作者：徐志明

 [摘 要] 在应急救援或灾害救援环境下，医疗设备处于不断的使用、转移、存储这一系列的过程中。

定位系统利用基于RFID技术设计，包括RFID标签、读卡器、无线数据传输、中央监控服务器以及商用移动数据传输等组成，可准确掌握医疗设备在救援区域内的位置信息，以便快速调用，从而提升应急救援保障能力具有较好的帮助。

引言应急救援特别是灾害救援环境下，医疗设备快速而有效的使用，是提高救援保障水平的重要环节。

然而，实际展开救援过程中，医疗设备种类多，每种的数量却相对较少 ；遇到批量伤员需要留点观察、前接后送，很多设备就会随着病人移动 ；而暂时不用的一些设备又会置于箱组中。

一旦遇到更需要的伤员，或者紧急抽组，找到目标设备的时间往往不会那么迅速，甚至置于哪个帐篷、哪个箱组都成为疑问。

为此，有必要研究、设计一套医疗设备实时定位管理系统，以解决上述问题。

1 RFID技术当前，物联网被称为继计算机、互联网之后第三次数字技术革命，其中的射频识别（Radio Frequency Identification，RFID）技术是物联网最前端（感知层）的关键技术[1] 。

源于 RFID 技术的快速发展，很多科学家都使用这类技术来解决一些典型问题[2-4] 。

有团队使用 RFID 技术来达到室内对人进行定位的目的，并且有实验成果发表[5-7]；也有团队使用 RFID 技术来保证工业生产特定目标的安全，同样有文献发表[8] 。

一般来说，RFID 系统可以分为有源和无源两类。

由于无源 RFID 标签无需内置电源供电，成本低且灵活性强，因此更广泛地被应用于实际生产和生活中。

2 总体设计该定位 RFID 系统由阅读器（Reader）、无源电子标签（Tag）、无线传输网络、安装有应用软件系统的中央监控服务器组成。

其工作原理为：阅读器通过其自带的发射天线（电磁耦合线圈）发送一定频率的电磁射频信号，产生一定的覆盖区域，当粘贴在医疗设备上的电子标签进入该区域后，其自带的电磁耦合线圈获得阅读器发出的电磁能量，并将标签激活，把自身芯片中存储的编码等信息发送出去，供阅读器获取 ；阅读器对接收的信号进行解码，并通过无线数据传输网络，发送到服务器，由应用软件系统进行相关处理 ；软件系统通过判断哪一个阅读器获取某个特定的标签信息，来判断粘贴有对应条码的目标设备在哪个阅读器的电磁射频信号覆盖范围。

如果几个阅读器都获取该信号则依据获取信号的强弱来判断。

2.1 身份验证身份验证分为普通人员登陆与高级用户登录。

① 普通人员登陆 ：进入中央监控服务器的操作系统登陆界面、应用软件登陆界面，都需进行身份、密码的验证；验证通过后，可以查看装备的分布区域以及更改设备的质量状态与使用状态 ；② 高级用户登录 ：高级用户主要是体现在读卡器的设置阶段，普通人员无法对读卡器进行增减设置 ；一旦设置完成，则注销该登陆模式，转入普通人员登陆，以提高安全性。

2.2 医疗设备状态变换如医疗设备质量状态发生改变（由正常使用状态变为故障状态），则在服务器的显示内容由绿色变为红色；反之，医疗设备得到修复，则由红色变为绿色。

这种状态的改变，由于需要对标签内容进行修改，在具体实施过程中比较麻烦，故只在服务器上进行手工更改。

2.3 基于RSSI的定位模式如果某个区域只有一个读卡器的覆盖区域，那么装备处于哪个区域相对简单 ；实际展开过程中，几个读卡器覆盖区域之间有交叉，即某个小区域可能有几个读卡器同时覆盖到。

该定位技术利用发射信号强度的衰减与读卡器、标签之间的距离成函数关系，无线信号接收功率 PR 和发射功率 PT 之间可以用公式[9]：PR=PT/(r n )其中 r 为读卡器与标签的距离，n 为传播因子。

在本系统中，利用哪个读卡器接收到的信号最强，则目标装备在哪个覆盖区域。

3 系统应用实施的探讨所有用到的医疗设备，都要进行粘贴 RIFD 标签、匹配标签内信息（主要包括设备名称、规格型号、质量状态），并为保证所有的医疗设备质量可控，每台（套）装备都需要进行年度质量控制检测或者计量检测，以及使用前的性能检测，来判断质量状态。

应急救援分队领受任务后，利用系统在库房内确定自己所需要携带的设备，以及它在库房内的相对位置，并且可以保证每台带出去的设备都是质量状态完好的。

抵达某个指定地域展开后，迅速组建临时 Wi-Fi，使得区域内的数据无线传输搭建起来。

在每个医疗（救治）单元，安装RFID读卡器，并将读卡器进行设置其对应的区域位置，并将读卡器挂到相应位置。

如此，每个读卡器都有了一定的覆盖区域，一旦贴有 RFID 标签的设备进入该区域，则在中央监控服务器中显示出来。

4 具体应用某次任务需要，在某地域展开工作。

设置 Wi-Fi 后，实际展开 6 个读卡器覆盖区域，见图 1。

当装备 C 从读卡器 1 区域转移到读卡器 2 的区域后，引起中央监控站的显示发生变化，见图 2。

此次任务中，我们使用救护车运送伤员至后方医院，对于车内装备（比如监护仪、除颤仪、微泵、电动呼吸机等设备），同样才采用上述方法解决，只是 Wi-Fi 将不再成为使用的可能，我们使用商用移动数据来满足无线传输与定位的要求，即我们可以通过系统了解到哪几样装备在救护车上，结合第三方地图软件，我们还可以知道救护车在什么位置。

5 讨论系统的使用将使医疗设备的定位管理更为有效，这种管理模式也可以进一步推广到其他种类物资的管理（包括贵重物品、毒麻药品甚至是人员的日常路径管理），将会从技术上提高救援环境的综合管理水平。

此外，随着 RFID 技术在各领域的普及，安全问题也成为研究的热点。

RFID 伪造、嗅探、追踪、否认、病毒、攻击等都对它的安全使用产生影响，从而加强技术措施在实际应用环境下对系统以及所属信息的有效保护成为又一个研究方向。