發布日期：2022-05-20 點擊率：88
RFID(Radio Frequency Identification)~術是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現的無接觸式信息傳遞， 并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。其工作原理為：當帶有電子標簽的物品在讀寫器的可讀范圍時，讀寫器發出的查詢信號將會激活標簽，標簽根據接收到的查詢信號要求反射信號，讀
寫器接收到標簽反射回的信號后，經過內部電路的解碼處理可無接觸地讀取并識別電子標簽中所保存的電子數據，從而達到自動識別物體的目的m。然后進一步通過計算機及計算機網絡實現對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。RFID標簽具有體積小、容量大、壽命長、可重復使用等特點．可支持快速讀寫、 非可視識別、移動識別、多目標識別、定位及長期跟蹤管理，且RFID標簽可以完全替代條碼功能并比條碼更有優越性，以上特點均為RFID技術在醫院庫房管理中的推廣提供了便利。
1 系統概述
在RFID識別系統中，1臺庫房內計算機的串口連上無收發設備即可設為中央站，其與多個無線手持式RFID終端可通過無線射頻通信進行實時的接收或上傳數據，無線通信的距離可以達到室內50m，覆蓋到庫房內的全部空間。手持終端對物資上所貼的電子標簽進行讀寫操作，手持式RFID終端具有體積小、重量輕、機動性強、性能優等特點。通過手持終端， 計算機可以及時地采集或修改電子標簽內的物資信息。無線手持式RFID終端包括單片機控制模塊、RFID模塊、無線通信、鍵盤、顯示與電源等部分組成，中央站的計算機連接到庫房的管理數據庫，能夠將通過無線傳輸的物資信息及時更新到數據庫．整個系統的結構如圖1所示。其中，我們選用MSP430Fl121A型單片機作為控制模塊的核心芯片．RFID解決方案采用為Mifare標簽與MF RC522讀寫IC。RF通信模塊采用單片射頻收發器nRF905。
2 硬件設計
2．1 控制模塊
MSP430F1121A為16位微控制器， 它為20管腳POWB 封裝，具有體積小、功耗低等特點，且具備足夠的硬件資源，其 中包括4KB ROM，256B RAMfl1 。微控制器采用普通I／O 口模擬SPI接口與RFID模塊以及RF通信模塊進行通信。SPI接口主要由CSN、SCK、MOSI和MISO端口組成，傳輸的時鐘SCK由微處理器決定，數據的收發通過MOSI和MISO完成，每個時鐘信號的上升沿收發一位數據嘲。在無線手持式RFID終端上，微處理器還連接有鍵盤與點陣漢字顯示模塊，鍵盤包括讀標簽、寫標簽、查詢等，顯示模塊能夠實時顯示當前手持設備的工作狀態以及所掃描標簽的詳情等。
2．2 RFID方案
系統以采用Mifare標簽以及讀寫芯片MF RC522作為RFID解決方案，Mifare標簽容量為1-8KB不等，數據可以保存10年，讀寫次數達10萬次。由于采用多重加密算法與反沖突機制．提高了數據存儲與交換的安全性。標簽與讀寫芯片之間的高速RF通訊速率可達106kBPS， 整個刷標簽過程在100ms內完成。
MF RC522是一款非接觸式低功耗讀寫基站芯片，它應用于13．56MHz非接觸式通信中高集成IC系列中。該系列利用了先進的調制和解調概念．完全集成了13．56MHz下所有類型的被動非接觸式通讀方式和協議。MF RC522支持ISO14443A所有的層．傳輸速度最高達424Kbps．具有3種主機接口方式：SPI模式、UART模式、I2C模式。我們采用SPI接口進行數據交換。其微處理器讀寫數據時序示意見表1、表2。
2．3 無線通信
該部分是采用無線收發模塊nRF905來完成的．芯片工作于433／868／915MHz 3個ISM(T業、科學和醫學)頻道，頻道之間的轉換時間小于650~s。nRF905由頻率合成器、接收解調器、功率放大器、晶體振蕩器和調制器組成．不需外加聲表濾波器，芯片采用ShockBumtTM 工作模式， 自動處理字頭和CRC(循環冗余碼校驗)．使用SPI接口與微控制器實現無縫連接，配置非常方便。芯片的寄存器主要由狀態、射頻配置、發送地址、發送數據和接收數據5個寄存器組成。其中，狀態寄存器包含數據準備好引腳狀態信息和地址匹配引腳狀態信息： 射頻配置寄存器包含收發器配置信息．如頻率和輸出功能等：發送地址寄存器包含接收機的地址和數據的字節數；發送數據寄存器包含待發送數據包的信息，如字節數等：接收數據寄存器包含有接收數據的字節數等信息。當nRF905進入關機模式或空閑模式時，寄存器中的內容保持不變。
3 軟件設計
系統的軟件設計包括手持式終端控制程序與計算機上的數據庫程序。數據庫除了管理著庫房內全部物資信息．還通過與中央站的無線收發設備進行通信來管理多個無線手持式終端的工作。手持式終端工作時會不斷地與中央站進行數據與指令的交換。其工作流程如圖2所示。
4 應用與結論
早在1983年世界著名零售公司沃爾瑪采用自動識別技術來管理庫房物資．不但減少了庫管人員的數量，而且降低了工作強度，減少了管理成本。醫療醫藥行業是個不允許出錯的行業，對醫院藥品耗材與器械的庫房管理要求高度準確，因稍有不慎就可能埋下釀成醫療事故的隱患。因此，在醫療物資流通的每個環節，如進貨、
入庫、點驗、上架、保管、盤點、出庫等，均需要正確無誤地記錄物資的品名、數量等基本信息，若采用人工記錄，不僅管理成本高，工作效率低，工作量大，而且準確率得不到保證。通過RFID識別技術識別，可以快速準確地將物資的資料傳到醫院信息系統中，以便對藥品、耗材等隨時進行查詢與統計。掌握藥品、耗材精準的庫存與使用信息，對醫院進行科學的計劃與采購有重要的指導意義。本研究也為RFID技術在醫療衛生事業中的推廣提供了一些思路與方法。
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