CN102419856A - 应用物联网的计生药具自助发放监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种应用物联网的计生药具自助发放监控系统，该系统包括有联网的市药具站计算机，市药具站计算机通过互联网与多个区站服务器构成一级网络，每个区站服务器通过互联网连接多个使用二代身份证的计划生育药具发放机，通过互联网将计划生育药具发放信息自动传输给市药具站计算机上实时监控。本发明的效果是该系统将居民二代身份证识别器、GPRS传输控制模块、嵌入式控制器与网络通讯系统实现集成，完成计生药具的免费发放和相关数据的实时采集和信息传送。使计划生育这一基本国策得以有效实施、有效阻止艾滋病等性传染疾病的蔓延和传播；保护广大民众的健康和提高人民的生活质量。并通过平台进行管理运行，从而实现药具服务管理网络化和自动化。

Description

应用物联网的计生药具自助发放监控系统

技术领域

本发明涉及一种应用物联网的计生药具自助发放监控系统。

背景技术

众所周知，我国是世界上人口最多的国家，这也是我国现阶段的重要国情之一。人口过多和过快增长，直接影响我国经济的发展和人民生活水平的提高；也影响我国人口素质的提高。另一方面，根据相关报道，到08年底我国艾滋病病毒感染总人数已增长到近100万，成为世界上艾滋病感染率增长最快的国家之一，艾滋病正从高危人群向普通人群迅速蔓延。据专家预测：如不采取积极有效的措施，在未来10年，艾滋病流行造成的损失将不少于225亿元。

为了解决人口过快增长的问题，我国在1978年以后已把计划生育做为我国的一项基本国策和长期的任务。而为了应对艾滋病的威胁，2008年国务院和卫生部分别召开了防治艾滋病性病协调会议、全国艾滋病防治会议，两会强调指出目前是遏制我国艾滋病快速增长势头的关键时刻，必须不失时机地加强宣传教育并作为全社会的共同任务。伴随我国现代化建设步伐的加快，必须探索新的计划生育管理模式和卫生防疫管理手段，流动人口的增加和性疾病蔓延已经对原有的管理模式和手段、设施提出了挑战。

为落实作为国策之一的计划生育政策，有效控制人口的增加；为了遏制作为卫生防疫部门防疫重点的艾滋病的蔓延，国家、地方政府每年都要投入较大的资金用于安全套等计生用品的政府采购并向育龄人群进行免费发放。面临艾滋病大面积流行的严峻局面，国家已把推广安全套的使用做为控制艾滋病的主要措施。伴随我国现代化建设步伐的加快，人口流动的增加，传统的计划生育药具管理模式已发生了很大变化，传统的人工发放正逐渐被自助发放形式所取代。天津轻工装备研究所过去研制的计划生育药具自助发放机系列产品，通过向育龄人群发放专用的射频IC卡，在特定的发放机上领取国家提供的免费避孕药具，同时可记录和存储领用人的简单信息，这对于传统的人工发放模式前进了一大步，但仍未彻底解决计生部门对药具发放工作的的远程监控和数据实时获取的难题，使药具发放管理工作始终存在滞后的问题。而研制应用物联网技术的计生药具自助发放机则是解决以上问题的有效方法和切实途径。

发明内容

针对现有技术中结构上的不足，本发明的目的是提供一种应用物联网的计生药具自助发放监控系统，以利于对计生药具自助发放实现智能化识别、跟踪、监控和管理，向广大育龄群众提供一种及时、可靠便利的获取国家提供的免费避孕药具的有效解决方案和工具，从而提高人民群众的健康水平和生活质量。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其中：该系统包括有联网的市药具站计算机，所述市药具站计算机通过互联网与多个区站服务器构成一级网络，每个区站服务器通过互联网连接多个使用二代身份证的计划生育药具发放机，通过互联网将计划生育药具发放信息自动传输给区站服务器进行实施监控，各区站服务器的发放信息经汇总后通过互联网传输到市药具站计算机上实现统一管理。

