CN104490369A - 一种基于rfid技术的人体体温体表检测系统及其检测方法 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种温度检测设备，尤其涉及一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统及其检测方法。该检测系统包括1个或多个测温RFID标签，1个或多个RFID读写器和上位机；上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断每个被检测者体温是否正常，当温度数据在设定的异常范围之内时，系统发出警示信号。本发明可以通过合理布置读写器的空间分布，实现在一定空间范围内全部测温RFID标签终端温度数据的无死角实时读取，这样既可以单一读取某一测温RFID标签的温度数据，也可以批量读取筛选条件内所以测温RFID标签的温度数据。

Description

一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统及其检测方法
技术领域
本发明涉及一种温度检测设备，尤其涉及一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统及其检测方法。
背景技术
随着医疗技术和现代电子技术的发展。医疗信息化工程正逐步展开。体温数据作为病人体征的重要指数，对其进行实时的检测和录入具有重要的意义。目前人体体温采集还局限在人工采集阶段，不论是借助插入式体温计，耳温计或者红外测温仪，都需要医护人员对病人体温进行逐一检测，并对数据进行手动录入。既费时费力，也容易出错，更无法支持高频率的温度采集。同时，现有的无线温度实时采集系统，其采集终端成本高昂且尺寸笨重，应用于人体温度检测具有极大的不适性；另外上述无线系统通信协议繁杂多样，兼容性差，难以广泛推广。当前，仅在诸如大型家畜体温实时检测方面有一些探索性应用。相较于现有的无线温度检测系统，本发明测温终端轻薄舒适，成本低且在无电池模式下工作，完全兼容现有的超高频RFID通信协议（EPC C1G2）,具有很高的实用性和创新性。
发明内容
为了解决上述的技术问题，本发明的一个目的是提供一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，该系统可以实现对一定空间内每个患者体温的实时监控和异常警示。本发明的第二个目的是提供一种基于RFID技术的人体体温体表检测方法。
为了实现上述的第一个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，该检测系统包括1个或多个测温RFID标签，1个或多个RFID读写器和上位机；所述的测温RFID标签包括测温芯片，收发天线，以及外部封装材料，所述测温芯片采用具有温度传感模块可实时获得温度信息的RFID芯片，测温芯片与收发天线相连接，测温芯片与收发天线封装设置在外部封装材料上；所述的上位机通过向1个或多个RFID读写器发送获取温度指令，触发RFID读写器根据特定通信协议与1个或多个测温RFID标签通讯，获得实时温度数据已及身份识别数据，并上传至上位机。
作为优选，所述射频标签为被动式标签，由上位读写器触发工作，上位读写器与射频标签的通信协议兼容ISO/IEC 18000-6C、 EPC Class 1 Gen 2协议标准或者两者的更新版本。在被动模式下工作，通过收发天线接收来自上位读写器的电磁波能量，为测温芯片供电。
作为优选，所述收发天线具有削弱人体吸收电磁波的特性。人体对电磁波具有显著的吸收效应。常规RFID天线在人体表面因电磁波的衰减和阻抗的失谐，往往无法接收足够RFID芯片工作的能量，导致常规射频标签无法在人体表面正常工作。
作为优选，所述收发天线为可弯曲柔性天线，外部封装材料采用柔性基材，所述测温RFID标签可贴附于弧度表面。
作为优选，所述外部封装材料适用于人体并具有防水特性，用于完全包裹芯片和天线以防止液体或者微小固体颗粒进入。
作为优选，所述测温芯片可写入身份标识信息。这样所述测温芯片返回的信息包括实时温度信息和身份标识信息，完成了身份的识别。
作为优选，所述测温标签还包括粘贴部，粘贴部设置在外部封装材料上，涂覆符合卫生要求的粘胶,或另取符合卫生要求的双面胶粘接；或者，同时或单独直接使用符合卫生要求的胶布胶片胶膜覆盖标签外表面并将标签一起粘贴在测温对象上；或者，同时或单独使用其它能使芯片测温面紧贴测温对象的连接配件。
作为优选，所述测温芯片自带控制单元，在工作期间完成温度数据的采集以及通过收发天线实现同上位读写器之间命令的交互和数据的传递。
作为优选，所述上位机获得RFID读写器传送的温度数据和身份识别数据，并进行存储，分析和显示。
作为优选，该系统还包括网络服务器，所述上位机进一步将数据上传至网络服务器，实现普通用户对数据的远程访问。
为了实现上述的第二个目的，本发明采用了以下的技术方案：
