تطبيق علامات استشعار RFID في إدارة مراقبة جودة الدم

جدوى تكنولوجيا استشعار الانصهار RFID لإدارة الدم

العملية العامة لأعمال إدارة الدم هي: تسجيل التبرع بالدم، والتفتيش، واختبار عينات الدم، وجمع الدم، وبنك الدم، والإدارة داخل البنك (معالجة المكونات، وما إلى ذلك)، وتسليم الدم، وبنك الدم-المستشفى لاستخدام المريض (أو صنعه). إلى منتجات الدم الأخرى). غالبًا ما تتضمن هذه العملية كمية كبيرة من معلومات البيانات، بما في ذلك معلومات المتبرعين بالدم، وفصيلة الدم، ووقت جمع الدم، والموقع، والمعالج، وما إلى ذلك. ويؤدي وجود كمية كبيرة من المعلومات إلى ظهور صعوبات معينة في إدارة الدم. بالإضافة إلى ذلك، الدم مادة قابلة للتلف للغاية. إذا كانت الظروف البيئية غير مناسبة، سيتم تدمير نوعية الدم. ولذلك، فإن نوعية الدم سوف تتأثر أثناء التخزين والنقل. تعتبر المراقبة في الوقت الحقيقي أمرًا بالغ الأهمية أيضًا. تعد تقنية RFID وتقنية الاستشعار من التقنيات الناشئة التي يمكنها حل المشكلات المذكورة أعلاه والمساعدة بشكل فعال في إدارة الدم.

يمكن لتقنية RFID أن تزود كل كيس دم بهويته الفريدة وتخزين المعلومات المقابلة. هذه المعلومات مترابطة مع قاعدة البيانات الخلفية. لذلك، سواء كان الدم في نقطة جمع الدم، أو بنك الدم في نقطة النقل، أو مستشفى نقطة الاستخدام، يمكن مراقبته بواسطة نظام RFID طوال العملية، ويمكن تتبع معلومات الدم في كل نقطة تعبئة في أي نقطة تعبئة. وقت. في الماضي، كان الدم يستغرق وقتًا طويلاً ويتطلب عمالة مكثفة، وكان التحقق اليدوي من المعلومات مطلوبًا قبل الاستخدام. باستخدام تقنية RFID، يمكن جمع البيانات ونقلها والتحقق منها وتحديثها بكميات كبيرة في الوقت الفعلي دون تحديد المواقع بدقة، مما يؤدي إلى تسريع عملية توصيل الدم. يتجنب تعريف المكتبة أيضًا الأخطاء التي تحدث غالبًا أثناء التحقق اليدوي. يمكن لخصائص تحديد الهوية عن طريق عدم الاتصال الخاصة بـ RFID أيضًا أن تضمن إمكانية التعرف على الدم والكشف عنه دون أن يكون ملوثًا، مما يقلل من احتمالية تلوث الدم. لا يخاف من الغبار والبقع ودرجات الحرارة المنخفضة وما إلى ذلك، ويمكن استخدامه في ظروف خاصة حيث يتم تخزين الدم. الحفاظ على التشغيل العادي في ظل الظروف البيئية.

تكنولوجيا الاستشعار هي نافذة لاستشعار المعلومات والحصول عليها وكشفها. يمكنه تحقيق تطبيقات جمع البيانات وتقديرها ومعالجتها ودمجها ونقلها. من خلال المراقبة في الوقت الحقيقي وجمع درجة حرارة بيئة الدم، وحالة الختم ودرجة التذبذب بواسطة المستشعر، ومن ثم من خلال معالجة النظام في الوقت المناسب والاستجابة للمعلومات المستشعرة، يمكن تجنب تدهور الدم بشكل فعال وتحسين جودة الدم. يمكن ضمان الدم.

من خلال دمج تقنية RFID والاستشعار، واستخدام علامات مستشعر RFID التي لا يمكنها فقط تحسين كفاءة تحديد الهوية، وتحقيق تتبع المعلومات، ومراقبة جودة العناصر في الوقت الفعلي، يمكننا حقًا تحقيق المعلوماتية الذكية لإدارة الدم.

تصميم علامات استشعار RFID

تتكون علامات مستشعر RFID بشكل أساسي من وحدات التحكم الدقيقة، ووحدات الاستشعار، ووحدات التردد اللاسلكي، ووحدات الاتصالات، ووحدات تحديد المواقع، ووحدات إمداد الطاقة، كما هو موضح في الشكل 1.