本发明的效果和意义在于，应用物联网技术的计生药具自助发放监控系统的普及使计划生育这一基本国策得以实施和落实，有效阻止艾滋病等性传染疾病的蔓延和传播，保护广大民众的健康和提高人民的生活质量。

应用物联网技术的计生药具自助发放机，将居民二代身份证识别器、GPRS传输控制模块、嵌入式控制器与网络通讯系统实现集成，完成计生药具的免费发放和相关数据的实时采集和信息传送。它应用无线网络传输技术，可以准确识别二代居民身份证，并可与人口信息系统对接，及时获取药具领取者身份和所处位置，正确辨别其是否符合发放条件，实时获取机内药具数量变化并及时提示，实时获取发放机工作状态，并通过数据平台进行远程管理，从而实现药具发放管理工作的网络化和自动化。

附图说明

图1是本发明的计划生育药具发放机外形图；

图2是本发明的计生药具发放网络系统示意图。

具体实施方式

结合附图及实施例对本发明的应用物联网的计生药具自助发放监控系统结构加以说明。

本发明的应用物联网的计生药具自助发放监控系统结构，该系统包括有联网的市药具站计算机，所述市药具站计算机通过互联网与多个区站服务器构成一级网络，每个区站服务器通过无线通讯和互联网连接多个使用二代身份证的计划生育药具发放机，通过互联网将计划生育药具发放信息自动传输给区站服务器进行实时监控并传输到市药具站计算机上实现统一管理。所述市药具站计算机包括有计划生育管理系统，实现对区级计划生育药具管理部门的药具发放信息进行统一管理和操作，实现对发放操作的实时掌控。

所述使用二代身份证的计划生育药具发放机包括有机箱、电源系统、控制系统和机械出货机构。

所述机箱有一个箱门，其外形如图1所示。所述箱门上安装有LED显示器1，选货按键组2，液晶广告屏3，出货口4，身份证读卡区5。所述电源系统、控制系统和机械出货机构安装于所述机箱之内。

所述控制系统由居民二代身份证识别器、GPRS传输控制模块、嵌入式控制器构成，该控制系统能够将数据信息实时发送到区药具站服务器上；所述控制系统发送的数据信息包括身份证信息和药具领取信息，并为秒级的实时发送。

所述嵌入式控制器包括有硬件及与硬件紧密结合的应用软件，所述硬件包括有中央处理器、ROM存储器和RAM存储器、时钟电路、通讯控制芯片、网络控制芯片、显示器和按键控制电路、串行通讯接口电路、USB接口控制电路，所述嵌入式控制器中的一个串行通讯接口通过一条串行通讯线与所述GPRS传输控制模块的串行通讯接口连接，构成第一条串行数据通道；所述嵌入式控制器中的第二个串行通讯接口通过另一条串行通讯线与居民二代身份证识别器的串行通讯接口连接，构成第二条串行数据通道；所述应用软件的功能是控制居民二代身份证识别器采集用户身份证信息，并将此信息通过第二条串行数据通道读入嵌入式控制器的内存，经过识别、判断处理，将经所述处理的信息通过第一条串行数据通道输出给GPRS传输控制模块，GPRS传输控制模块根据接收到的信息中所包含的控制指令，以无线传输的方式将用户信息发送到区药具站服务器上；所述用户信息为以数字编码方式存储于居民二代身份证内的居民基本身份信息，包括姓名、性别、身份证号码、居住地址和发证机关等文本信息。嵌入式控制器的USB接口连接一个U盘，用于数据的外部存储。

所述区站服务器包括有按每小时或每天视需求而定时段的药具发放系统，将与需求相应时段的发放信息进行综合汇总，并将汇总结果通过互联网自动传输给市药具站计算机；所述药具发放系统包括有一台承担网络服务器功能的计算机和一个专用短信发送模块，承担网络服务器功能的计算机和专用短信发送模块上均设有标准的串行通讯接口，所述二串行通讯接口之间通过一条标准串行通讯线连接；承担网络服务器功能的计算机与网络中所有的使用二代身份证并具有所述GPRS传输控制模块的计划生育药具发放机建立起无线网络连接，实时接收、显示、处理、应答和记录所有联网发放机产生的领取信息。当网络中某台联网发放机出现缺货或其他异常情况时，网络服务器通过串行通讯线将这一信息传送给专用短信发送模块，专用短信发送模块接收到这一信息后立即将信息通过短信方式发送到指定号码的手机上，指定号码可以是配货或维修中心，从而实现了网络发放机的远程管理。

