時(shí)間:2022-04-10 17:20:07
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1.2NRZ碼與RZ碼光信號(hào)的碼型分為非歸零碼和歸零碼2種。NRZ是占空比為100%的碼型,通過對(duì)半導(dǎo)體激光器的外調(diào)制或直接調(diào)制即可產(chǎn)生NRZ碼,實(shí)現(xiàn)簡單。但NRZ碼受光纖非線性效應(yīng)的影響較大,帶寬受器件特性的限制,在接收端容易出現(xiàn)誤碼,僅適于在低速率、短距離的系統(tǒng)中使用。目前,NRZ在光接入網(wǎng)和城域網(wǎng)中應(yīng)用較為廣泛。NRZ碼的產(chǎn)生過程如圖2所示。RZ碼是指占空比小于100%的碼型,與NRZ碼相比,具有更大的非線性容忍度。根據(jù)占空比的不同,RZ碼型又可以分為占空比為33%的RZ33、占空比為50%的RZ50及占空比為67%的RZ67。RZ67信號(hào)由于抑制了載波,又稱載波抑制的歸零碼(CSRZ:carrier-suppressedreturn-to-zero)。目前,有兩種方法產(chǎn)生RZ信號(hào):一種是通過對(duì)歸零脈沖源與信號(hào)的同步來產(chǎn)生RZ信號(hào);另一種是產(chǎn)生NRZ信號(hào)后對(duì)其進(jìn)行切割。第二種方法成本較低,且能夠產(chǎn)生各種占空比的歸零信號(hào),因而應(yīng)用較為廣泛。RZ碼由于信號(hào)占空比小,脈寬窄,在高速時(shí)分復(fù)用系統(tǒng)中有很大的優(yōu)勢。圖3是RZ碼的產(chǎn)生過程。NRZ碼頻譜寬度較窄,適用于WDM系統(tǒng)。RZ碼在一個(gè)比特周期內(nèi)的脈沖寬度較窄,平均光功率低,因而受非線性效應(yīng)的影響較小,另外對(duì)偏振模色散(PMD:polarizationmodedispersion)的容忍度較好,適用于長距離傳輸系統(tǒng)。
2強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)
強(qiáng)度調(diào)制技術(shù)采用光信號(hào)的振幅作為調(diào)制對(duì)象,即用有光信號(hào)通過代表二進(jìn)制碼元‘1’,無光信號(hào)通過代表二進(jìn)制碼元‘0’,因此又稱為開關(guān)鍵控(OOK:on-offkeying)調(diào)制格式。在發(fā)射端,通過強(qiáng)度調(diào)制器將電數(shù)據(jù)信號(hào)加載到光載波上,形成強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。OOK信號(hào)有2種生方案:1)采用內(nèi)調(diào)制技術(shù),利用電信號(hào)改變激光二極管的注入電流來實(shí)現(xiàn)有無光信號(hào)的輸出,生成‘0’碼和‘1’碼。2)采用外調(diào)制技術(shù),利用電吸收調(diào)制器或Mach-Zehnder調(diào)制器產(chǎn)生強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)。在接收端,采用直接檢測的方案,利用光電探測器將光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)進(jìn)行抽樣判決。設(shè)定判決閾值為‘1’碼光信號(hào)強(qiáng)度的一半,抽樣時(shí)刻電信號(hào)強(qiáng)度大于閾值則判為‘1’碼,否則判為‘0’碼,從而還原出數(shù)據(jù)信號(hào)。
3相位調(diào)制技術(shù)
相位調(diào)制技術(shù)通過調(diào)制器將所需要傳輸?shù)碾姅?shù)據(jù)信號(hào)調(diào)制到光載波的相位上,即用0相位代表二進(jìn)制碼元‘0’,用π相位代表二進(jìn)制碼元‘1’,‘0’碼和‘1’碼信號(hào)的強(qiáng)度相同。在接收端,通過Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)閺?qiáng)度信號(hào)進(jìn)行解調(diào)。相位調(diào)制技術(shù)在接收端普遍采用平衡檢測的方式,接收機(jī)靈敏度相比強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)提高了一倍,因此相位調(diào)制信號(hào)可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。同時(shí),由于接收機(jī)判決的閾值電平為零,與接收機(jī)輸入的光功率無關(guān),因而相位調(diào)制信號(hào)相比強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)而言,對(duì)光功率的變化具有更高的容忍度。此外,由于光功率均勻分布在相位調(diào)制信號(hào)的每個(gè)比特中,因而使得碼間串?dāng)_所導(dǎo)致的信號(hào)失真大大降低。這些優(yōu)點(diǎn),使得它在抗噪聲方面優(yōu)于強(qiáng)度調(diào)制信號(hào),已逐步取代強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)成為光纖通信系統(tǒng)的主要調(diào)制格式。在相位調(diào)制格式中,目前應(yīng)用較廣泛的是DPSK和DQPSK,實(shí)驗(yàn)室中已經(jīng)產(chǎn)生了D8PSK信號(hào)。
