RFID 技术在医用纺织品管理中的应用研究

    王明明

    摘要：目的：改善传统的方法对医用纺织品的收发、洗涤管理，解决传统人工管理中存在的管理漏洞问题，提高纺织品收发的效率与准确率，解决污染纺织品无法清点数量等问题。方法：将 RFID 技术与 PDA 手持机和其他电子芯片清点设备相结合，对医用纺织品进行跟踪的管理，加强对收发、洗涤质量等环节的监控。 结果：收发的准确率与收发效率都有了大幅的提高，减轻了医护人员负担，提高了医院洗涤中心的工作效率，提高了医院数字化管理水平。结论：为医院的纺织品管理提供了一种高效的新方法。

    关键词：RFID 技术；医用纺织品洗涤；系统设计及应用

    中图分类号：TP3 文献标识码：A 文章编号：1009-3044（2016）11-0243-03

    一直以来医疗行业所用纺织品的洗涤管理都有严格的要求，首先医疗纺织品的洗涤区别于宾馆、餐饮的纺织品的洗涤，要求的卫生、消毒要做的更加严格、彻底；其次医疗纺织品在收发、发放过程中，要严格做到防止纺织品的二次污染。传统的医疗行业纺织品洗涤管理有着太多的自身局限性，首先收发环节基本上都是从病区内部清点，而且清点完毕后开具纸质的单据，人为的因素也容易造成纺织品的丢失、科室混用等现象，其次对纺织品洗涤的质量控制不严格，纺织品洗涤质量、寿命管理较松，极易造成纺织品的浪费。

    RFID技术的应用，使得这些问题都迎刃而解，它具有实时性、准确性、高效性等特点。它不仅可使纺织品的收发过程高效、准确、满足感染管理要求，还能够为纺织品的洗涤管理提供有力的技术支持。

    RFID技术的发展非常迅猛，在医院病人入院管理、固定资产管理方面有很大的应用空间。

    2006 年 6 月，国家十五部委联合发布了《中国 RFID 技术政策白皮书》，标志着RFID 的发展已经提高到国家产业发展战略层面[1]。

    1 RFID系统构成和工作原理

    射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术，是一种利用射频信号自动识别目标对象并获取相关信息的技术，射频识别系统的基本模型如图1所示，主要由电子标签（又称为射频卡、应答器）和阅读器（又称为读头、扫描器、读写器）以及应用软件3部分组成。

    电子标签由标签天线及芯片组成，附着在物体上标识目标对象，是用于识别和传输的物体信息的载体。阅读器是用于读取标签信息的设备，可为手持式或固定式。典型的阅读器含有控制模块、射频模块、接口模块以及天线。通常该设备与计算机相连，将所读取到的标签信息传送到计算机中 便于下一步处理。应用软件主要完成数据信息的存储、管理以及对电子标签进行读写控制。

    RFID系统的工作原理：阅读器通过天线发送出一定频率的射频信号；当 RFID 标签进入阅读器工作场时，其天线产生感应电流，标签被激活并向阅读器发送出自身编码等信息，阅读器接收到来自标签的信号， 对接收的信号进行解调和解码 后送至计算机进行处理。

    RFID频射识别技术是数以自动识别技术的一种表现形式，在自动识别技术发展历史中，出现过光学符号识别、生物识别以及条形码系统识别等多种识别形式。不同识别技术的特点不同，但是RFID技术的综合使用性能是其中最为理想的，而且发展速度也比较快，已经成为我国无线电工业增长要点之一[2]。

    自动识别技术在医院信息化中的应用，最早是身份识别，其中包括病人的身份识别和医生的身份识别，此外还有样品识别，包括化验品识别、药品识别、设备识别，以及病案识别、语音识别（医嘱）、字迹识别OCR（处方）等信息识别技术，这些在医院信息化系统中都是非常重要的[3]。

    2 医用纺织品的管理现状及需求分析

    对大多数综合性的三级甲等医院来说，动辄就三五千张床位，医用的纺织品的种类繁杂、数量众多，这些纺织品的日常收发、洗涤、管理等是医院非常费时费力的日常工作， 医院每天都要处理成千上万件的工作服、织物的交接、洗涤、烘干、熨烫、储藏、配送等工序，如何有效地跟踪管理每一件织物的洗涤过程、洗涤次数、库存状态以及织物的全生命周期管理等是一个极大的挑战，传统的管理办法面临的主要问题有：

    1）纸面的洗涤任务交接，手续复杂，查询难度大，采用传统的单据交接的方法，在收发环节中的准确度无法保证，人为因素太大，工作量太大。

    2）因为担心交叉感染，导致某些待洗织物数量统计工作无法开展，洗涤好的数量与任务不匹配容易产生纠纷，尤其是手术敷料、感染性的纺织品是不允许现场清点数量的，会产生相互扯皮的情况。

