CN114707524A - 基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统及方法，该系统包括：组合式一次性器具，包括一次性使用的第一部件和可重复使用的第二部件，所述第一部件设置有承载身份信息的标签，所述第二部件设置有用于识别所述标签中身份信息的识读器；分别位于不同用户端的若干个数据收集装置，所述识读器将读取的身份信息传输给所述数据收集装置；服务器，所有的数据收集装置均与所述服务器网络连接，数据收集装置将接收的身份信息传输给服务器，服务器根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用。如果身份信息重复则说明第一部件被重复使用，通过本发明方法可以有效地改善一次性部件被重复使用的问题。

Description

基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统及方法

技术领域

本发明涉及一次性器具技术领域，特别涉及一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统及方法。

背景技术

一次性器具是指使用一次即报废的器具，如医疗器具，如手术刀具。有些一次性器具比较昂贵，如手术刀具，部分用户为了节省成本，将刀具重复使用，很容易导致交叉感染。因此，避免一次性器具被重复使用非常有必要。

目前市面上的一种手术刀具，由一次性使用的手术刀头和可重复使用的刀柄组成，手术刀头中设置有RFID标签，标签中存储有编号，刀柄中设置有读取该标签信息的RFID识读器，当读取的编号正确时，与识读器连接的单片机才允许手术刀头插入刀柄继而正常使用。这种方式一定程度上可以避免一次性手术刀头被重复使用，但是由于手术刀头比较昂贵，因此一些用户将使用过的手术刀头又拿去其他地方使用，即用户间交换使用手术刀头。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统及方法，以改善一次性器具被重复使用的问题。

为了实现上述发明目的，本发明实施例提供了以下技术方案：

一方面，本发明实施例提供了一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，包括：

组合式一次性器具，包括一次性使用的第一部件和可重复使用的第二部件，所述第一部件设置有承载身份信息的标签，所述第二部件设置有用于识别所述标签中身份信息的识读器；

分别位于不同用户端的若干个数据收集装置，所述识读器将读取的身份信息传输给所述数据收集装置；

服务器，所有的数据收集装置均与所述服务器网络连接，数据收集装置将接收的身份信息传输给服务器，服务器根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用。

上述方案中，由于识读器在每读取到一个身份信息时就会将其上传至服务器，且各个用户端都需要上传使用过的第一部件的身份信息，因此当服务器发现某个身份信息重复时，则说明该第一部件被重复使用。也就是说，上述方案通过将所有使用过的第一部件的身份信息进行收集，可以有效识别一次性使用的第一部件是否被重复使用，当识别到被重复使用时可以采取相应的措施进行处理，有效改善一次性器具被重复使用的问题。

在进一步优化的方案中，当服务器判断出某个身份信息重复时，向发送该身份信息的数据收集装置发出反馈信息，数据收集装置将该反馈信息传输给第二部件的识读器，以使得第二部件停止工作或无法启动工作。本方案中，当识别出某个第一部件当前正被重复使用时，通过向对应的第二部件反馈，使其不能正常工作，继而导致第一部件也不能被正常使用，使得第一部件无法被重复使用。

在进一步优化的方案中，还包括分别位于不同用户端的若干个智能柜，智能柜中安装有用户端识读器，用于定时读取第一部件的标签中的身份信息，并传输给服务器，服务器根据前后两次读取到的身份信息确定第一部件的库存及是否存在被重复使用的情况。

如果用户在使用第一部件时，有意或无意地远离数据收集装置，使得第二部件中的识读器读取到身份信息后无法传输给服务器，服务器就无法通过身份信息是否重复来判断第一部件是否被重复使用。本方案中，通过定时对智能柜中的第一部件进行扫描，读取出每个第一部件的身份信息，若与前一次读取到的身份信息相比，某个身份信息缺失，则说明该身份信息对应的第一部件被取走使用，若其他用户在使用时读取到的身份信息与该身份信息重复，则说明对应的第一部件被异地重复使用，因此通过本方案可以增强重复使用识别的可靠性。另外，通过前后两次识别到的身份信息可以确定出缺失和新增的身份信息，继而确定出第一部件当前的库存量，便于及时补货。