3.1DPSK調(diào)制格式DPSK是差分編碼的相位調(diào)制格式,它利用相鄰碼元之間的相位變化{0,π}來對(duì)載波信號(hào)進(jìn)行調(diào)制。若數(shù)字信息為“0”,則前后碼元的相位保持不變,;若為“1”則前后碼元之間的相位差為π。電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過差分預(yù)編碼再進(jìn)行相位調(diào)制。DPSK信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖4所示。在發(fā)射端,電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過差分預(yù)編碼后加載到調(diào)制器,將激光器射出的光信號(hào)調(diào)制成具有0、π相位的信號(hào),式①是調(diào)制后的DPSK信號(hào)表達(dá)式,其中,是預(yù)編碼后的電信號(hào):①在接收端,采用Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)變成強(qiáng)度信號(hào)解調(diào),延遲干涉儀的延遲時(shí)間設(shè)為一個(gè)比特周期。干涉相加和干涉相減的兩路光信號(hào),在平衡探測器中轉(zhuǎn)變成電信號(hào)并相減,消去一部分噪聲。最后經(jīng)抽樣判決,恢復(fù)出輸入的數(shù)據(jù)信號(hào)。與強(qiáng)度調(diào)制信號(hào)不同的是,相位調(diào)制信號(hào)的判決閾值為0,即無論進(jìn)入判決器的電信號(hào)強(qiáng)度是多少,閾值始終不變,降低了光信號(hào)強(qiáng)度擾動(dòng)對(duì)接收機(jī)的影響。與OOK信號(hào)相比,DPSK具有相同的比特率,但接收端卻提高了3dB的靈敏度,在相同的輸入功率下可以傳輸更遠(yuǎn)的距離。
3.2DQPSK調(diào)制格式DPSK調(diào)制格式中每個(gè)符號(hào)僅能攜帶一個(gè)比特,近年來,DQPSK調(diào)制格式由于有2bit的容量而逐漸成為研究的熱點(diǎn),并開始被商用。DQPSK又稱為差分正交相位調(diào)制。與DPSK一樣,DQPSK也是差分編碼的相位調(diào)制格式,它用相鄰碼元之間的相位差承載信息,每一種相位代表2bit的信息。DQPSK系統(tǒng)如圖5所示。輸入的電數(shù)據(jù)信號(hào)首先經(jīng)過串并變換,變成兩路電信號(hào),這兩路電信號(hào)經(jīng)過差分預(yù)編碼,加載到DQPSK調(diào)制器的兩臂,將光信號(hào)調(diào)制成具有上述4種相位的信號(hào)。在接收端,采用兩個(gè)Mach-Zehnder延遲干涉儀將相位信號(hào)變成強(qiáng)度信號(hào),再由兩個(gè)平衡探測器得到兩路電信號(hào)進(jìn)行抽樣判決。判決后的兩路信號(hào)經(jīng)并串變換后恢復(fù)出輸入數(shù)據(jù)。與OOK、DPSK等調(diào)制格式相比,DQPSK調(diào)制格式具有較窄的頻譜寬度和較高的頻譜利用率。研究表明,DQPSK信號(hào)對(duì)光纖的色度色散、非線性及偏振模色散等具有較大的容忍度。
3.3D8PSK調(diào)制格式D8PSK也是差分編碼的相位調(diào)制格式,它利用相鄰符號(hào)間的相位差。D8PSK信號(hào)的發(fā)射機(jī)和接收機(jī)結(jié)構(gòu)如圖6所示。D8PSK信號(hào)可以通過在DQPSK調(diào)制器后再級(jí)聯(lián)一個(gè)制深度為π/4的相位調(diào)制器產(chǎn)生。將預(yù)編碼后的兩路信號(hào)分別加載到并聯(lián)的兩個(gè)Mach-Zehnder調(diào)制器上,另一路信號(hào)延遲1bit后加載到π/4的相位調(diào)制器上。在接收端,需要4個(gè)Mach-Zehnder延遲干涉儀和4個(gè)平衡探測器。將延遲干涉儀的相位延遲分別設(shè)定為,前兩個(gè)延遲干涉儀輸出的信號(hào)經(jīng)判決后得到兩路信號(hào),后兩個(gè)延遲干涉儀輸出的信號(hào)經(jīng)判決后進(jìn)行異或得到第三路信號(hào)。D8PSK調(diào)制格式與DPSK、DQPSK相比,具有更高的比特/符號(hào)率,同時(shí)非線性效應(yīng)和PMD的容忍度更高。但由于預(yù)編碼及調(diào)制解調(diào)方案相對(duì)復(fù)雜,目前還處于實(shí)驗(yàn)階段。
隨著人類的技術(shù)進(jìn)步,“數(shù)字化”已經(jīng)由一個(gè)外來詞匯逐漸演變?yōu)橐粋€(gè)常用詞匯。而數(shù)字化與醫(yī)院的管理相結(jié)合,使得醫(yī)院的各項(xiàng)管理工作效率得到了較大的提升。在醫(yī)院的信息化管理過程中,醫(yī)療設(shè)備的信息化管理則成為其中十分重要的組成部分[1]。傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備編碼管理對(duì)于人員的依賴性較強(qiáng),并且相關(guān)設(shè)備的查找和使用記錄往往難以被明確地記錄,而二維條形碼的出現(xiàn)對(duì)于降低醫(yī)療設(shè)備管理的難度與復(fù)雜性,降低管理成本都提供了新的可行性路徑[2]。二維條形碼在醫(yī)療設(shè)備的管理中能夠以極低的成本和時(shí)間消耗,大量地存儲(chǔ)設(shè)備的具體信息。因此,成為醫(yī)院信息化發(fā)展的重要支持性技術(shù)產(chǎn)品。
1醫(yī)療設(shè)備中的二維條形碼及其優(yōu)點(diǎn)
1.1醫(yī)療設(shè)備中的二維條形碼
二維條碼/二維碼(2-dimensionalbarcode)是用某種特定的幾何圖形按一定規(guī)律在平面(二維方向上)分布的黑白相間的圖形記錄數(shù)據(jù)符號(hào)信息的;在代碼編制上巧妙地利用構(gòu)成計(jì)算機(jī)內(nèi)部邏輯基礎(chǔ)的“0”、“1”比特流的概念,使用若干個(gè)與二進(jìn)制相對(duì)應(yīng)的幾何形體來表示文字?jǐn)?shù)值信息,通過圖象輸入設(shè)備或光電掃描設(shè)備自動(dòng)識(shí)讀以實(shí)現(xiàn)信息自動(dòng)處理[3]:它具有條碼技術(shù)的一些共性:每種碼制有其特定的字符集;每個(gè)字符占有一定的寬度;具有一定的校驗(yàn)功能等。同時(shí)還具有對(duì)不同行的信息自動(dòng)識(shí)別功能、及處理圖形旋轉(zhuǎn)變化點(diǎn)[4]。二維條形碼已經(jīng)被廣泛地應(yīng)用到社會(huì)生活與生產(chǎn)過程中,當(dāng)前醫(yī)療設(shè)備管理中使用最多的二維碼有矩陣式與堆疊式兩種具體形式。這些二維碼根據(jù)一定的特征和排列規(guī)律,以黑白相間的幾何圖形來記錄一定的數(shù)據(jù)信息。而醫(yī)療設(shè)備中使用的二維條形碼則可以從縱向和橫向兩個(gè)方向來記錄設(shè)備的信息[5]。這就使得二維條形碼能以較小的面積來記錄和輸出大量的醫(yī)療設(shè)備信息。醫(yī)療設(shè)備管理過程中所使用的二維條形碼采用的是二進(jìn)制編碼技術(shù),以相對(duì)應(yīng)的幾何圖形來表示二進(jìn)制中的“0”與“1”。