所述GPRS传输控制模块为Wavecom公司的Q系列的无线CPU组成GPRS通信模块，模块本身封装了标准AT指令，内嵌TCP/IP协议，能够提供GSM语音、短消息和GPRS透明传输业务。

本发明的应用物联网的计生药具自助发放监控系统功能是这样实现的：

1、应用物联网的计生药具自助发放监控系统的最底层是使用二代身份证的计划生育药具发放机，该药具发放机将身份证信息读取系统引进计划生育药具发放领域，通过串口或USB接口将身份证读卡器与药具发放机内的嵌入式控制器连接，当用户使用二代身份证领取计划生育药具时，身份证中的信息，包括身份号码、姓名、性别、住址等传输到嵌入式控制器内，经过初步处理后通过无线通讯和互联网络实时传送到某个数据中心。经过数据中心的辨识，如果用户身份信息符合发放条件，就可以使用身份证领取国家计生部门提供的免费避孕药具，大大简化了免费避孕药具的发放工作和药具发放信息的采集和管理。

2、使用二代身份证的计划生育药具发放机利用了通讯领域中的GPRS业务作为发放机信息传输通道，通过使用GPRS无线数据传输业务，发放机可将用户的身份证信息和药具领取信息实时传输到区站服务器计算机中，传输的实时性为秒级，由该服务器核查和存储用户身份证信息，并向发放机发回不同的操作指令，从而实现了对药具发放工作操作的远程实时监控。

3、应用物联网的计生药具自助发放监控系统中使用二代身份证的计划生育药具发放机中采用了以下硬件技术：

A、通信模块设计。通信模块部分选用Wavecom公司的Q系列的无线CPU组成GPRS通信模块，模块本身封装了标准AT指令，可以提供GSM语音、短消息和GPRS透明传输等业务。其特点是内嵌TCP/IP协议，特别适合于药具发放领域这种突发的、小数据流量的信息传输，且通讯费用低廉，利于降低运营成本。此种通讯模块在各个领域已有大量应用，GPRS业务在国内也开通了近10年。

B、核心处理器。采用ARM系列嵌入式微处理器或类似功能的嵌入式控制器构成整个系统的核心，其商业应用在国内已有多年历史，无论从硬件技术和软件开发方面都已经相当成熟。该系列处理器主频可达400M以上，支持在其上流畅地运行linux或WinCE，系统具有大容量flashROM和RAM，满足程序运行和开发调试方面的要求。接口丰富，具有串行通讯、LCD显示、音频输出、USB接口、网口、键盘接口、SD卡接口、以及大量数字和模拟量输入输出接口，可以满足多种应用需求。

C、身份证读取系统。本系统中的身份证信息读取系统系采用公安部指定厂家生产的二代居民身份证读取器，该读取器通过串行通讯接口或USB接口与作为核心控制器的嵌入式控制器连接，实现信息的沟通。用户使用二代居民身份证刷卡领取药具，当身份证识别有效后，主控制器将用户身份信息存储在本机存储器中，同时通过GPRS通讯系统以透传方式将其发送到区站服务器中；区站服务器经过检索并根据预设的发放条件，向使用二代身份证的计划生育药具发放机传回不同的操作指令，发放机根据指令向用户输出计生药具或其他提示信息。

4、应用物联网的计生药具自助发放监控系统的中间层是区站服务器。区站服务器位于市内各区计划生育药具管理站，每个区站服务器通过互联网连接几十个到几百个使用GPRS无线通讯模块的计划生育药具发放机，区站服务器软件启动之后，首先使用固定的IP地址和端口号，与网络中所有计生药具自助发放建立起通讯链路，通讯一旦建立则保持“永远在线”状态，不必为每次的信息传输而重新建立连接，从而保证了信息传输及时而迅速。网络中每台计划生育药具发放机产生的各种信息实时、自动地传输给区站服务器，并从区站服务器获取不同的动作指令，从而实现了药具发放的实时监控和管理。