进一步优化的方案中，多个第一部件放置于一个包装盒内，所述包装盒的外表面设置有承载包装盒身份信息的信息码，所述智能管理系统还包括工厂端识读器和第一读码器，所述工厂端识读器用于读取出厂时第一部件的标签中的身份信息，所述第一读码器用于读取所述包装盒上所述信息码中的包装盒身份信息，所述服务器建立所述包装盒身份信息与所有标签中的身份信息之间的关联关系。本方案中，通过设置工厂端识读器和第一读码器，方便于读取对应的身份信息，并建立身份信息之间的关联关系，继而实现物流跟踪，便于溯源，同时也可以避免窜货。

在进一步优化的方案中，多个包装盒放置于一个包装箱内，所述包装箱的外表面设置有承载包装箱盒身份信息的信息码，所述智能管理系统还包括第二读码器，用于读取所述包装箱上所述信息码中的包装箱身份信息及每个包装盒上信息码中的包装盒身份信息，所述服务器建立所述包装箱身份信息与所有包装盒身份信息之间的关联关系。

在进一步优化的方案中，所述标签为RFID标签。RFID标签优选采用高频标签。RFID技术成熟，且可靠性高，因此优选采用RFID标签。

在一个实施方案中，所述第一部件为手术刀头，所述第二部件为安装所述手术刀头的刀柄。

进一步优化的方案中，所述工厂端识读器和第一读码器集成为一体。本方案中，通过将工厂端识读器和第一读码器集成为一体，既方便于同时读码又方便于对读码器的收纳管理。

另一方面，本发明实施例同时提供了一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理方法，所述组合式一次性器具包括一次性使用的第一部件和可重复使用的第二部件，所述第一部件设置有承载身份信息的标签，所述第二部件设置有用于识别所述标签中身份信息的识读器；所述智能管理方法包括步骤：

服务器接收位于各个用户端的识读器所读取到的身份信息，并根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用，所述身份信息由第二部件中的识读器读取第一部件中的标签而获得。

在进一步优化的方案中，还包括步骤：当服务器判断出某个身份信息重复时，向对应的识读器发送反馈信息，以使得第二部件停止工作或无法启动工作。

在进一步优化的方案中，用户端处的第一部件存放于智能柜中，智能柜中安装有用户端识读器；所述智能管理方法还包括步骤：服务器接收所述用户端识读器发送的身份信息，并根据前后两次读取到的身份信息确定第一部件的库存及是否存在被重复使用的情况，所述身份信息由用户端识读器定时读取第一部件的标签而获得。

与现有技术相比，本发明通过识读器在每读取到一个身份信息时就将其上传至服务器，且各个用户端都需要上传使用过的第一部件的身份信息，因此当服务器发现某个身份信息重复时，则说明该第一部件被重复使用。通过将所有使用过的第一部件的身份信息进行收集，可以有效识别一次性使用的第一部件是否被重复使用。

本发明所具有的其他优势将会在具体实施例中进行相应说明。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1a为实施例中一次性手术刀具的结构示意图，图1b为手术刀头的左视图。

图2a、图2b分别为实施例中提供的两种结构的智能管理系统的示意图。

图3为实施例中智能管理方法的流程图。

图中标记：10-刀柄；20-手术刀头；30-连接部；40-RFID识读器；50-RFID标签。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例1

请参阅图1a和图1b，本实施例中提供了一种一次性手术刀具，包括手术刀头20和刀柄10，手术刀头20和刀柄10上都设置有连接部30，两个连接部30相适配，使用时，手术刀头20可通过连接部30安装在刀柄10上。刀柄10可重复使用，但是手术刀头20只能一次性使用。手术刀头20的连接部设置有标签，标签中承载有身份信息，该身份信息是标签的身份信息，也作为手术刀头20的身份信息，是唯一的。标签优选采用容易破损的标签，例如当手术刀头20与刀柄10连接时标签即被损毁。刀柄10上设置有识别该标签的识读器，通过识读器可以读取出标签中的身份信息。当然地，识读器是在手术刀头20与刀柄10连接之前就读取标签中的身份信息，即是说，当需要使用手术刀具时，先取出刀柄10和手术刀头20，然后识读器读取出标签中的身份信息，然后再将手术刀头20安装到刀柄10上，安装过程标签即被损毁，损毁后将无法读取出标签中的身份信息。

物理结构上，当手术刀头20与刀柄10连接时标签即被损毁，即可证明该手术刀头20被使用过，不能再重复使用；如果使用的是不带标签的手术刀头20，那么可认定为该手术刀头20被重复使用。当然地，标签也可以是非易损标签，通过身份信息是否重复来判断手术刀头是否被重复使用。