1.2醫(yī)療設(shè)備采用二維條形碼管理的優(yōu)點(diǎn)
由于二維條形碼采用的是雙方位的信息存儲(chǔ)方式,因此能夠存儲(chǔ)的信息容量可以達(dá)到一維條形碼的10倍以上甚至是數(shù)百倍。在醫(yī)療設(shè)備的管理過程中使用二維條形碼技術(shù)其優(yōu)點(diǎn)在于[6-7]:①二維條形碼能夠記錄多種語言文字和音像信息,這就使得不同的醫(yī)療設(shè)備以及個(gè)性化的信息能夠被有效地記錄,并且能夠使得記錄的信息較為全面。②由于醫(yī)療設(shè)備的使用頻率較高,因此二維條形碼容易被損壞。但是,由于二維條形碼具有較強(qiáng)的容錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力。因此,當(dāng)醫(yī)療設(shè)備在使用過程中部分二維條形碼被損壞后,內(nèi)部的信息仍然能夠被讀取。這就使得醫(yī)護(hù)人員無需過于擔(dān)心因?yàn)槎S條形碼的損壞而造成的信息丟失,從而提高醫(yī)院對(duì)設(shè)備的管理水平。③將醫(yī)療設(shè)備的相關(guān)信息記錄在二維條形碼中,能夠提高這些信息的保密性。此外,二維條形碼的制作成本較低并且制作技術(shù)也較為成熟,因此,醫(yī)院在醫(yī)療設(shè)備的管理中采用二維條形碼技術(shù)的成本也相對(duì)較低。這就降低了設(shè)備的管理成本,節(jié)約醫(yī)院的支持。
2二維條形碼用于醫(yī)療設(shè)備管理的可行性與實(shí)際應(yīng)用
2.1二維條形碼用于醫(yī)療設(shè)備管理的可行性
當(dāng)前,二維條形碼已經(jīng)是一項(xiàng)廣泛應(yīng)用于經(jīng)濟(jì)活動(dòng)中的成熟性技術(shù),在醫(yī)療設(shè)備管理的信息化發(fā)展過程中,采用二維條形碼來進(jìn)行設(shè)備的管理也是其發(fā)展的方向。從國際社會(huì)來看,歐美的一些國家已經(jīng)將二維條形碼技術(shù)普遍應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備的管理過程中,甚至是引申到醫(yī)療設(shè)備的物流管理中。而在我國也已經(jīng)初步形成了醫(yī)療設(shè)備管理的二維條形碼化,并且取得了較為豐碩的成果和經(jīng)驗(yàn)。因此,從技術(shù)角度來看,二維條形碼應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備的管理中是可行的[8-9]。從人員的角度來看,二維條形碼的使用不需要較高的專業(yè)技術(shù)。當(dāng)前的一些二維條形碼制作和識(shí)別設(shè)備已經(jīng)較為先進(jìn)。因此,醫(yī)院的設(shè)備管理人員和使用人員無需專業(yè)的技能培訓(xùn),就能夠掌握相關(guān)的二維條形碼使用技術(shù)。因此,從二維條形碼使用的專業(yè)人才支持角度來看,醫(yī)院實(shí)行醫(yī)療設(shè)備管理的二維條形碼化發(fā)展也具備可行性[10-12]。
2.2二維條形碼在醫(yī)療設(shè)備管理中的實(shí)際應(yīng)用
二維條形碼在醫(yī)療設(shè)備管理中的應(yīng)用較為廣泛,可以從以下幾個(gè)方面來進(jìn)行論述。(1)二維條形碼能夠?qū)︶t(yī)療設(shè)備相關(guān)的固定資產(chǎn)進(jìn)行管理。傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備固定資產(chǎn)管理由于需要經(jīng)過的部門較多以及管理信息上的混亂,經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)“賬實(shí)不等”的現(xiàn)象。這就使得醫(yī)療設(shè)備等固定資產(chǎn)的管理受到一定的影響。而二維條形碼的應(yīng)用可以將醫(yī)療設(shè)備等固定資產(chǎn)的信息完整地記錄在二維條形碼,并且根據(jù)不同部門的使用和管理需要進(jìn)行增加或信息的自動(dòng)化讀取。從而改變傳統(tǒng)的醫(yī)療設(shè)備管理混亂不清的狀況,做到“賬實(shí)相等”,防止醫(yī)療設(shè)備等相關(guān)固定資產(chǎn)的流失。(2)利用二維條形碼進(jìn)行設(shè)備維護(hù)與使用管理。當(dāng)醫(yī)生需要使用某種醫(yī)療設(shè)備的時(shí)候,可以通過二維條形碼平臺(tái)提供的查詢窗口及時(shí)地了解設(shè)備的使用狀況,以便于自己做出合理的使用安排,避免不同人員集中使用某一種設(shè)備。同時(shí),利用二維條形碼中記錄的維護(hù)信息,可以及時(shí)地聯(lián)系到專業(yè)的設(shè)備維護(hù)人員進(jìn)行設(shè)備的檢修和保養(yǎng),從而綜合提高設(shè)備的使用與維護(hù)效率。
3結(jié)論
推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備管理的信息化發(fā)展,必須將信息化的手段應(yīng)用到實(shí)際的設(shè)備管理中。而二維條形碼的出現(xiàn)以及與醫(yī)療設(shè)備管理的結(jié)合能夠推動(dòng)醫(yī)院管理信息化的發(fā)展。通過本文的研究結(jié)果顯示:首先,二維條形碼能夠記錄多種語言文字和音像信息,這就使得不同的醫(yī)療設(shè)備以及個(gè)性化的信息能夠被有效地記錄;由于二維條形碼具有較強(qiáng)的容錯(cuò)和糾錯(cuò)的能力,這就使得醫(yī)護(hù)人員無需過于擔(dān)心因?yàn)槎S條形碼的損壞而造成的信息丟失,從而提高醫(yī)院對(duì)設(shè)備的管理水平;將醫(yī)療設(shè)備的相關(guān)信息記錄在二維條形碼中,能夠提高這些信息的保密性;二維條形碼的制作成本較低并且制作技術(shù)也較為成熟,因此,醫(yī)院在醫(yī)療設(shè)備的管理中采用二維條形碼技術(shù)的成本也相對(duì)較低[3]。其次,從技術(shù)角度來看二維條形碼應(yīng)用到醫(yī)療設(shè)備的管理中是可行的;從二維條形碼使用的專業(yè)人才支持角度來看,醫(yī)院實(shí)行醫(yī)療設(shè)備管理的二維條形碼化發(fā)展也具備可行性。再次,二維條形碼能夠?qū)︶t(yī)療設(shè)備相關(guān)的固定資產(chǎn)進(jìn)行管理;利用二維條形碼還可以更加高效的進(jìn)行設(shè)備維護(hù)與使用管理。