    3）医用纺织品洗涤过程的每步环节无法准确监控，布草出现漏处理环节，无法准确安排每件织物的最低安全库存量

    4）无法统计和监控织物的洗涤寿命，和报废次数； 无法准确实时统计每个员工在某个生产环节的工作量等

    根据上述分析，为了更好的管理好医院的纺织品，可以采用RFID技术进行近距离识别，对纺织品进行跟踪、监控、系统的管理，可以大大提高纺织品的收发精确度和速度。

    3 医用纺织品洗涤管理系统

    3.1 可行性分析

    3.1.1工作频率

    一个 RFID 系统所用的无线电频率是决定该系统主要性能和应用可行性的主要因素，RFID 技术有多种不同的工作频率范围，不同频段的识别距离不同[4]。

    国际上此类标签的选择一般选择超高频的电子标签，可读取距离长、稳定性好、数据传送数据快是此类标签的优势所在，目前国际上有此类标签的标准ISO/IEC 18000-6 Type C （EPC Gen2），体积小、质地柔软、耐压、耐洗、稳定性好是用于纺织品洗涤标签共同追逐的特性。

    超高频 （UHF）系统的工作频率为860MHz一960MHz。该频段波长大概为30厘米，通过电磁散射原理进行工作，读取距离比较远，无源可达10米，为了确保扫描的准确性，扫描的距离最好小于3米，可以重复扫描几次。

    3.1.2 抗干扰和防损坏性分析

    RFID 纺织品管理系统一般采用 RFID 无源智能电子标签，工作频率在 860MHz一960MHz，该工作频率不会对医疗等其他设备造成干扰。 由于医用纺织品在日常的洗涤、加工过程中要经历洗涤、烘干、烫平等相关步骤，所以选用的电子标签都要耐高温、高压、酸碱、消毒的产品，洗涤的寿命应有所保证，目前国内厂家的该类标签的洗涤次数一般在120-160次左右，读取的误差率在0.5%左右，一些国外的厂家（例如富士通）的无源超高频标签的洗涤次数可以保证在200次或3年的时间，读取的误差率可以控制在0.1%以内。

    3.1.3 成本分析

    RFID系统的实际使用成本比较高，并且价格因素也是影响其推广的主要原因之一。这一问题在医用纺织品标签制作中表现的比较明显。但是标签不是一次性，是可以反复使用的。当前国际社会上RFID技术的主要应用方式依然集中在低频或者高频上。超高频标签生产规模比较小，微波标签也成功在一些国家中得到使用。国内目前已经成功掌握高频芯片生产技术，并将芯片产业化生产，且成功地实现了产业化，对超高频芯片的开发已经完成，以前此领域都是国外厂家的产品，价格较贵，高频芯片国产化对成本的降低功不可没。

    3.2 系统工作原理

    首先在所有的医用纺织品上缝制电子芯片，然后工作人员用便携式的收发设备（reader）对每个科室内部的纺织品进行收发，并现场打印出收发明细，并利用医院内部的无线局域网络把相关数据传送至数据库，等所有科室的纺织品收发完毕后对纺织品进行集中洗涤、烘干、烫平处理，处理完毕后，运用自动配货设备（调用远端数据库数据）对洁净的纺织品按照科室、种类、数量等进行分类后配送至各个科室。

    为了防止由于电子芯片的故障、便携式设备的抗干扰性等问题造成的清点数量不准的问题出现，可以采用扫描精确度更高的隧道式自动清点设备对所有收回的纺织品进行二次集中清点，可以最大限度避免由于操作等造成的收发误差。

    3.3 系统设计

    3.3.1 系统组成

    3.3.1.1 系统硬件

    1）纺织品电子标签。标签是进行纺织品收发关键部件，里面存储了纺织品的相关信息，不同种类的纺织品存储的信息并不完全一致，普通纺织品芯片存贮包括标科室、纺织品类型、洗涤次数、投入时间等信息；工作服电子芯片存储的信息更多。通过智能无线网络就可以监控纺织品的洗涤次数红线、状态等信息， 然后在控制软件中读取出来。医院管理人员只需通过鼠标简单操作便可获知纺织品的状态信息。

    2）阅读器。在纺织品管理系统中共有3类阅读器：PDA 手持机、隧道式清点机、自动配货机。其中PDA 手持机是通过无线局域网与数据库相连，隧道清点机和自动配货机通过网线与服务器相连。PDA 手持机只能批量读取100枚一下的芯片数量，主要应用的手持机的便携性，并配备便携式的蓝牙打印机，临床收发所用；隧道式清点机主要清点超过1000枚以上的大批量芯片，读取速度快、准确率高，是对PDA 手持机的很好的补充；自动配货机主要用于洁净纺织品的配货、分类使用，也是系统当中非常重要的组成部分。