信息记录上，识读器读取出身份信息后，就证明该标签被使用过，后续如果读取到相同身份信息，即可被认定为是被重复使用或复制的，手术刀头20可能被重复使用，或者后续读取到的身份信息不存在于数据库中，即可被认定为是非法创造的身份信息，也可认定手术刀头20可能被重复使用。

基于RFID技术的成熟性及可靠性，标签优选采用RFID标签50，因此，刀柄10上的识读器为RFID识读器40。

识读器读取出身份信息后需要进行记录以便于验证是否曾经使用过，也需要验证是否存在于数据库以验证该身份信息是否是非常创造的，因此读取出的身份信息需要传输给相应的处理设备，例如位于本地的数据收集装置，再由数据收集装置传输给服务器，或者直接传输给服务器，此时识读器则需要具备网络通信功能，即具有无线通信模块。

上述实施例中，仅是以手术刀具作为一种具体的应用举例，但是容易理解的，上述方案还可以应用于其他一次性产品，尤其是组合方式的一次性器具。因此，可以概括为，本实施例中提供了一种组合式一次性器具，包括第一部件和第二部件，第一部件只能一次性使用，第二部件可以重复使用，第一部件设置有承载身份信息的标签，第二部件设置有用于识别所述标签中身份信息的识读器。

针对于手术刀具，刀柄上设置有锁止部件，当识读器读取到身份信息(或同时该身份信息不重复)才可以启动锁止部件，继而手术刀头可插入刀柄，刀柄带动手术刀头工作。针对于手术刀具目前采用的是锁止部件，针对于不同产品可能有不同的实现结构或方式，因此可以概括为：第二部件还设置有用于触发第二部件启动工作的触发部件，所述触发部件与所述识读器连接。针对于不同的产品触发部件的结构和实现方式不同，例如触发部件可以是单片机，当单片机接收到识读器传输的身份信息后(或者在其他部件例如开关的配合下)驱动电机(第二部件中本身具有的部件)启动，继而带动第一部件正常工作。

实施例2

请参阅图2a，本实施例中提供了一种智能管理系统，主要针对于实施1中的组合式一次性器具尤其是第一部件的运输和管理。智能管理系统中包括服务器、工厂端识读器、第一读码器、第二读码器和智能柜，智能柜中设置有用户端识读器。

具体的，多个(例如5个)第一部件放置于一个包装盒内，包装盒的外表面设置有承载包装盒身份信息的信息码，多个(例如4个)包装盒放置于一个包装箱内，包装箱的外表面设置有承载包装箱盒身份信息的信息码。为了方便于信息采集，简化信息采集的方式及设备，包装箱外表面的信息码和包装盒外表面的信息码的表现形式一致，且信息码优选都采用为二维码，方便于通过简单的设备(例如智能手机)即可进行身份信息采集。

工厂端识读器用于读取第一部件的标签中的身份信息，所述第一读码器用于读取所述包装盒上所述信息码中的包装盒身份信息，工厂端识读器和第一读码器读取到身份信息后传输给服务器，由服务器建立所述包装盒身份信息与所有标签中的身份信息之间的关联关系。基于前述举例的实施方式，工厂端识读器为RFID识读器，第一读码器为二维码识读器。此处实现了将每个包装盒中的第一部件(例如手术刀头)与包装盒建立关联关系。

工厂端识读器和第一读码器是在将第一部件包装于包装盒内的工位上进行身份信息采集，为了方便于同时采集，可以将工厂端识读器和第一读码器集成于一体。

第二读码器用于读取所述包装箱上所述信息码中的包装箱身份信息及每个包装盒上信息码中的包装盒身份信息，并传输给服务器，由服务器建立所述包装箱身份信息与所有包装盒身份信息之间的关联关系。此处实现了每个包装箱中的包装盒与包装箱建立关联关系，继而也实现了第一部件、包装盒、包装箱之间的对应关系。

经销商提货过程中，根据提供的提货单，指定所要提取的产品，即经销商提取的产品的身份信息固定化，不仅实现物流位置的跟踪，而且还可以避免窜货。或者，经销商签收过程中，可以利用第三读码器扫描包装箱上的信息码，记录当前物流位置，获得第一部件与物流位置的对应关系，实现物流的跟踪，便于溯源。