因此,在醫(yī)療設(shè)備的現(xiàn)代化管理過程中使用二維條形碼技術(shù)一方面具備可行性,另一方面能夠顯著的提高醫(yī)療設(shè)備管理效率[13]。因此,醫(yī)院應(yīng)當(dāng)大力推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備管理向二維條形碼化方向發(fā)展。但是,在醫(yī)療設(shè)備管理的二維碼使用中需注意以下事項(xiàng):①在設(shè)備驗(yàn)收時(shí)要做好信息采集工作,認(rèn)真詳細(xì)記錄設(shè)備有關(guān)的各項(xiàng)信息;②二維碼的印制無需使用專用設(shè)備,普通的激光或噴墨打印機(jī)即可;③二維碼的粘貼。雖然二維碼具有一定的糾錯(cuò)能力,但對(duì)于表面需要經(jīng)常消毒和擦拭的醫(yī)療設(shè)備,最好對(duì)二維碼采取封膜處理,使其具有防水防污能力。綜上所述,二維條形碼技術(shù)的應(yīng)用作為醫(yī)療設(shè)備信息化管理的象征,將整個(gè)醫(yī)學(xué)工程部門的管理水平推向了一個(gè)全新的高度,醫(yī)院應(yīng)當(dāng)大力推動(dòng)醫(yī)療設(shè)備管理向二維條形碼化方向發(fā)展。
作者:王智文 單位:陜西省寶雞市第二人民醫(yī)院設(shè)備科
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據(jù)殷亞方介紹,《Holzforschung》上發(fā)表的論文主要介紹了應(yīng)用DNA條形碼技術(shù)識(shí)別高溫干燥及長期存儲(chǔ)的白木香的實(shí)驗(yàn)過程。白木香又名土沉香,為瑞香科沉香屬常綠喬木,是我國生產(chǎn)沉香的重要植物資源。然而,利用傳統(tǒng)木材解剖識(shí)別技術(shù),難以將白木香木材與沉香屬其他樹種及擬沉香屬等相似樹種區(qū)分開。為此,研究組針對(duì)高溫干燥及長期存儲(chǔ)的白木香木材,重點(diǎn)研究高溫和存儲(chǔ)時(shí)間對(duì)木材DNA提取的影響,證明了DNA條形碼技術(shù)在“種”水平上識(shí)別白木香干燥木材的可行性。研究表明,從高溫干燥和長期存儲(chǔ)的木材標(biāo)本中提取的DNA,通過DNA條形碼分析技術(shù),借助遺傳差異和系統(tǒng)計(jì)劃分析法,進(jìn)行葉綠體rbcL、matK和trnL-trnF以及細(xì)胞核ITS1等DNA條形碼比對(duì),并采用trnL-trnF和ITS1序列,可成功實(shí)現(xiàn)白木香木材“種”的識(shí)別。
該項(xiàng)研究成果最直接的受益者是白木香。殷亞方稱,由于非法及過度采伐,白木香已瀕臨滅絕,1999年被列為國家二級(jí)重點(diǎn)保護(hù)野生植物,2004年被列入了《瀕危野生動(dòng)植物種國際貿(mào)易公約》(CITES)附錄Ⅱ,因此,開展白木香木材識(shí)別研究,對(duì)其資源保護(hù)具有十分重要的意義。
作者簡介:吳 淼(1981―),男,新疆烏魯木齊人,講師,碩士研究生,研究方向:計(jì)算機(jī)應(yīng)用。
文章編號(hào):1003-6199(2014)02-0115-06
摘 要:目的:在醫(yī)院內(nèi)建立基于條形碼的門診掛號(hào)系統(tǒng)軟件,從而提升醫(yī)院的服務(wù)質(zhì)量和管理水平。 方法:依據(jù)患者掛號(hào)流程,綜合利用條形碼識(shí)別技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)和.NET編程等技術(shù)實(shí)現(xiàn)高效的門診掛號(hào)系統(tǒng)軟件。 結(jié)果:該軟件很好地解決了傳統(tǒng)掛號(hào)系統(tǒng)中存在的諸多問題。 結(jié)論:該系統(tǒng)軟件在醫(yī)院中應(yīng)用,優(yōu)化了門診業(yè)務(wù)流程,節(jié)約了人力、物力成本,改善了醫(yī)院組織結(jié)構(gòu)和管理體制,促進(jìn)了醫(yī)療信息化建設(shè)的深入和拓展。
關(guān)鍵詞:門診掛號(hào)系統(tǒng);條形碼;醫(yī)療信息化;軟件;研究;設(shè)計(jì)
中圖分類號(hào):TP391.7文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
お
Research and Design of Barcodebased Patient Registration System
お
WU Miaok
(Xinjiang Medical University, Engineering and Technology College,Urumqi,Xinjiang 830001,China)
Abstract:Objective: To establish a software of barcodebased patient registration system in the hospital, so as to enhance service quality and management level of the hospital. Methods: Based on the patient registration process, we use barcode recognition technology, database technology and .NET programming technology to achieve the efficient software of patient registration system. Result: The software can be a good solution to the existing problems in the traditional registration system. Conclusion: The software applications in the hospital optimized outpatient services processes, saved manpower and material costs, improved hospital organizational structure and management system, promoted the development of the medical information construction.
