RFID国标.docx

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RFID国标

系统设计说明（SSDD）

《RFID原理与应用》

实习报告

组长:

组员:

专业:

老师:

2014年1月

目录

1引言1

1.1标识1

1.2系统概述1

1.3文档概述1

1.4基线1

2引用文件1

3需求分析2

3.1课题背景2

3.2课题分析2

4系统体系结构设计3

4.1系统总体设计3

4.1.1概述3

4.1.2设计思想7

4.1.3基本处理流程9

4.1.4系统体系结构10

4.1.5人工处理过程15

4.2执行概念15

4.3接口设计16

5运行设计16

5.1系统初始化16

5.2运行控制17

5.3运行结束17

6系统出错处理设计17

6.1出错信息17

6.2补救措施17

7系统维护设计18

7.1检测点的设计18

7.2检测专用模块的设计18

8尚待解决的问题18

1引言

1.1标识

本文档适用于windows系统，所用软件eclipse,MicrosoftAccess2010,编程语言为java。

1.2系统概述

本文档适用于windows系统，eclipse用于项目开发，MicrosoftAccess2010用于数据存储，编程所用的语言为java。

RFID病人监护管理——以新生儿监护管理为例系统由三个人组成的团队开发而成，相关操作和一般项目代码开发类似，系统由队长定期维护，主要是找出潜在的bug以及数据库表的维护。

该项目的投资方由杜波，郭鹏远，李根组成，需方是各个医院，用户是医院的母婴和护士，开发方由杜波，郭鹏远，李根组成，支持机构是中国地质大学（武汉）。

当前和计划的运行现场是中国地质大学校医院。

其他有关文档是三次报告及用户手册。

1.3文档概述

本文档用于系统介绍，使用，及相关性开发。

该文档只限于相关工作人员及老师查阅，严禁其它未经允许人员查阅。

版权由杜波、郭鹏远、李根所有。

1.4基线

编写本系统设计说明书依据的设计基线包括《数据库设计.accdb》、《具体模块设计.docx》。

2引用文件

本文档由小组成员独立完成，未引用其他任何文档，除非文档撰写者授权，其他人不能使用此文档。

3需求分析

3.1课题背景

现在，很多医院的信息系统基本为单一的局域网信息系统，其信息量是有限的，由于未能将所有的科室进行联网，数据信息不能进行共享，只是少数部门的工作方式改变，从而也不能发挥计算机网络化管理的所有潜能，最终造成极大的资源浪费，有些环节甚至会造成日常工作量大于计算机管理前的日工作量。

由于信息的采集、存储、加工、处理分散在多个环节和不同的部门级的信息系统中，而分散开的系统不能互相连通，信息不能共享，从而会出现上层领导的决策、管理与信息系统脱节的现象。

这样会带来很多问题，例如：

医生在找某一指定病人，需要花费大量时间去查看；神智不清或患有健忘症的病人，离开他所在床位或离开医院而走失；病人的所有病史，服用过的药物以及其他一些信息容易丢失；对于突发情况（心脏偷停）的处理不及时引起事故；存在新生婴儿抱错事件……