在用户端，第一部件存放于专门的智能柜中，智能柜中安装有用户端识读器，用于定时(即按照一定的时间间隔)读取第一部件的标签中的身份信息，并传输给服务器。当读取到的身份信息有减少时，说明对应的第一部件已被使用，当读取到的身份信息有增加时，说明对应的第一部件有新入库，通过定时采集标签中的身份信息，可以便于及时知晓库存情况。另外，每个用户端识读器都有位置采集功能(例如带编号，通过编号可以确定位置)，因此第一次读取到身份信息的过程实际也是位置采集的过程，实现产品的全物流跟踪，避免窜货。

需要说明的是，图2a所示是一个较为优化的方案，既可以实现智能物流又可以实现第一部件防重复使用的智能管理，如果仅针对于防止重复使用的角度而言，工厂端识读器、第一读码器、第二读码器都不是必要的部件，例如图2b所示。容易理解的，图中仅给出了2个或3个用户端，但是实际上用户端的个数可能会更多。

在每一个用户端(用户端即是指使用一次性器具的用户，是一个统称，例如单位，而不是指具体某个个人)，当要使用组合式一次性器具时，先利用第二部件中的识读器读取第一部件中标签中的身份信息，然后将读取出的身份信息传输给位于用户端本地的数据收集装置，数据收集装置再将接收到的身份信息发送给服务器，服务器根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用。由于服务器存储有所有用户端发送过来的身份信息，因此当同一个身份信息被不同的用户端发送过来时即会被识别出。例如，某个身份信息在之前由A用户端发送过，现在B用户端又发送过来，则说明该身份信息对应的第一部件由A用户端窜货到B用户端使用，且是重复使用，因此通过本方案可有效识别出第一部件是否被重复使用。

此处需要说明的是，因为目前的手术刀具的刀柄中的识读器不具有数据远传功能，为了不对刀柄结构进行改进，因此本方案中增加了数据收集装置与服务器网络连接，而识读器与数据采集装置可以是有线连接或者短距传输。如果在刀柄中置入无线通信模块，则可以不借助于数据收集装置进行数据传输，而是识读器读取到身份信息后直接通过无线通信模块发送给服务器。数据收集装置的作用是实现身份信息的实时接收与转发，因此数据收集装置的实现包括与识读器通信的通信模块、与服务器通信的通信模块、处理器和电源管理模块，或者直接采用市售的数据转发模块。

在一种实施方式下，识读器读取出身份信息后就可以正常工作，即第一部件可插入第二部件中由第二部件带动其正常工作。如果服务器判断出当前的第一部件为被重复使用的部件，则可以事后处理。或者服务器判断出某个身份信息重复时，向发送该身份信息的数据收集装置发出反馈信息，数据收集装置将该反馈信息传输给第二部件的识读器，与识读器连接的单片机再控制第二部件停止工作。

在另一种实施方式下，只有在识读器读取出身份信息且该身份信息不重复时，第一部件才可以插入第二部件继而才可以正常工作，否则不可以正常工作，以此来限制第一部件被重复使用。具体地，当服务器判断出某个身份信息重复时，向发送该身份信息的数据收集装置发出反馈信息，数据收集装置将该反馈信息传输给第二部件的识读器，以使得第二部件无法启动工作。容易理解的，当服务器判断出身份信息不重复时，可以不发送反馈信息，而从识读器读取出身份信息到服务器反馈这期间的时间是大概可以确定的，因此此时若识读器在设定时间段内没有接收到服务器的反馈信息，则默认身份信息不重复，继而启动第二部件工作。作为另一种实施方式，也可以是设置反馈信息的内容不同，即当身份信息重复和身份信息不重复时都给出反馈信息，只是反馈信息的内容不同，通过不同内容的反馈来区分是否启动第二部件工作。

如果用户在使用第一部件时，有意或无意地远离数据收集装置，使得第二部件中的识读器读取到身份信息后无法传输给服务器，服务器就无法通过身份信息是否重复来判断第一部件是否被重复使用。此时，可以借助于智能柜中的用户端识读器定时发送的数据来辅助判断。具体地，用户端识读器定时对智能柜中的第一部件进行扫描，读取出每个第一部件的身份信息，若与前一次读取到的身份信息相比，某个身份信息缺失，则说明该身份信息对应的第一部件被取走使用，若其他用户端在使用时读取到的身份信息与该身份信息重复，则说明对应的第一部件被异地重复使用，因此通过两种判别手段结合可以提高重复使用识别结果的准确性及可靠性。