Key words:patient registration system; barcode; medical information; software; research; design
1 引 言
隨著社會(huì)化水平的提高,醫(yī)院的規(guī)模不斷擴(kuò)大,就診人數(shù)和住院治療人數(shù)也在不斷增加,由于傳統(tǒng)的掛號(hào)系統(tǒng)是由人工手動(dòng)輸入標(biāo)識(shí)號(hào),輸過程中產(chǎn)生的誤差、輸入速度慢或重復(fù)輸入等原因,造成了掛號(hào)時(shí)間的增長,出現(xiàn)醫(yī)院排隊(duì)長龍,嚴(yán)重的影響了門診掛號(hào)的服務(wù)質(zhì)量,還有可能引發(fā)醫(yī)患之間的矛盾。為了提高掛號(hào)服務(wù)質(zhì)量,確?;颊咝畔⒌奈ㄒ恍院蜏?zhǔn)確性,在掛號(hào)系統(tǒng)中引入條形碼是非常有必要的,因?yàn)闂l形碼技術(shù)能有效地改變了過去那種工作效率低、重復(fù)勞動(dòng)多、準(zhǔn)確性差的落后狀況[1]。在掛號(hào)系統(tǒng)中引入條形碼能夠使每一位患者在初診時(shí)候獲得唯一的門診號(hào)碼,在復(fù)診使只要掃描病歷上的條形碼就能夠自動(dòng)調(diào)出復(fù)診患者信息,減少了患者排隊(duì)等待掛號(hào)的時(shí)間,節(jié)省了人力物力。掛號(hào)系統(tǒng)中使用條形碼對(duì)提高醫(yī)療服務(wù)質(zhì)量、創(chuàng)建良好的醫(yī)患關(guān)系都有著十分重要的┮庖濯[2]。
目前同類的掛號(hào)軟件存在在諸多缺點(diǎn),如:沒有為患者建立掛號(hào)信息庫,患者在復(fù)審時(shí),醫(yī)務(wù)人員查找其信息非常不方便;有的掛號(hào)軟件雖然建立了患者信息庫,但是患者在復(fù)審時(shí)仍需要工作人員手工地輸入標(biāo)識(shí)號(hào)來調(diào)出患者個(gè)人信息,降低了掛號(hào)效率;傳統(tǒng)的掛號(hào)軟件所收集到患者的信息往往容易形成“信息孤島”的局面,數(shù)據(jù)信息只能在掛號(hào)科室內(nèi)部使用,并不能有效地為其他科室醫(yī)務(wù)人員綜合利用。本文設(shè)計(jì)的掛號(hào)軟件和傳統(tǒng)的掛號(hào)軟件相比最大的特點(diǎn)是引入了條碼技術(shù),患者在復(fù)診時(shí),醫(yī)務(wù)人員用掃描槍掃描條形碼可立即調(diào)出患者的信息;同時(shí),本軟件還建立了患者掛號(hào)信息庫、科室資料庫、醫(yī)生資料庫等,數(shù)據(jù)信息可為其他指定科室的醫(yī)務(wù)人員利用;軟件在使用過程中,數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)量逐漸增大,為進(jìn)一步挖掘數(shù)據(jù)中潛在的知識(shí)提供了可能,為醫(yī)務(wù)決策人員提供有力的支持,加快了醫(yī)療衛(wèi)生信息化的發(fā)展。
2 條形碼介紹
2.1 條形碼技術(shù)及識(shí)別原理
條形碼技術(shù)是在計(jì)算機(jī)技術(shù)與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)基礎(chǔ)上逐步發(fā)展起來的一種信息存儲(chǔ)和傳遞技術(shù),集編碼、制作、識(shí)別、數(shù)據(jù)采集與處理、傳輸為一體,在計(jì)算機(jī)技術(shù)應(yīng)用實(shí)踐中發(fā)展起來的一種實(shí)用的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。它是由一組不同寬度不同反射頻率的條和空按規(guī)定的編碼規(guī)則組合起來,用以表示一組數(shù)據(jù)的符號(hào)[3]。如圖1所示:
圖1 條形碼オ
與其他自動(dòng)識(shí)別技術(shù)相比,具有數(shù)據(jù)采集速度快、性能安全可靠、準(zhǔn)確率高、設(shè)備結(jié)構(gòu)簡單、應(yīng)用成本低、易于制作等優(yōu)點(diǎn)[4]。
計(jì)算技術(shù)與自動(dòng)化2014年6月
第33卷第2期吳 淼:基于條形碼的門診掛號(hào)系統(tǒng)研究與設(shè)計(jì)
條形碼的應(yīng)用是要具備一套條形碼識(shí)別系統(tǒng)的,它由條碼掃描器、放大整形電路、譯碼接口電路和計(jì)算機(jī)系統(tǒng)等部分組成。
由于黑色和白色碼條的反射光的強(qiáng)度不同即存在著色差,從掃描器光源射出的光照射到條形碼符號(hào)上后,其反射光經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)聚焦后,由光電轉(zhuǎn)換器接收,于是光電轉(zhuǎn)換器接收到與白條和黑條相應(yīng)的強(qiáng)弱不同的反射光信號(hào),并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)輸出到放大整形電路。白條、黑條的寬度不同,相應(yīng)的電信號(hào)持續(xù)時(shí)間長短也不同。但是,由光電轉(zhuǎn)換器輸出的與條形碼的條和空相應(yīng)的電信號(hào)一般僅10mV左右,不能直接使用,因而先要將光電轉(zhuǎn)換器輸出的電信號(hào)送放大器放大。放大后的電信號(hào)仍然是一個(gè)模擬電信號(hào),為了避免由條形碼中的疵點(diǎn)和污點(diǎn)導(dǎo)致錯(cuò)誤信號(hào),在放大電路后需加一整形電路,把模擬信號(hào)轉(zhuǎn)換成數(shù)字電信號(hào),以便計(jì)算機(jī)系統(tǒng)能準(zhǔn)確判讀。
整形電路的脈沖數(shù)字信號(hào)經(jīng)譯碼器譯成數(shù)字、字符信息。它通過識(shí)別起始、終止字符來判別出條形碼符號(hào)的碼制及掃描方向;通過測量脈沖數(shù)字電信號(hào)0、1的數(shù)目來判別出條和空的數(shù)目。通過測量0、1信號(hào)持續(xù)的時(shí)間來判別條和空的寬度。這樣便得到了被辯讀的條形碼符號(hào)的條和空的數(shù)目及相應(yīng)的寬度和所用碼制,根據(jù)碼制所對(duì)應(yīng)的編碼規(guī)則,便可將條形符號(hào)換成相應(yīng)的數(shù)字、字符信息,通過接口電路送給計(jì)算機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)處理與管理,便完成了條形碼辨讀的全過程[5]。
2.2 軟硬件基礎(chǔ)
首先,在醫(yī)院安裝上醫(yī)院信息系統(tǒng)、安裝上正版的殺毒軟件,還要確保醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)的連接。