5、区站服务器运行一个具有实时监控功能的管理软件，所述软件采用VB语言设计，运行于Windows系统之下，具有如下基本功能：

A、所述软件使用Windows系统的WinSocket控件连接和断开网络发放机。与网络中所有发放机建立无线通讯连接或中断所有连接；

B、实时显示各发放机的联网状态、缺货和复位信息。所述软件使用Windows系统的Shape控件构成图形化的实时监控界面，可以使区站管理人员一目了然地观察网络中所有发放机的联网和工作状态；

C、随时录入和方便地查看各发放机的安装地点等信息。此功能便于区站管理人员随时查阅各发放机的有关信息，如安装地点、联系人、联系电话、缺货品种等等；

D、设置不同的发放条件。区站管理人员可以根据药具发放工作的具体要求设置不同的发放条件，比如发放的年龄段限制和领取的额度限制等等，一旦设定，所有发放机将按照此条件进行发放；

E、所述软件使用Windows系统的ListView控件实时接收、显示和存储所有联网发放机的领取信息。网络中任何发放机所产生的领取信息都会立即传输到区站服务器上，并且立刻以列表形式在区站服务器的屏幕上予以列表显示，同时将此信息存储在区站服务器的数据库文件中；

F、向配货中心自动发送缺货短信息。当网络中的发放机有缺货情况发生时，区站服务器会通过一个硬件短信发送模块自动向特定的手机号码发送相应的缺货信息，信息包含缺货发放机的机号和缺货的品种代码等；所述软件使用Windows系统的Communications控件实现这一功能。

G、将存储的领取记录转换为EXCEL格式文档。为便于区级药具站管理人员处理记录数据，区站服务器软件提供了从数据库文件中提取记录数据并将其转换为EXCEL格式文档的功能；

H、向上一级管理部门上传药具发放信息。区站服务器软件具有定时将上一时段的所有记录信息上传到市药具站的功能。

6、联网的市药具站计算机。市药具站计算机通过互联网与多个各区站服务器构成最上一级网络，市药具站配置专用的计划生育管理软件，实现对药具发放信息的统一管理和操作，以便各级计划生育药具管理部门对这些基础数据作进一步分析和处理，及时了解育龄人群使用计生药具的情况，为向各级计划生育药具管理部门提供决策依据、提升管理水平搭建有效的管理平台。

实施例

北京市海淀区试点安装了该应用物联网的计生药具自助发放监控系统，该系统共有联网发放机100台，分布在全区100个不同的地理位置。系统自2011年8月中旬正式运行，广大育龄人群能用二代居民身份证方便地领取免费避孕药具，其个人信息也能实时采集下来并传输到区站服务器的数据库中。药具发放和信息采集同时完成，大大提高了药具发放服务和管理的效率。节约了计划生育药具的发放成本，便于管理，实现了自动发放机24小时动态监控。

通过物联网技术与使用二代居民身份证的自动发放机有机结合，对于自动发放机实施远程无线网络化管理，实现了数据传输和信息对接等过程的结合，最终完成信息集成和网络化。应用物联网技术的计生药具自助发放机，实现了物联网技术在计划生育药具管理领域的成功运用，集信息采集、信息比对和检索、药具发放、药具监管、实时监控等多功能为一体，是计生药具发放管理工作信息化、网络化的一种成功解决方案，提高了药具的易得性。