如图3所示，基于相同的发明构思，本实施例中同时提供了一种基于服务器实现的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理方法，该方法包括以下步骤：

S100，服务器接收位于各个用户端的识读器所读取到的身份信息，并根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用，如果某个身份信息重复，则进入步骤S200，否则进入步骤S300。

S200，服务器向对应的识读器发送反馈信息，以使得第二部件停止工作或无法启动工作。

S300，服务器接收位于各个用户端的智能柜中的用户端识读器发送的身份信息，并根据前后两次读取到的身份信息确定出本次缺失的身份信息，判断该缺失的身份信息是否在步骤S100中接收过，且是来自于不同的用户端，如果是，则识别出该身份信息对应的第一部件被重复使用，如果否则不存在重复使用的情况。

需要说明的是，图3所示方法步骤仅是针对于判断第一部件是否被重复使用而言的，在其他应用中，服务器还会执行其他处理。例如在步骤S300中，服务器还可以根据前后两次读取到的身份信息确定第一部件的库存，例如缺失的身份信息即表明对应的第一部件被使用了，而新增的身份信息则表明新增加了第一部件。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，包括：

组合式一次性器具，包括一次性使用的第一部件和可重复使用的第二部件，所述第一部件设置有承载身份信息的标签，所述第二部件设置有用于识别所述标签中身份信息的识读器；

分别位于不同用户端的若干个数据收集装置，所述识读器将读取的身份信息传输给所述数据收集装置；

服务器，所有的数据收集装置均与所述服务器网络连接，数据收集装置将接收的身份信息传输给服务器，服务器根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用。

2.根据权利要求1所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，当服务器判断出某个身份信息重复时，向发送该身份信息的数据收集装置发出反馈信息，数据收集装置将该反馈信息传输给第二部件的识读器，以使得第二部件停止工作或无法启动工作。

3.根据权利要求1所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，还包括分别位于不同用户端的若干个智能柜，智能柜中安装有用户端识读器，用于定时读取第一部件的标签中的身份信息，并传输给服务器，服务器根据前后两次读取到的身份信息确定第一部件的库存及是否存在被重复使用的情况。

4.根据权利要求1所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，多个第一部件放置于一个包装盒内，所述包装盒的外表面设置有承载包装盒身份信息的信息码，所述智能管理系统还包括工厂端识读器和第一读码器，所述工厂端识读器用于读取出厂时第一部件的标签中的身份信息，所述第一读码器用于读取所述包装盒上所述信息码中的包装盒身份信息，所述服务器建立所述包装盒身份信息与所有标签中的身份信息之间的关联关系。

5.根据权利要求4所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，多个包装盒放置于一个包装箱内，所述包装箱的外表面设置有承载包装箱盒身份信息的信息码，所述智能管理系统还包括第二读码器，用于读取所述包装箱上所述信息码中的包装箱身份信息及每个包装盒上信息码中的包装盒身份信息，所述服务器建立所述包装箱身份信息与所有包装盒身份信息之间的关联关系。

6.根据权利要求1所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，所述标签为RFID标签。

7.根据权利要求1所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理系统，其特征在于，所述第一部件为手术刀头，所述第二部件为安装所述手术刀头的刀柄。

8.一种基于物联网的组合式一次性器具的智能管理方法，其特征在于，所述组合式一次性器具包括一次性使用的第一部件和可重复使用的第二部件，所述第一部件设置有承载身份信息的标签，所述第二部件设置有用于识别所述标签中身份信息的识读器；所述智能管理方法包括步骤：

服务器接收位于各个用户端的识读器所读取到的身份信息，并根据身份信息的重复性判断第一部件是否被重复使用，所述身份信息由第二部件中的识读器读取第一部件中的标签而获得。

9.根据权利要求8所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理方法，其特征在于，还包括步骤：当服务器判断出某个身份信息重复时，向对应的识读器发送反馈信息，以使得第二部件停止工作或无法启动工作。

10.根据权利要求8所述的基于物联网的组合式一次性器具的智能管理方法，其特征在于，用户端处的第一部件存放于智能柜中，智能柜中安装有用户端识读器；所述智能管理方法还包括步骤：服务器接收所述用户端识读器发送的身份信息，并根据前后两次读取到的身份信息确定第一部件的库存及是否存在被重复使用的情况，所述身份信息由用户端识读器定时读取第一部件的标签而获得。

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