其次,條形碼識(shí)別設(shè)備的配置,主要是配備條形碼掃描器,綜合成本和計(jì)算機(jī)識(shí)別接口還有方便程度,可以選擇適用與本院的條形碼掃描器。條形碼常用的接口類型有鍵盤接口方式、串口方式、TTL方式、USB方式[6]。鍵盤接口方式的掃描器得到的數(shù)據(jù)直接經(jīng)鍵盤接口輸入計(jì)算機(jī),這種方式無需驅(qū)動(dòng)程序,跟系統(tǒng)無關(guān),可以直接在各種操作系統(tǒng)上直接使用,不需要外接電源。串口方式的掃描器掃描得到的數(shù)據(jù)有串口輸入,需要驅(qū)動(dòng)或直接讀取串口數(shù)據(jù),需要外接電源。TTL方式的掃描器得到的是TTL電平,需要進(jìn)一步開發(fā)譯碼等電路,不直接使用。USB方式掃描器是目前最常用的一種簡便又好用的方式,即插即用?,F(xiàn)在醫(yī)院用得比較多的是USB接口的掃描器[7]。新疆醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院使用的是metrologic MS-1690掃描器,支持RS232串口、PC 鍵盤口、獨(dú)立式鍵盤口、USB接口。它能識(shí)別一維、二維條碼,外殼比較結(jié)實(shí)可靠,專為環(huán)境惡劣的場合設(shè)計(jì),支座自動(dòng)探測功能,便于固定式掃描。
條形碼掃描器接入的正確與否直接關(guān)系到能否正常使用條形碼掃描器進(jìn)行掃描[8]。條形碼掃描器正確的接入方式是:將條形碼掃描器插入計(jì)算機(jī)P/S接口的同時(shí),插入鍵盤,然后再按電腦電源按鈕。如果鍵盤影響操作,可在系統(tǒng)正常啟動(dòng)后,即在系統(tǒng)識(shí)別條形碼掃描器為仿真鍵盤的輸入設(shè)備后,將鍵盤拔下,不影響條形碼掃描器的正常使用。另外,如果計(jì)算機(jī)上只有USB接口,而沒有P/S接口,可通過USB接口轉(zhuǎn)成P/S接口的轉(zhuǎn)換器,具體操作是:將轉(zhuǎn)換器插入電腦的USB接口,然后插入條形碼掃描器,便可解決接口不同的矛盾。不過現(xiàn)在的掃描器大多數(shù)都是UBS接口的,接口轉(zhuǎn)換器用得比較少了。
最后,條形碼的編制和打印,可采用自己制作、或者購買制作的條形碼碼塊。自己制作的好處是方便、隨時(shí)、價(jià)格便宜。如果購買條形碼公司制作的碼塊時(shí),對(duì)公司提出碼塊的大小和質(zhì)量要求,讓專業(yè)人員按照需要制作即可。購買的碼塊可以保證質(zhì)量,但經(jīng)費(fèi)支出較大[9]。
2.3 患者掛號(hào)流程
在條形碼應(yīng)用之前,門診掛號(hào)員必須為每個(gè)來診的患者輸入個(gè)人信息,掛號(hào)員必須重復(fù)做同樣的事情,拖延了患者的看病時(shí)間,很大地影響了醫(yī)護(hù)人員的工作效率,更有可能造成醫(yī)患不和問題,而且患者在門診排長隊(duì)掛號(hào)給醫(yī)院帶來不良的影響[10]。但在條形碼應(yīng)用到門診掛號(hào)系統(tǒng)后,情況就改善了很多,下面說一下新系統(tǒng)應(yīng)用后患者掛號(hào)流程。
到醫(yī)院看病的患者可分為初診患者和復(fù)診患者,當(dāng)患者來到掛號(hào)窗口,掛號(hào)員把一張新的條形碼貼在病歷本的右上角然后就用掃描器掃描(掛號(hào)系統(tǒng)默認(rèn)光標(biāo)焦點(diǎn)在條形碼掃描文本框上)就能把條形碼號(hào)輸入到系統(tǒng)中,并在系統(tǒng)窗口上顯示出來。然后根據(jù)掛號(hào)系統(tǒng)中的設(shè)置個(gè)人信息要求把患者的個(gè)人信息填入到系統(tǒng)當(dāng)中、點(diǎn)擊掛號(hào)按鈕,收費(fèi)后連病歷本和對(duì)應(yīng)的門診卡交給患者。初診患者掛號(hào)就完成了。
如果患者是來復(fù)診的,首先是把病歷本或門診卡給掛號(hào)員,然后掛號(hào)員用掃描器掃描一下如果是有這條記錄的話就會(huì)從系統(tǒng)中調(diào)出來顯示在系統(tǒng)窗口上,個(gè)人信息等資料都會(huì)顯示,接著只需選擇掛號(hào)科室和醫(yī)生就可以了,交了掛號(hào)費(fèi),復(fù)診患者掛號(hào)也就完成了。
3 軟件系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)
3.1 需求分析與可行性分析
隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和醫(yī)院信息化的要求,然而,我國還有部分醫(yī)院的信息處理停留在手工方式,勞動(dòng)強(qiáng)度大且工作效率低,醫(yī)師護(hù)士和管理人員的大量時(shí)間都消耗在事務(wù)性工作上,患者排隊(duì)等候時(shí)間長,輾轉(zhuǎn)過程多,影響了醫(yī)療的秩序[11]。計(jì)算機(jī)化的醫(yī)院信息系統(tǒng)已成為現(xiàn)代化醫(yī)院運(yùn)營必不可少的基礎(chǔ)設(shè)施與技術(shù)支撐環(huán)境。門診掛號(hào)系統(tǒng)是整個(gè)醫(yī)院管理信息系統(tǒng)的第一個(gè)窗口,是患者到醫(yī)院就診要做的第一項(xiàng)工作,它用于收集患者的信息,協(xié)調(diào)科室醫(yī)生管理,控制各科室的流量等等。它的作用是非常大的,直接影響著患者整個(gè)看病流程和看病的質(zhì)量,如果處理不好有可能引起醫(yī)患爭吵問題。建立一個(gè)簡單而實(shí)用的掛號(hào)系統(tǒng)是非常有必要的,當(dāng)中引入條形碼能夠很好的解決以上的種種問題,能夠很好的提高醫(yī)生的工作效率和整個(gè)醫(yī)院的辦事效率,進(jìn)一步地提高醫(yī)院信息化水平。
門診掛號(hào)系統(tǒng)用于建立和維護(hù)患者的主索引信息,分配每個(gè)患者的條形碼號(hào),確保患者信息的唯一性,還可以配備就診卡,對(duì)門診患者進(jìn)行掛號(hào)或者預(yù)約號(hào)處理,而且為門診患者的后續(xù)活動(dòng)以及門診工作量統(tǒng)計(jì)提供信息。條形碼和就診卡的使用避免了重復(fù)輸入患者信息和錯(cuò)漏信息的出現(xiàn), 減少了患者排隊(duì)掛號(hào)的時(shí)間,大大地提高了效率,掛號(hào)單上的條形碼號(hào)將是患者各個(gè)環(huán)節(jié)就醫(yī)的依據(jù),實(shí)現(xiàn)劃價(jià)收費(fèi)、項(xiàng)目檢查、藥房取藥的一體化流水作業(yè)。門診掛號(hào)系統(tǒng)中條碼的使用優(yōu)化了掛號(hào)流程和維護(hù),解決的以上的問題,這將可以提高醫(yī)院管理的經(jīng)濟(jì)效益。