本发明的应用物联网的计生药具自助发放监控系统有如下特点：

1、采用无线通讯方式传输数据，并通过互联网连接管理平台，将分布在城市各处的计生药具发放机构成一个物联网络；

2、方便快捷，适龄居民使用二代身份证刷卡即可领取避孕药具；

3、实时性强，领用人信息可以瞬时传送到服务器上；

4、便于管理，由于形成了无线网络，管理人员可以随时了解任一台发放机的发放信息，便于随时掌控区域内所有发放机的整体状况，以便及时处理，降低了管理成本；

5、发放策略随时可调，发放策略由服务器软件设置决定，因此管理者可以根据实际需要随时更改，因而灵活性、适应性强；

6、任意布机，只要有交流电源且手机信号可以覆盖的地区均可以安装，没有其他限制；

7、扩展灵活，可以根据需要组成几十台到一二百台的网络系统，并随时可以增添新的终端而无需改动软件；

8、外形时尚：使用二代身份证的计划生育药具发放机外观设计具有现代感。

Claims (6)

1.一种应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其特征是：该系统包括有联网的市药具站计算机，所述市药具站计算机通过互联网与多个区站服务器构成一级网络，每个区站服务器通过互联网连接多个使用二代身份证的计划生育药具发放机，通过互联网对计划生育药具发放机实现远程监控，采集发放信息，并将发放信息自动传输给市药具站计算机进行统一管理。

2.根据权利要求1所述的应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其特征是：所述使用二代身份证的计划生育药具发放机包括有居民二代身份证识别器、GPRS传输控制模块、嵌入式控制器、串口或USB接口与网络通讯集成的控制系统，该控制系统能够将数据信息实时发送到区药具站服务器上；

所述嵌入式控制器包括有硬件及与硬件紧密结合的应用软件，所述硬件包括有中央处理器、ROM存储器和RAM存储器、时钟电路、通讯控制芯片、网络控制芯片、显示器和按键控制电路、串行通讯接口电路、USB接口控制电路，所述嵌入式控制器中的一个串行通讯接口通过一条串行通讯线与所述GPRS传输控制模块的串行通讯接口连接，构成第一条串行数据通道；所述嵌入式控制器中的第二个串行通讯接口通过另一条串行通讯线与居民二代身份证识别器的串行通讯接口连接，构成第二条串行数据通道；所述应用软件的主要功能是控制居民二代身份证识别器采集用户身份证信息，并将此信息通过第二条串行数据通道读入嵌入式控制器的内存，经过识别、判断处理，将所述处理过的信息通过第一条串行数据通道输出给GPRS传输控制模块，GPRS传输控制模块根据接收到的信息中所包含的控制指令，以无线传输的方式将用户信息发送到区药具站服务器上；所述用户信息为以数字编码方式存储于居民二代身份证内的居民基本身份信息，包括姓名、性别、身份证号码、居住地址和发证机关的文本信息；嵌入式控制器的USB接口连接一个U盘，用于数据的外部存储。

3.根据权利要求1所述的应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其特征是：所述区站服务器包括有按每小时或每天视需求而定时段的药具发放系统，将与需求相应时段的发放信息进行综合汇总，并将汇总结果通过互联网自动传输给市药具站计算机；

所述药具发放系统包括有一台承担网络服务器功能的计算机和一个专用短信发送模块，承担网络服务器功能的计算机和专用短信发送模块上均设有标准的串行通讯接口，所述二串行通讯接口之间通过一条标准串行通讯线连接；承担网络服务器功能的计算机与网络中所有的使用二代身份证并具有所述GPRS传输控制模块的计划生育药具发放机建立起无线网络连接，实时接收、显示、处理、应答和记录所有联网发放机产生的领取信息。

4.根据权利要求1所述的应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其特征是：所述市药具站计算机包括有计划生育信息管理系统，实现对区级计划生育药具管理部门的药具发放信息进行统一管理和操作，实现对发放操作的实时掌控。

5.根据权利要求2所述的应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其特征是：所述控制系统发送的数据信息包括身份证文本信息和药具领取信息，并为秒级的实时发送。

6.根据权利要求2所述的应用物联网的计生药具自助发放监控系统，其特征是：所述GPRS传输控制模块为Wavecom公司的Q系列的无线CPU组成的GPRS通信模块，模块本身封装了标准AT指令，内嵌TCP/IP协议，能够提供GSM语音、短消息和GPRS透明传输业务。

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