由于现今医院护理人员器械供不应求，无法对病人和药品实行及时有效的监管。

因此容易出现医疗事故，而这些医疗事故让患者及其亲属付出惨痛代价，而医院因此也受到了名誉的损失和金钱的赔偿。

但是，随着RFID的高速发展和其显而易见的技术优越性，医疗医药行业也越来越多的开始使用RFID。

医疗医药行业是一个严谨的，不允许出错的行业，同时也是个追求高效率的行业，而这正是RFID的特性所在。

3.2课题分析

基于现实生活中医院的情形，我们小组经过讨论，可以将其分为以下几大模块：

　　◆门诊病人管理模块

对门诊病人的详细资料，包括姓名、年龄、血型、亲属姓名、紧急联系电话、既往病史等通过电脑及读写器存储在病人的RFID标识腕带上。

门诊部都配有RFID读取标签的手持机，医生对病人诊断后对病人的病情、相关的药物输入到RFID标识带。

RFID病人标识带是完整的病人识别系统的重要组成部分，通过与系统结合，能够充分实现对病人从入院、治疗到出院全过程的准确处理。

由于RFID的自动识别能力强、处理速度快、数据准确，有了RFID标签，病人在很多看病环节中可以得到便利。

◆发放药品/输液模块

发放药品和对病人输液时，需要检查每个病人手腕上的标识带以确认其身份与要采取的治疗措施是否相对应。

使用手持机快速扫描病人的RFID标识号，能够自动显示有关的处理内容，如应发放给该病人的药品种类和数量等。

工作完成后，手持机可以自动将每项工作的完成时间等资料上传到电脑中集中保存。

◆住院病人管理模块

病人经过门诊身份登记，建立病人主索引信息，经门诊医生诊断后，病人的处方、检验、检查等项目传送到门诊收费处进行划价和收费。

病人经门诊医生诊断后转到住院登记处进行登记、交预付金，再到相应的病区住院。

病人在院发生的费用可以集中到住院收费处集中录入，也可以在各个辅助诊疗处进行费用录入；遇到病人预交金不足时，系统会自动提示同时可以打印催款单交给病人。

出院时，病人在住院收费处办理出院手续，病人出院后，系统自动将病人的基本信息传递到病案管理系统。

◆新生儿标识及防盗管理

对于新生婴儿，单独对婴儿进行标识存在管理漏洞，无法杜绝恶意的人为调换。

因此，最好是对新生婴儿及其母亲进行双方关联标识，用同一编码等手段将亲生母子联系起来。

在医院工作人员和母亲之间进行婴儿看护权临时转换时，双方应该同时检查以确保正确的母子配对。

母婴标识带上的信息应该是一样的，包括母亲全名和标识带编号，婴儿性别，出生的日期和时间以及其他医院认为能够清楚匹配亲生母子的内容。

◆特殊病人管理

RFID技术可实现实时的定位（RTLS）功能，可在任何地方使用的精确的室内与室外定位，最大误差为1~2米，而GPS和PHS则基本上只能在室外使用，而且精确率也逊色一些（GPS的预期误差为10米，PHS的预期误差为40-70米。

RTLS追踪带有无线域网络（LAN）适配器的笔记本电脑\PDA及Wi-Fi标签，并确定它们的确切位置。

在医院对一些精神病人或者特殊的病人带上可追踪的T201/301标签，在视窗终端的客户软件上可对于病人进行实时的定位，对病人进行追踪管理，防止病人在医院走失等情况发生。

由于时间、精力、已学的知识以及现在的实际情况，我们小组将选择其中的一个方向进行设计，最终经过小组成员的探讨，我们决定以婴儿监护管理为例。

4系统体系结构设计

4.1系统总体设计

4.1.1概述

医疗卫生是关系到每个人身体健康的社会公共事业。

进入21世纪，一方面，医院要加强医疗服务质量的自我监督、自我控制的能力，为病人提供更快、更好的服务；另一方面，医疗制度的改革正在把病人---医院的二元关系改变为病人---医院---保险机构---政府监督的多元关系，大量的有关病人的诊断、治疗、用药、资源消耗的信息不仅在院内而且要在许多部门之间流通、传递，这将是一件难以用手工完成的繁杂的任务。

虽然医院信息系统是一个层次和结构都比较复杂的系统，但是不堵掉药品和物资的漏洞，无法有效地控制成本；不重新分配工作量，不改变某些员工或单位的工作内容，不可能完成业务流程的优化和重组；不改变奖金分配方案，不可能充分调动员工的积极性；不打破各自为阵的信息管理格局、医院领导，不可能快速、真实、全面地了解医院各个部门的真实运营情况，不可能综合、准确地分析医院的过去、现况和未来的发展趋势。

而这些正是医院信息系统所要解决的问题。

由于现在医院婴儿抱错、婴儿被盗时有发生，这对一个家庭来说是不可接受的，以前的医疗系统不能很好地解决这一问题，但随着科学技术的高速发展特别是RFID技术的发展，RFID已经被广泛运用到很多的领域，于是我们准备将其技术应用于医疗领域，以解决上述问题。

RFID不仅继承了传统管理模式的所有优点，而且还有其自己的独特优点。

将RFID技术应用到婴儿监护管理中有以下几大优点：

◆防止婴儿抱错

◆防止婴儿被不明人士抱走

◆保护新生儿在可监控范围类

当然在将RFID技术应用到婴儿监护管理中也会遇到一些技术上需要解决的问题：

◆识别的准确度

读卡器能准确识别RFID标签，并且保证在传输信息的时候不出错。

识别伪造的RFID标签。

◆识别的精确度

RFID标签应可以任意角度被门口感应天线读到，决不能存在死角。

RFID标签不能被人身体屏蔽，无论放在身体哪个部位，不管人有多么拥挤，RFID标签均能被100%识别到。

读卡器感应天线必须有明确的感应范围。

◆标签成本以及是否存在危害

标签成本不能过高。

标签本身对人体没有危害。

4.1.1.1功能描述

防抱错功能:

通过RFID读写器，分别读取母亲与婴儿所佩戴的RFID母婴识别带中的信息，确认双方的身份匹配，防止出生时长得都差不多的婴儿被抱错。

防婴儿被盗:

在各个监护病房的出入口布置固定式RFID读写器，每次有护士和婴儿需要通过时，读取护士身上的RFID身份识别卡和婴儿身上的RFID母婴识别带

报警提示:

采用智能器发出闪光，一旦出现异常情况，就会发出响声以提示报警时间发生的位置，同时配合监控录像，能在第一时间发现出现异常的地点。

在此系统中，主要分为三个模块：

◆信息录入模块

◆出口模块

◆数据库设计管理模块

◆信息录入模块

信息录入模块是将RFID标签中的信息录入到数据库中，其中包括母婴标签和护士标签。

并且只有管理员才能录入信息。

母婴信息录入

母婴信息的录入中包括：

婴儿（母亲）的身份号（ID）、婴儿的姓名（BabyName）、婴儿的姓别（Sex）、母亲的姓名（MotherName）、出生日期（BirTime）。

护士信息录入

护士的信息的录入中包括：

护士的身份号（ID）、护士的姓名（BabyName）、护士的职位（Position）。

◆出口模块

标签附着在母婴手腕上和护士的胸卡，可以使用防拆卸设计，即一旦标签被从附着物品上强行拆除，标签会自动报警。

防拆除标签在重新授权之前不得恶意破坏或挪用。

当护士抱离婴儿出去时，读写器会将相关信息传递给数据库，若不符合要求的出入时，门禁系统会给出警报。

◆数据库设计管理模块

Login表，其中存储管理员的信息。

4.1.1.2运行环境

运行环境为Windows系统，所用软件eclipse，MicrosoftAccess2010。

4.1.2设计思想

4.1.2.1系统构思

◆以RFID电子标签管理作为切入点，实现对婴儿的跟踪管理，增强婴儿的安全性。

◆通过母婴的RFID标签的对比，避免婴儿抱错。

◆通过识别婴儿和护士的RFID标签，避免婴儿被盗。

◆基于信息安全技术的保证书数据的万无一失。

◆基于信息化手段确保系统的高效，快捷。

4.1.2.2关键技术与算法

1、射频识别（RFID）技术

RFID（RadioFrequencyIdentification）是一种无线射频识别技术，它是自动识别技术的一种。

从概念上来讲，RFID类似于条码扫描，对于条码技术而言，它是将已编码的条形码附着于目标物并使用专用的扫描读写器利用光信号将信息由条形磁传送到扫描读写器；而RFID则使用专用的RFID读写器及专门的可附着于目标物的RFID标签，利用频率信号将信息由RFID标签传送至RFID读写器。

RFID设备组成。

一套完整的RFID设备通常包括读写器和一个或多个天线以及包含数据信息的标签。

◆读写器：

又称为阅读器或读出装置，是RFID设备最主要的部件，可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的。

它的功能包括和主机（PC机）相连，接收和处理从主机发送过来的命令；将读取并初步处理后的标签信息发送回主机；通过天线发送电磁波，激活标签等。

◆天线：

一套RFID设备可以有一个或多个天线。

天线的主要功能是用来发送电磁波和接收从标签发送的信息。

◆标签：

标签是存放数据的媒介，根据不同的标准制作的标签可以有不同的信息容量。

电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。

2、射频防伪标签设计技术

婴儿和母亲将标签戴在手腕，护士佩戴胸卡。

可以使用防拆卸设计，即一旦配置在手腕的标签被从附着物品上强行拆除，标签会自动报警，而护士的胸卡标签不采用此设计。

防拆除标签在重新授权之前不得恶意破坏或挪用。

4.1.2.3关键数据结构

本系统中数据结构的的设计主要针对RFID标签而言。

4.1.3基本处理流程

4.1.3.1系统流程图

4.1.3.2数据流程图

一套完整的RFID系统，是由阅读器（Reader）与电子标签（TAG）也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是Reader发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动Transponder电路将内部的数据送出，此时Reader便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。