新疆醫(yī)科大學(xué)第四附屬醫(yī)院信息系統(tǒng)在全疆是走在社會(huì)的最前端的,無論是硬件還是軟件,條形碼運(yùn)用之后給醫(yī)院帶來的效益,大家都有目共睹,它的系統(tǒng)業(yè)務(wù)流程非常流暢,它的應(yīng)用成功是值得其他醫(yī)院借鑒的。
3.2 系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)
3.2.1 系統(tǒng)的功能設(shè)計(jì)
根據(jù)醫(yī)院各部門的業(yè)務(wù)流程,對(duì)醫(yī)院信息系統(tǒng)進(jìn)行了功能模塊劃分。在醫(yī)院信息系統(tǒng)的設(shè)計(jì)開發(fā)中,把整個(gè)系統(tǒng)總體分為門診掛號(hào)子系統(tǒng)、門診劃價(jià)收費(fèi)子系統(tǒng)、財(cái)務(wù)核算管理子系統(tǒng)、要哭管理子系統(tǒng)、藥房管理子系統(tǒng)、住院部管理子系統(tǒng)、查詢統(tǒng)計(jì)子系統(tǒng)、病案管理子系統(tǒng)和系統(tǒng)管理子系┩車泉[12]。
門診掛號(hào)系統(tǒng)是醫(yī)院管理系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng),本系統(tǒng)基本具備了掛號(hào)系統(tǒng)所具備的功能,友好的操作界面,簡單的操作流程,具備一定的計(jì)算機(jī)知識(shí)都能夠操作,并且其中結(jié)合了條形碼,使整個(gè)系統(tǒng)更加完善和實(shí)用,具有其他以前的掛號(hào)系統(tǒng)沒有的功能,條形碼號(hào)是患者各個(gè)環(huán)節(jié)就醫(yī)的依據(jù)。下面介紹系統(tǒng)的功能,其功能模塊如圖2所示。
圖2 門診掛號(hào)系統(tǒng)功能模塊
掛號(hào)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的理念是操作簡單實(shí)用,使操作人員不容易出現(xiàn)錯(cuò)漏?,F(xiàn)在分析系統(tǒng)的功能模塊:
1)條碼掃描:這是以前其他掛號(hào)系統(tǒng)沒有的功能,引入條形碼能夠方便患者掛號(hào)流程和醫(yī)院的管理,只要用配備的掃描儀掃描事打印好的條形碼,就能在頁面上顯示條形碼號(hào)碼的,操作非常簡單方便,減少人工輸入的錯(cuò)誤。
2)患者掛號(hào):這個(gè)是掛號(hào)系統(tǒng)的主要完成的功能,能夠面向初診患者和復(fù)診患者的掛號(hào)。初診患者主要輸入基本信息就能掛號(hào)成功。復(fù)診患者只要掃描病歷本上的條形碼就能完成掛號(hào)。
3)掛號(hào)信息查詢:此功能能夠進(jìn)行對(duì)掛號(hào)信息的查詢,支持模糊查詢,查詢條件是患者掛號(hào)信息表里的所有字段。
4)刪除患者信息:患者由于某些原因掛號(hào)后提出退號(hào)或者掛號(hào)員操作失誤造成掛號(hào)信息的錯(cuò)誤輸入都可以應(yīng)用此功能要?jiǎng)h除信息,然后從新輸入。
5)掛號(hào)信息統(tǒng)計(jì):此功能方便于醫(yī)院管理病案統(tǒng)計(jì),可以在掛號(hào)信息查詢的基礎(chǔ)上進(jìn)行統(tǒng)計(jì),主要是統(tǒng)計(jì)條件查詢時(shí)的患者信息條數(shù),有助于了解掛號(hào)情況。
6)掛號(hào)信息打?。杭磮?bào)表統(tǒng)計(jì)打印,用于醫(yī)院病案管理,可以在查詢條件上打印各種情況的報(bào)表。此功能由于本人技術(shù)問題還沒在此系統(tǒng)設(shè)計(jì)上體現(xiàn)。
7)退出系統(tǒng):該模塊實(shí)現(xiàn)退出門診掛號(hào)系統(tǒng)功能。
3.2.2 系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境
系統(tǒng)開發(fā)的硬件配置:
主機(jī):Intel(R) Core(TM) i3-2010 CPU 3.30GHz
內(nèi)存:2G
硬盤:360GB
系統(tǒng)開發(fā)軟件要求:
操作系統(tǒng):Windows 2000,XP均可,建議不要用WINDOWS7.0或vista版的系統(tǒng),因?yàn)橛行┡浼遣患嫒莸?,很容易出錯(cuò)或出現(xiàn)死機(jī)現(xiàn)象。
編程軟件及數(shù)據(jù)庫:Visual C#,VS2005,SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫
本系統(tǒng)開發(fā)核心技術(shù)是基于Visual C#中文版及SQL Server 2005數(shù)據(jù)庫開發(fā)環(huán)境下運(yùn)用的,充分利用Visual C#獨(dú)特的可視化界面設(shè)計(jì)方法,以及強(qiáng)大的連接數(shù)據(jù)庫功能,系統(tǒng)同時(shí)利用SQL Server 2005強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理能力,豐富完備的編程接口,可在多平臺(tái)上使用的良好伸縮性和數(shù)據(jù)移植性,將有大大地?cái)U(kuò)充系統(tǒng)可使用的環(huán)境。
3.2.3 系統(tǒng)流程圖
確定門診掛號(hào)流程優(yōu)化目標(biāo),主要包括減少患者排隊(duì)等待時(shí)間,縮短門診服務(wù)流程循環(huán)周期,提高患者滿意度,降低服務(wù)成本,提升效益等。確定門診流程優(yōu)化的組織機(jī)構(gòu)和人員,以及實(shí)施流程優(yōu)化與再造的方法,根據(jù)優(yōu)化和再造目標(biāo)修正新的門診流程并加以實(shí)施。
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)比較簡單,只是添加了條形碼掃描步驟,主要的流程如圖3所示。3.3 數(shù)據(jù)庫設(shè)計(jì)
3.3.1 實(shí)體關(guān)系(E-R)圖
本系統(tǒng)的概念模型設(shè)計(jì)主要由三個(gè)實(shí)體聯(lián)系起來的,主要包括掛號(hào)患者、醫(yī)生、科室,其數(shù)據(jù)庫實(shí)體-聯(lián)系圖(Entity Relationship Diagram,E-R),如下圖4所示。
圖3 系統(tǒng)流程圖
圖4 實(shí)體關(guān)系(E-R)圖オ
3.3.2 數(shù)據(jù)庫具體設(shè)計(jì)
綜合考慮到掛號(hào)信息數(shù)據(jù)量大,業(yè)務(wù)發(fā)生頻繁,設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)遵循效率至上的基本原則[13]。本系統(tǒng)涉及到的實(shí)體共有三個(gè),下面是系統(tǒng)中涉及到的部份主要實(shí)體數(shù)據(jù)表及其屬性(見表1至表3)