1 وحدة تحكم صغيرة

تتكون وحدة التحكم الدقيقة من نظام مدمج، بما في ذلك المعالج الدقيق المدمج، والذاكرة، ونظام التشغيل المدمج، وما إلى ذلك. كما أنها تدمج جهاز المراقبة، والمؤقت/العداد، والواجهة التسلسلية المتزامنة/غير المتزامنة، وA/D وD/ الوظائف الضرورية المختلفة والوظائف الخارجية. أجهزة مثل المحولات وI/O. تشمل الوظائف الرئيسية التي تنفذها هذه الوحدة ما يلي: المسؤولة عن تخصيص المهام وجدولة الشريحة بأكملها، وتكامل البيانات ونقلها، والتحقق من البيانات اللاسلكية، وتحليل البيانات، وتخزينها وإعادة توجيهها، وصيانة التوجيه للشبكة الإقليمية، وإدارة استهلاك الطاقة للرقاقة. مزود الطاقة. انتظر.

2 وحدة الاستشعار

تتكون وحدة الاستشعار بشكل أساسي من أجهزة استشعار ومحولات A/D. المستشعر هو جهاز أو جهاز يمكنه استشعار قيمة مقاسة محددة وتحويلها إلى إشارة خرج قابلة للاستخدام وفقًا لقواعد معينة. عادة، يتكون المستشعر من عنصر حساس وعنصر تحويل. يقوم العنصر الحساس بجمع المعلومات الخارجية التي يجب استشعارها وإرسالها إلى عنصر التحويل. ويكمل الأخير تحويل الكميات الفيزيائية المذكورة أعلاه إلى الإشارة الكهربائية الأصلية التي يستطيع النظام التعرف عليها، وتمريرها عبر دائرة التكامل ودائرة التضخيم. يتم أخيرًا تحويل عملية التشكيل إلى إشارة رقمية بواسطة A/D وإرسالها إلى وحدة التحكم الدقيقة لمزيد من المعالجة.

مع الأخذ في الاعتبار متطلبات الظروف البيئية لتخزين الدم ونقله، تتضمن وحدة الاستشعار هذه وظيفة اختبار الإشارات الفيزيائية المتعددة مثل درجة الحرارة والضغط والحساسية الضوئية والتذبذب في منطقة المراقبة.

3 وحدة الترددات اللاسلكية

وحدة التردد الراديوي تتحكم في الاستقبال والإرسال

إرسال إشارات الترددات الراديوية، واختيار واستخدام طرق الوصول مثل تعدد الإرسال بتقسيم الفضاء، وتعدد الإرسال بتقسيم الزمن، وتعدد الإرسال بتقسيم التردد، وتعدد الإرسال بتقسيم الكود لتحقيق تحديد متزامن متعدد الأهداف وآليات مضادة للتصادم في النظام.

4 وحدة الاتصالات

يتم استخدام وحدة الاتصال لنقل البيانات، وحل اختيار نطاق تردد الناقل، ومعدل نقل البيانات، وتعديل الإشارة، وطريقة التشفير، وما إلى ذلك في الاتصالات اللاسلكية، ونقل واستقبال البيانات بين الشريحة والقارئ من خلال الهوائي، ولها دمج البيانات ، طلب التحكيم والتوجيه. حدد الوظائف.

5 وحدة تحديد المواقع

تدرك وحدة تحديد المواقع تحديد موضع الشريحة نفسها وتحديد اتجاه نقل المعلومات. استنادًا إلى بروتوكولات النقل اللاسلكي، مثل معيار IEEE802.15.4 وبروتوكول ZigBee. يمكن أن تعتمد خوارزمية تحديد الموقع على النطاق (مثل نطاق قوة الإشارة، وفرق التوقيت، وما إلى ذلك) أو لا تعتمد على المدى (مثل طريقة النقطه الوسطى، وخوارزمية DV-Hop، وما إلى ذلك).

6 وحدة إمداد بالطاقة

تنقسم علامات مستشعر RFID إلى سلبية وشبه سلبية ونشطة. لا تتطلب العلامات السلبية بطارية مدمجة في الشريحة. وهي تعمل عن طريق استخلاص طاقة الترددات الراديوية المنبعثة من القارئ. تتطلب كل من العلامات شبه السلبية والنشطة طاقة بطارية داخلية للحفاظ على الاستشعار الطبيعي وتشغيل الترددات الراديوية. وبالنظر إلى أن المراقبة في الوقت الحقيقي لمنتجات الدم في إدارة الدم تتطلب ضمان إمدادات الطاقة المستمرة والعادية، تتم إضافة وحدة إمداد الطاقة وتصميمها كعلامة شبه سلبية أو نشطة [4].