    3）PC 和 工作站网络服务器。 用于接收从阅读器传送过来的标签信息的计算机终端和移动终端。客户可以通过电脑自动查询纺织品的相关信息及应用状态等。

    3.3.1.2 系统软件

    系统软件主要是指支持电子芯片运行的管理提供一个人机交互的界面，通过软件能够更直观对纺织品管理进行直接的操作、运行，包含功能实现的设置、管理达到的目标、为实现对纺织品的管理提供平台支持。

    3.3.2 系统功能

    该系统应该具备以下功能：

    1）当 RFID 洗衣管理系统应用于医院洗衣业务后，首先解决的一个非常根本的问题就是感染性纺织品可以用设备而非人工来清点，由于 RFID 大口径衣物清点隧道是可以通过批量的形式来读取其特性的，工作人员可以先将要清洗的衣物打包好，送到投递点进行清点和记录。这种工作模式不仅可以减少二次交叉感染发生几率，还可以通过流行病风险，清洁卫生。在RFID系统的影响下，大口径衣物的清点效率以及清点时间都比较少，提升了工作效率，降低了工作成本以及对应的业务纠纷等，最终实现高质量、隔离清洗。

    2）如果所有衣物都有RFID标签，而且将衣物的RFID标签登记到洗衣管理工作系统中，就等于所有的衣服都有了属于自己i的一个身份证明。在这种情况下如果要清点衣物，即使出现不同科室衣物混淆、不同种类衣物混淆的情况，也可以通过RFID设备对其进行扫描，进而在最短的时间内明确不同衣服所属科室，工作人员可以在短时间内高效率的对所有清洗的衣物进行分类，减少衣物混淆混发问题。通过RFID对所有科室衣物情况进行管理，从根本上控制不同科室衣物混淆的情况。就算出现了不同科室衣物混淆的问题，也可以通过系统收发记录等模式来寻找衣物，体现出系统溯性管理，减少洗涤费用纠纷等。

    利用RFID洗衣标签对衣物的信息情况进行处理与记录，保证所有衣物的洗涤次数都是在精确掌控中的。在2007年的3月，北京市质量技术监督管理工作部门成功颁发了医院专属洗涤管理规范与条例，作为全国范围内首先开始实行该条例的城市，规范中提出了不同类型衣物最大洗涤次数以及洗涤方式等。普通科室布草的洗涤次数需要控制在100次以内。但是在规范的落实过程中，人工记录是很难保证记录准确性的，人工记录的工作方式很难保证所有衣物洗涤次数，而且从实际工作情况还可以发现，经常存在各种误差，影响了布草洗涤次数规定的正常推广。RFID洗衣管理工作系统可以明确记录不同衣物实际洗涤次数，对不同状态的衣物进行报警提示处理。一方面能保证达到洗涤次数上限的衣物能及时报废和更换，确保衣物的清洁度，另一方面也能为医院或洗衣工厂预估当前衣物的使用寿命，为采购计划提供决策数据。

    3）采用该系统以后可以对洗衣房内部的管理提供强大的数据支持，尤其对洗涤环节的每一个流程可以进行工位纺织品数量和质量的双重监控，为洗涤中心的计件绩效提供有效的数据支撑。

    4）财务管理，自动生成洗涤中心与医院月结算单，交易数据追溯；

    根据用户需求，定制各类管理分析报表，包含衣物寿命分析，洗涤周期测算，衣物报废分析等。

    4 结论

    将 RFID 射频技术应用于医用纺织管理中，并在此基础上开发出一套可供医疗单位使用的智能化纺织品洗涤管理系统。可自动对临床医用纺织品的收发情况进行登记，了解库存信息，不仅可省去人工录入的繁琐步骤，还可大大减少由于操作和传统的工作模式相比较，通过RFID阅读器对标签进行识别，可以有效提升工作效率。因为该系统的体积比较小，并且可以储存大量的信息知识，随意比较适合在医院中使用。[5]。将 RFID 射频技术应用于医用纺织品洗涤管理系统中，从整体上改善了管理效能，为企业带来了直接的经济效益，同时也有利于提升医疗单位的核心竞争力。

    参考文献：

    [1] 骆斌. 基于RFID技术的洗衣管理用大口径衣物清点隧道的研究与实现[D]. 上海： 上海交通大学电子信息与电气工程学院， 2012.

    [2] 韩杰. 基于WLAN的RFID技术在医疗管理中的研究与开发[J]. 医学信息， 2011（9）.

    [3] 汪楠， 崔婀娜. 医院信息化管理中的RFID解决方案[J]. 中国物流与采购， 2007（12）.

    [4] 毕于慧， 聂喆. RFID 技术在精神病患者管理中的应用研究[J]. 医疗卫生装备， 2011（7）.

    [5] 唐佳莹， 张瑞林. RFID在纺织企业仓库管理系统中的应用[J]. 物联网技术， 2012（9）..