一种基于RFID技术的人体体温体表检测方法，该方法采用上述的系统，将测温RFID标签由发卡设备关联其ID信息和佩戴者的身份，测温RFID标签佩戴在佩戴者身上直接与体表接触，RFID读写器通过无线方式激活测温RFID标签使其工作，并接收发送自测温标签的温度和身份识别数据，RFID读写器通过各种网路设备将数据上传至上位机，上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断每个被检测者体温是否正常，实现对一定空间内每个患者体温的实时监控和异常警示。
本发明由于采用了上述的技术方案，上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断每个被检测者体温是否正常，当温度数据在设定的异常范围之内时，系统发出警示信号。提示进行进一步的排查和处理。对突发性疾病以及重症患者能很好的及时预警，特别是解决了患者在监护室以外活动期间，对患者基本体征的实时监测问题。进一步的，本发明可以通过合理布置读写器的空间分布，实现在一定空间范围内全部测温RFID标签终端温度数据的无死角实时读取，这样既可以单一读取某一测温RFID标签的温度数据，也可以批量读取筛选条件内所以测温RFID标签的温度数据。并通过服务器和数据库，实现数据的远程访问。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
图2为测温RFID标签的结构示意图。
图3为一台RFID读写器和周围测温RFID标签的分布图。
图4为测温标签工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式做一个详细的说明。
如图1所示的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，该检测系统包括测温RFID标签1，RFID读写器2和上位机。上位机包括交换机4和服务器5，服务器5连接交换机4，交换机4通过路由器3与RFID读写器2数据连接。所述的上位机通过向RFID读写器2发送获取温度指令，触发RFID读写器2根据特定通信协议与测温RFID标签1通讯，获得实时温度数据已及身份识别数据，并上传至上位机。所述的测温RFID标签1作为数据采集终端贴附于人体额头，腋下或其他体表部位或者有测温需要的其他环境物体上，标签在电源模式上既可以是无源标签，也可以是半无源或者有源标签。RFID读写器2兼容EPC C1G2协议标准内的各类型通用读写器。RFID读写器2既可以是特定空间布局形式的固定式读写器，也可以是手持式读写器。RFID读写器2依照上位机发出的指令，在EPC C1G2协议下控制测温RFID标签1测温并将数据发送回RFID读写器2。RFID读写器2与路由器3连接。本系统在路由器3层面形成网络布局，RFID读写器2通过路由器3网络以及交换机4与服务器5通信，并通过运行于服务器5的应用层软件，形成应用界面与采集终端之间状态，数据，命令的交互，形成完整的温度采集系统。应用层软件可以利用系统实时检测数据已及一定时间范围内的历史数据，结合实际应用对象的数据特征，运用相关统计分析方法，实现异常警示。
如图2所示，测温RFID标签1包括测温芯片105，收发天线102，以及外部封装材料101，所述测温芯片105采用具有温度传感模块可实时获得温度信息的RFID芯片，测温芯片105通过对应接口103、104与收发天线102相连接，连接方式采用倒装贴片工艺（flip-chip）。测温芯片105与收发天线102封装设置在外部封装材料101上，封装材料完全包裹芯片和天线以防止液体或者微小固体颗粒进入。所述的外部封装材料101采用柔性医用防水材料，所述射频标签可完全贴附于弧度表面。所述射频标签还包括粘贴部，粘贴部设置在外部封装材料101上，可涂覆符合卫生要求的粘胶,或另取符合卫生要求的双面胶粘接;在上述方法基础上也可同时或单独直接使用符合卫生要求的胶布胶片胶膜覆盖标签外表面并将标签一起粘贴在测温对象上,也可同时或单独使用其它能使芯片测温面紧贴测温对象的连接配件。通常，所述体温检测射频标签外观为图1所示矩形柔性贴片，也可根据实际适用部位，在满足天线外型要求的情况下自由设计外观形态。所述的射频标签为被动式标签，由上位读写器触发工作，上位读写器与射频标签的通信协议兼容EPC Class 1 Gen 2协议标准。在被动模式下工作，通过收发天线102接收来自上位读写器的电磁波能量，为测温芯片105供电。当然，所述测温芯片105可写入身份标识信息。这样所述测温芯片105返回的信息包括实时温度信息和身份标识信息，完成了身份的识别。所述测温芯片105自带控制单元，在工作期间完成温度数据的采集以及通过收发天线102实现同上位读写器之间命令的交互和数据的传递。所述收发天线102可以是金属印刷层，并设置于外部封装材料101的内表面，收发天线102具有削弱人体吸收电磁波的特性。人体对电磁波具有显著的吸收效应。常规RFID天线在人体表面因电磁波的衰减和阻抗的失谐，往往无法接收足够RFID芯片工作的能量，导致常规射频标签无法在人体表面正常工作。