4.1.4系统体系结构

4.1.4.1系统配置项

1.录入模块

对基本信息进行录入管理。

其中包含母婴的信息和护士的信息。

这些信息为了实现最终的匹配，防止一些意外事件的发生。

2.出口模块

标签附着在婴儿手腕上，可以使用防拆卸设计，即一旦标签被从附着物品上强行拆除，标签会自动报警。

出去时要同时识别到护士和婴儿的ID才允许出入。

3.数据库设计管理模块

为了实现信息的更好管理，我们需要设计一个好的数据库系统。

4.1.4.2系统层次结构

基于RFID技术的酒类防伪溯源系统架构分为三个层次，分别为：

应用层、网络层、感知层。

∙感知层：

负责通过各类RFID设备进行数据采集；在本设计中，由读卡器在特定区域对电子标签的经过进行感知和读取其相应数据。

∙网络层：

负责实现传感数据的网络传输；在本设计中，当读卡器读取数据之后，将通过网络传输将数据链接到管理中心所接数据库中，比较是否吻合，将信息存入到数据库中。

∙应用层：

报警功能。

在本设计中，当读卡器连接到数据库中，比较信息是否吻合之后，如果吻合，则放行，将数据传入到数据库中。

如果不吻合，则报警。

4.1.4.3系统配置项设计

1.录入模块

登陆界面，只有管理员才能进入系统对信息进行录入。

选择要录入的信息

母婴信息录入

护士信息录入

2.出口模块

◆未识别到任何RFID标签（允许出入）

◆仅仅识别到护士的RFID标签（允许出入）

◆仅仅识别到婴儿的RFID标签（不允许出入）

◆同时识别到婴儿和护士的RFID标签（允许出入）

3.数据库管理设计模块

Login表，其中存储管理员的信息。

MoBabyInfo表，其中存储婴儿和母亲的相关信息。

NurseInfo表，其中存储护士相关的信息。

Works表，其中存储的信息是护士带婴儿离开监测门时返回来的信息，其中包括婴儿ID，护士ID，护士名称，婴儿名称，通过监测门的时间。

4.1.5人工处理过程

信息的录入，其中包括母婴和护士的信息。

4.2执行概念

4.3接口设计

录入信息的接口Logina=newLogin（）;

出口判断的接口Outputa=newOutput（）;

5运行设计

5.1系统初始化

系统分为两个部分，一个是录入信息，一个是判断是否允许出入。

录入信息：

通过调用主函数publicstaticvoidmain（Stringargv[]）

{

Logina=newLogin（）;

}

出口判断：

通过调用主函数publicstaticvoidmain（Stringargv[]）

{

Outputa=newOutput（）;

}

5.2运行控制

（1）Login.java（登录界面,）；

（2）Select.java（选择界面）;

（3）BInput.java（婴儿母亲信息录入界面）

（4）NInput.java（护士信息录入界面）

（5）Output.java（出口模块的界面）

（6）Permit.java（允许出入界面）

（7）Forbid,java（禁止出入界面）

（8）Bupdate.java（将婴儿母亲信息更新到数据库）;

（9）Nupdate.java（将护士信息更新到数据库）;

（10）Judge.java（出口模块条件的判断）

（11）InDate.java（将婴儿护士的信息更新到数据库）

5.3运行结束

通过界面的取消按钮实现系统的结束。

6系统出错处理设计

6.1出错信息

◆JOptionPane.showMessageDialog（null,"该用户不存在或密码错误","提示！

",JOptionPane.YES_NO_OPTION）;//弹出登陆失败提示框

◆addActionListener（newActionListener（）{

publicvoidactionPerformed（ActionEvente）{}//事件监听函数

6.2补救措施

操作终止，数据未发生更改，重新执行。

7系统维护设计

主要是数据库方面的维护。

数据库中表的信息要准确，一致，同步性。

7.1检测点的设计

在数据传递，更改的地方设置系统检查与维护的检测点。

7.2检测专用模块的设计

对以上三个模块的进行件检查和维护，改进其中不好的地方。

8尚待解决的问题

本题我们制定的功能都已完成。

但这只是医疗中的一个很小的方面，正如我们上面讨论的一样，还有很多模块需要我们去完成，然后将这所有的模块整合为一个整体。