熟。Alemdar 和 Ersoy 发表
了一篇使用无线传感器网络技术设计医疗保健监测系
统的综述，在综述中讨论了各个系统的优点[13]。在医院
区域内建立了基于 WiFi、射频识别和本地网络的网络
环境，来进行数据的传输以及标签物的定位。
2.2 业务流程
消毒供应追溯系统的核心业务不仅仅在消毒供应
中心进行处理，还涉及到其他相关部门，可将这个业务
过程分解为两个部分。
消毒供应中心主要进行医疗器具的回收、清洗、灭
菌消毒、配包和下放操作。当消毒供应中心工作人员从
科室回收使用过的医疗器具后，首先对器具进行清洗、
灭菌，同时通过终端应用程序自动记录清洗时间、灭菌
条件等数据；随后检查核对清洗灭菌后的器具数量并对
粘贴耐高温的二维码；然后进行消毒，并对消毒的指标
进行审核；审核通过后的消毒包可以进行出库下发，实
现重复使用。
2
系统设计
2.1 系统架构
结合 RFID 技术、二维码技术和无线网络技术，医院
的员工可以随时随地记录数据。通过使用二维码扫描
设备和射频识别设备，代替了手工记录的方式，因此可
降低发生医疗事故的可能性。工作人员的操作信息和
详细的消毒过程被实时记录下来，以便于进行后续的信
息追溯。在图 1 中展示了消毒供应系统的三个组成部
分，包括应用终端、处理服务器和数据存储。
对于其他部门，业务流程与消毒供应中心类似。当
科室需要某些医疗器具消毒包时，首先向消毒供应中心
提出申请；然后由消毒供应中心对申请进行审核，审核
通过后供应中心为科室准备消毒包，待科室接收后进行
使用。消毒供应追溯系统的完整业务流程如图 2 所示。
2.3 数据结构
应用终端包括两类：PC 终端和 PDA 终端。工作人
员通过终端可以识别得到 RFID 标签和二维码的相关信
息，并基于这两类终端上部署的应用程序执行相关的业
务操作，如医疗器具的清洗、灭菌、消毒、配包和审核等。
处理服务主要用于接收并处理来自于终端的业务
操作请求，该部分主要封装了消毒供应子系统、部门申
系统通过 RFID 标签能快速便捷地识别操作者、消
毒包和高压灭菌器，并使用二维码来记录射频识别的标
签信息、消毒信息（如周期、时间、频率）、部门信息等。
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