في هذا الجزء، من خلال ضبط حالات الاستقبال والإرسال والاستعداد للرقاقة بشكل معقول، يمكن حل مشاكل استهلاك الطاقة وموثوقية الإرسال، ويمكن تمديد عمر خدمة الشريحة بشكل فعال.

ويقدم بشكل رئيسي من ثلاثة جوانب: إدارة الدم الوارد والصادر، وإدارة تتبع الدم، وإدارة مراقبة جودة الدم، ويشير إلى الدور الفعال لتكنولوجيا استشعار الاندماج RFID في إدارة الدم.

1. إدارة الدم الوارد والصادر

(1) تخزين الدم

قام الموظفون بوضع أكياس الدم عند مدخل الحزام الناقل وتمريرها بالتسلسل. تم تركيب قارئ RFID في الجزء السفلي من الحزام الناقل. عندما دخلت علامة مستشعر RFID المرفقة بكيس الدم إلى نطاق القراءة والكتابة، تمت قراءة المعلومات الموجودة على البطاقة. تقوم البرامج الوسيطة بتصفية ونقلها إلى قاعدة البيانات الخلفية. وفي الوقت نفسه يقوم النظام بعرض فصيلة الدم ونوعها ومواصفاتها وغيرها من المعلومات على الشاشة عند مخرج الحزام الناقل. يقوم الموظفون بوضع الدم في صواني تخزين مخصصة بناءً على المحتوى المعروض.

بناءً على فصيلة الدم المقروءة ونوعها ومواصفاتها وكميتها وما إلى ذلك، يحدد النظام الخلفي فتحات البضائع في بنك الدم ويبحث عن فتحات البضائع الفارغة الموجودة التي تلبي المواصفات والكمية. يتم تحقيق هذه الخطوة بشكل أساسي من خلال لصق علامة RFID على كل رف، وكتابة فصيلة الدم ونوعه ومواصفاته والكمية وغيرها من المعلومات التي يجب تخزينها من خلال القارئ/الكاتب. عندما يتم وضع كيس الدم على هذا الرف، عندما يكون كيس الدم على الرف، يستخدم الموظفون قارئًا محمولاً لضبط وكتابة علامة RFID. عندما يتم شحن أكياس الدم الموجودة على الرف أو نقلها، يستخدم الموظفون القارئ المحمول لمسح وكتابة علامة RFID. وسيقوم القارئ/الكاتب المثبت أعلى بنك الدم بقراءة الملصقات الموجودة على كل رف بموجب تعليمات من النظام. إذا وجد رفًا تم تطهيره ويلبي شروط التخزين، فسوف يقوم بإخطار النظام، وسيقوم النظام بعرض الرقم المحدد على الشاشة في منطقة التخزين، لإخبار الموظفين بنوع الدم الذي يجب وضعه على أي أرفف .

بعد تلقي التعليمات، سيقوم الموظفون بإرسال الدم بمواصفات مختلفة إلى المنطقة المخصصة للتبريد والتخزين. وفي الوقت نفسه، يقوم القارئ بكتابة وقت التخزين، ونوع التخزين، ومرسل الدم، ومتلقي الدم وغيرها من المعلومات الخاصة بكل كيس دم في نظام RFID [5].

(٢) خروج الدم من البنك

يصدر النظام أمر شحن، ويوجه الموظفين إلى المنطقة المخصصة لإخراج نوع ومواصفات وكمية الدم المحددة. إذا كانت كمية الدم المأخوذة صغيرة، فيمكن للموظفين استخدام قارئ محمول لقراءة معلومات الدم مباشرة؛ إذا كانت كمية الدم المأخوذة كبيرة، يمكن للموظفين استخدام حزام ناقل لنقل الدم خارج المكتبة وقراءة المعلومات الخاصة به. يتم نقل معلومات القراءة إلى النظام والتحقق منها من خلال قاعدة البيانات الخلفية. إذا كان صحيحا، يسمح بالشحن. أثناء العملية الخارجية، يسجل نظام RFID وقت المغادرة وتاريخ انتهاء صلاحية الدم والمعلومات الثانوية الأخرى.

يتم تحديد الترتيب الذي يتم به شحن الدم خارج المكتبة من قبل النظام بعد قراءة المعلومات وتحليلها. دم

وبنفس المواصفات يشترط اتباع مبدأ الوارد أولاً يخرج أولاً لتجنب ظاهرة تراكم المخزون وهدر الدم منتهية الصلاحية. الدم الذي يحمل علامة "للفحص" في بنك الدم يمنع خروجه من البنك للتأكد من جودة الدم الخارج من البنك.