如图3所示为一台RFID读写器2和周围测温RFID标签1的分布图，应用中的测温RFID标签1随人体移动而移动，通过合理布置RFID读写器2的空间分布，可以保证一定空间范围内，任意位置的测温RFID标签1在至少一个射频RFID读写器2的读写范围内。任意一台射频RFID读写器2可以对其读写范围内的测温RFID标签1进行温度数据和患者身份等标签可读写数据的实时操作。通过合理布置RFID读写器2的空间分布，可以实现在一定空间范围内全部测温RFID标签1终端温度数据的无死角实时读取，并通过服务器5和数据库，实现数据的远程访问。
如图4所示为测温标签工作流程图，标签在未收到来自RFID读写器2的工作指令时，处于未激活状态，射频RFID读写器2根据上位机指令发送电磁载波信号（电磁波能量和命令）。若目标测温标签被激活，激活的目标测温标签进行温度检测并将所需数据发送给射频RFID读写器2。若射频RFID读写器2成功收到目标测温标签的数据，则一次温度数据采集完成，射频RFID读写器2将数据通过网络上传至上位机。否则，如图4所示，RFID读写器2将调整参数，重复上述过程，直到完成一次数据采集或者尝试次数超过设定值并向上位机返回错误代码。

Claims (11)

1.一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：该检测系统包括一个或多个测温RFID标签（1），一个或多个RFID读写器（2）和上位机；所述的测温RFID标签（1）包括测温芯片（105），收发天线（102），以及外部封装材料（101），所述测温芯片（105）采用具有温度传感模块可实时获得温度信息的RFID芯片，测温芯片（105）与收发天线（102）相连接，测温芯片（105）与收发天线（102）封装设置在外部封装材料（101）上；所述的上位机通过向一个或多个RFID读写器（2）发送获取温度指令，触发RFID读写器（2）根据特定通信协议与一个或多个测温RFID标签（1）通讯，获得实时温度数据以及身份识别数据，并上传至上位机。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述测温RFID标签（1）为被动式标签，由RFID读写器（2）触发工作，RFID读写器（2）与测温RFID标签（1）的通信协议兼容ISO/IEC 18000-6C、EPC Class 1 Gen 2协议标准或者两者的更新版本。
3.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述收发天线（102）具有削弱人体吸收电磁波的特性。
4.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述收发天线（102）为可弯曲柔性天线，外部封装材料（101）采用柔性基材，所述测温RFID标签（1）可贴附于弧度表面。
5.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述外部封装材料（101）适用于人体并具有防水特性，用于完全包裹芯片和天线以防止液体或者微小固体颗粒进入。
6.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述测温芯片（105）可写入身份标识信息。
7.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述测温RFID标签（1）还包括粘贴部，粘贴部设置在外部封装材料（101）上，涂覆符合卫生要求的粘胶,或另取符合卫生要求的双面胶粘接；或者，同时或单独直接使用符合卫生要求的胶布胶片胶膜覆盖标签外表面并将标签一起粘贴在测温对象上；或者，同时或单独使用其它能使芯片测温面紧贴测温对象的连接配件。
8.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述测温芯片（105）自带控制单元，在工作期间完成温度数据的采集以及通过收发天线（102）实现同RFID读写器（2）之间命令的交互和数据的传递。
9.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：所述上位机获得RFID读写器（2）传送的温度数据和身份识别数据，并进行存储，分析和显示。
10.根据权利要求1所述的一种基于RFID技术的人体体温体表检测系统，其特征在于：该系统还包括网络服务器，所述上位机进一步将数据上传至网络服务器，实现普通用户对数据的远程访问。
11.一种基于RFID技术的人体体温体表检测方法，其特征在于：该方法采用权利要求1~10任意一项权利要求所述的系统，将测温RFID标签（1）由发卡设备关联其ID信息和佩戴者的身份，测温RFID标签（1）佩戴在佩戴者身上直接与体表接触，RFID读写器（2）通过无线方式激活测温RFID标签（1）使其工作，并接收发送自测温标签的温度和身份识别数据，RFID读写器（2）通过各种网路设备将数据上传至上位机，上位机对数据进行记录，分析，处理，并判断每个被检测者体温是否正常，实现对一定空间内每个患者体温的实时监控和异常警示。
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