2 إدارة تتبع الدم

تعتمد إدارة تتبع الدم هيكلًا هرميًا قائمًا على المجموعة. كل رأس مجموعة هو مركز معالجة معلومات موزع، يستخدم لجمع البيانات من كل عضو في المجموعة وإكمال معالجة البيانات ودمجها. ثم يتم نقل البيانات إلى رأس المجموعة للطبقة العليا وتمريرها بالتسلسل. أخيرًا، تتم تصفية جميع البيانات وبعد التكامل، يتم إرسالها إلى رأس المجموعة ذات المستوى الأعلى، والعملية العكسية هي عملية الاستعلام عن المعلومات. يتم نشر البيانات طبقة تلو الأخرى وتتبعها بطريقة منظمة. هنا، يعادل رئيس المجموعة الأعلى مستوى المركز الوطني لمعلومات الدم، في حين أن رئيس المجموعة التالي الأعلى يعادل مركز معلومات الدم لكل مقاطعة ومنطقة ذاتية الحكم وبلدية، وما إلى ذلك، وأدنى مستوى أعضاء الكتلة هم محطات الدم الشعبية. يعمل هذا الهيكل الهرمي على تشتيت المعلومات، وتجنب التخزين المركزي، وحل مشكلة الحجم الزائد للمعلومات، وتحسين أمان النظام. يتم تبادل المعلومات ونقلها مباشرة بين الطبقة الفرعية والطبقة الأم، مما يسهل الاستعلام والتتبع. يظهر الهيكل في الشكل 2.

تتم عملية تخزين معلومات الدم كما يلي: أولاً، قم بتخزين رمز تعريف RFID لكل كيس من الدم والمعلومات المقابلة له في قاعدة بيانات محطة الدم الشعبية، ثم دمج معلومات محطة الدم الشعبية، ودمج رمز التعريف مع الملكية الفكرية الفعالة لمحطة الدم الشعبية. يتم تخزين العنوان في قاعدة بيانات مركز معلومات الدم البلدي المحلي، ومن ثم يتم دمج معلومات مركز معلومات الدم البلدي، ويتم تخزين رمز التعريف وعنوان IP الفعال لمركز معلومات الدم البلدي في مركز معلومات الدم المحلي بالمقاطعة قاعدة البيانات. أخيرًا، قم بدمج معلومات مركز معلومات الدم الإقليمي، وقم بتخزين رمز التعريف وعنوان IP الفعال لمركز معلومات الدم الإقليمي في قاعدة بيانات مركز معلومات الدم الوطني (إذا لزم الأمر، يمكنك أيضًا دمج رمز التعريف مع الرمز الوطني مركز معلومات الدم يتم تخزين عنوان IP الفعال في قاعدة بيانات مركز معلومات الدم العالمي من أجل التوصيل البيني لمعلومات الدم العالمية) [6-7].

عملية تتبع معلومات الدم هي: بناءً على رمز تعريف RFID، ابحث أولاً عن معلومات المقاطعة الخاصة بكيس الدم في قاعدة بيانات المركز الوطني لمعلومات الدم، ثم أدخل قاعدة بيانات مركز معلومات الدم بالمقاطعة بناءً على عنوان IP الموجود للبحث لكيس الدم. للحصول على معلومات المدينة، أدخل قاعدة بيانات مركز معلومات الدم على مستوى المدينة بناءً على عنوان IP الذي تم العثور عليه للعثور على محطة الدم التي ينتمي إليها كيس الدم. أدخل قاعدة بيانات محطة الدم بناءً على عنوان IP الذي تم العثور عليه. وبناء على المعلومات يمكنك معرفة الوضع الحالي لكيس الدم. الحالة هي ما إذا كان محفوظًا في المستودع، أو مستخدمًا عند شحنه خارج المستودع، أو متدهورًا ومكسورًا. إذا تم استخدامه، يمكنك معرفة المزيد من المعلومات الخاصة بالمستخدم.

3 إدارة مراقبة جودة الدم

الدم حساس للغاية للتغيرات في درجات الحرارة. إذا كانت درجة الحرارة المحيطة غير مناسبة، فسيتم تدمير المواد الموجودة في الدم، مما سيؤثر على جودة الدم ومدة صلاحيته. ويجب أن يتجنب الدم أيضًا الاهتزازات العنيفة أثناء التخزين والنقل والنقل. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون عبوة الدم مختومة. إذا حدث تلوث بكتيري بسبب ثقب أو عوامل أخرى، فسيتم التخلص من الدم.

ستقوم علامة مستشعر RFID المرفقة بكيس الدم بمراقبة البيئة المحيطة بكيس الدم في الوقت الفعلي. في فترات زمنية معينة، سيتم قياس الإشارات المادية المحيطة مثل درجة الحرارة والضغط والحساسية الضوئية والتذبذب، وتسجيل بيانات القياس في شريحة العلامة. . سيقوم النظام بتعيين نطاق قياسي داخل العلامة. بمجرد أن تكون البيانات المقاسة الحالية أقل من الحد الأدنى للنطاق أو أعلى من الحد الأعلى للنطاق، سترسل العلامة إشارة تردد لاسلكي لتنشيط جهاز الإنذار لمطالبة الموظفين.

إذا تم إنذار كيس الدم أثناء تخزينه في بنك الدم، فسيتم عرض الموقع الحالي لكيس الدم المنبه (منطقة التخزين، الرف، رمز تعريف RFID، وما إلى ذلك) بناءً على إشارة التردد اللاسلكي المستلمة. عرض التنبيه لتسهيل اكتشاف ومعالجة الموظفين على الفور؛ إذا كان هناك حاجة إلى إنذار كيس الدم أثناء النقل، فيمكن أن يكون جهاز الإنذار موجودًا

المتوقفة على حاوية تخزين النقل لتنبيه الموظفين بأنين أو وميض. بعد أن يكتشف الموظفون ذلك، يستخدمون قارئًا محمولاً لاستقبال إشارة التردد اللاسلكي والعثور على الإنذار بناءً على رمز التعريف. كيس الدم.

بمجرد الاشتباه في أن الدم فاسد أو ملوث، سيستخدم الموظفون القارئ لتعيين الملصق على "سيتم فحصه" ولن يُسمح لهم بمغادرة المستودع. لا يُسمح باستخدام الدم الموجود بالفعل في نقطة الاستخدام. وبعد الاختبار تم التأكد من عدم إمكانية استخدامه. وسيتم إجراء التعقيم والحرق بالضغط العالي. في هذا الوقت، سيقوم الموظفون بكتابة معلومات الخردة وأسباب الخردة وما إلى ذلك إلى النظام باستخدام رمز تعريف RFID الخاص بكيس الدم للتحضير لتتبع الدم لاحقًا.

بالنسبة للدم المرتجع، بالإضافة إلى المزيد من الاختبارات اليدوية لجودة الدم، يمكن أيضًا استخدام سجلات البيانات الخاصة بعلامات مستشعر RFID لمعرفة الروابط في العملية برمتها بدءًا من جمع الدم إلى إمداد الدم إلى سحب الدم، ومعرفة من مسؤول. يحتاج الشخص أو المنظمة إلى تحليل الأسباب لتجنب حدوث مواقف مماثلة في المرة القادمة.

الدم ليس مصدر الحياة فحسب، بل هو أيضًا قناة لانتشار العديد من الأمراض. تشمل الأمراض الشائعة التي تنتشر عن طريق عمليات نقل الدم أو منتجات الدم: التهاب الكبد B، والتهاب الكبد C، والإيدز، والزهري، والملاريا، والإنتان، وغيرها، والتي يصعب علاج معظمها. من أجل تجنب انتقال الأمراض أو الحوادث الطبية الناجمة عن جمع الدم غير المنتظم، أو الإدارة الفوضوية للدم المعبأ، أو نقل الدم بشكل غير صحيح، من الضروري تعزيز إدارة الدم وضمان سلامة استخدام الدم. في الوقت الحاضر، لا يتم استخدام مزيج RFID وتكنولوجيا الاستشعار على نطاق واسع، لكنه أظهر آفاق تطبيق واسعة. تقترح هذه المقالة علامة مستشعر RFID مصممة من خلال دمج هاتين التقنيتين، وتحلل مزايا وجدوى تطبيقها على إدارة الدم.

إدارة الدم عمل لا يسمح بالخطأ. إن تطبيق علامات مستشعر RFID لا يجعل إدارة سلسلة التوريد بأكملها مرئية وشفافة وخالية من التلوث فحسب، بل يتيح أيضًا المراقبة في الوقت الفعلي وتتبع الارتباط البيني للمعلومات والجودة، مما يجعل الدم حقًا عمل المعلوماتية الإدارية ومعلوماتية الإدارة الطبية وقد تم تمديدها إلى أقصى الحدود وتنفيذها، بحيث يمكن تحقيق الرعاية الإنسانية الفردية تمامًا.