表1 患者掛號(hào)信息表
列名
數(shù)據(jù)類型
長度
編號(hào)(主鍵)
varchar
20
條形碼(唯一鍵)
varchar
50
姓名
varchar
30
性別
varchar
2
科室號(hào)
varchar
10
掛號(hào)科室
varchar
30
費(fèi)用類型
varchar
30
掛號(hào)費(fèi)用
decimal
20(10,2)
醫(yī)生
varchar
30
醫(yī)生工號(hào)
varchar
10
掛號(hào)類型
varchar
30
掛號(hào)時(shí)間
datetime
表2 科室資料表
列名
數(shù)據(jù)類型
長度
科室號(hào)(主鍵)
varchar
10
科室名稱
varchar
30
表3 醫(yī)生資料表
列名
數(shù)據(jù)類型
長度
醫(yī)生工號(hào)
varchar
10
醫(yī)生姓名
varchar
30
入職日期
smalldatetime
科室號(hào)
varchar
10
科室名稱
varchar
30
3.3.3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫關(guān)系圖
本系統(tǒng)有三個(gè)數(shù)據(jù)表,患者掛號(hào)信息表,其包含患者掛號(hào)的全部信息,主鍵是編號(hào)是由系統(tǒng)自動(dòng)生成的。科室資料表,是記錄科室信息,其主鍵是科室號(hào),科室號(hào)是患者掛號(hào)信息表和醫(yī)生資料表的外鍵。醫(yī)生資料表,只要是用來存儲(chǔ)醫(yī)生的信息,主鍵是醫(yī)生工號(hào),醫(yī)生工號(hào)又是患者掛號(hào)信息表的外鍵。根據(jù)三個(gè)表主外鍵關(guān)系可得出它們之間的關(guān)系圖,如圖5示。
圖5 據(jù)庫關(guān)系圖
3.3.4 數(shù)據(jù)訪問技術(shù)
是美國微軟公司最新推出的.NET平臺(tái)中的一種數(shù)據(jù)訪問技術(shù)。類庫中提供了用于數(shù)據(jù)連接、處理數(shù)據(jù)操作的類。System.Data名稱空間可以通過數(shù)據(jù)提供者與數(shù)據(jù)庫通信,對(duì)象允許通過組件連接到數(shù)據(jù)庫,在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行檢索、編輯、刪除和插入數(shù)據(jù),并在程序中處理數(shù)據(jù)。支持已連接環(huán)境和非連接環(huán)境的數(shù)據(jù)訪問。
在訪問數(shù)據(jù)前,首先建立與數(shù)據(jù)庫的連接。在VS2005中,提供了兩種創(chuàng)建和管理連接的類,即OleDbConnection類和SqlConnection類。OleDbConnection類可以通過OLEDB訪問數(shù)據(jù)源,而SqlConnection類主要用于SQL Server數(shù)據(jù)庫的優(yōu)化與管理。
本系統(tǒng)就是用SqlConnection類,該類主要用于SQL Server7.0或更高版本的數(shù)據(jù)庫的連接和管理。它位于System.Data.SqlClient命名空間中。通過SqlConnection類創(chuàng)建實(shí)例,可以通過其ConnetionString屬性來連接數(shù)據(jù)庫,也可以直接實(shí)用代碼創(chuàng)建SqlConnection實(shí)例并設(shè)置其連接字符。
3.4 系統(tǒng)詳細(xì)設(shè)計(jì)
3.4.1 系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)界面風(fēng)格比較簡單在.NET平臺(tái)下的winform技術(shù),Visual C# 編程語言完成的。本系統(tǒng)包括三個(gè)頁面分別是門診掛號(hào)頁面和掛號(hào)信息查詢頁面和報(bào)表打印頁面(還沒在系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn))。
首先介紹一下門診掛號(hào)頁面,此頁面是掛號(hào)員主要的操作頁面,主要完成掛號(hào)工作輸入患者信息。窗體上顯示的主要有患者掛號(hào)信息如姓名、性別、民族、科室號(hào)、掛號(hào)科室、掛號(hào)類型、掛號(hào)費(fèi)用、醫(yī)生工號(hào)、醫(yī)生姓名、掛號(hào)時(shí)間等信息。它們主要分為三類有必填信息、選填信息、系統(tǒng)自動(dòng)生成信息,在掛號(hào)員輸入信息時(shí)都有提示的。窗體上還有清除按鈕來清除輸入信息、跳轉(zhuǎn)到查詢信息頁面的按鈕、退出系統(tǒng)的按鈕。此頁面用的最多是控件之間的綁定技術(shù)如下拉列表框之間的綁定和下拉列表框與文本框之間的綁定。窗體運(yùn)行結(jié)果如圖6所示。
ね6 門診掛號(hào)頁面オ
患者掛號(hào)信息查詢頁面主要包括患者信息查詢統(tǒng)計(jì)、記錄刪除的設(shè)置。窗體用一個(gè)Datagridview控件通過綁定數(shù)據(jù)庫來顯示患者掛號(hào)信息,窗體包括下拉列表框來選擇查詢條件、在文本框中輸入查詢值,還包括查詢按鈕、返回門診掛號(hào)按鈕、刪除記錄按鈕、打印掛號(hào)信息按鈕等。窗體運(yùn)行結(jié)果如圖7所示。
圖7 掛號(hào)信息查詢頁面
3.4.2 代碼設(shè)計(jì)
本系統(tǒng)主要包括四部分代碼設(shè)計(jì),分別是應(yīng)用程序的主入口點(diǎn)代碼(Program.cs)、門診掛號(hào)窗體設(shè)計(jì)代碼(guahao.cs)、患者掛號(hào)信息查詢窗體設(shè)計(jì)代碼(chaxun.cs)、一個(gè)數(shù)據(jù)訪問類(SQLHelper.cs)。由于篇幅所限,不再贅述,需要參考代碼者,可郵件聯(lián)系本作者。
4 總結(jié)與討論
經(jīng)濟(jì)與科技的高速發(fā)展迫使現(xiàn)代醫(yī)院進(jìn)行醫(yī)療改革,醫(yī)院信息化建設(shè)就是一個(gè)重要的部分,本論文探討的基于條形碼信息傳遞的掛號(hào)系統(tǒng)就能體現(xiàn)出醫(yī)院信息化建設(shè)水平。條形碼在門診工作流程中應(yīng)用, 優(yōu)化了門診業(yè)務(wù)流程, 合理分配利用資源、改善醫(yī)院組織結(jié)構(gòu)和管理體制, 促進(jìn)了醫(yī)院管理水平的提高和醫(yī)院信息化建設(shè)的深入和拓展,樹立了醫(yī)院良好的社會(huì)形象。
條形碼的應(yīng)用是醫(yī)院信息化建設(shè)的關(guān)鍵一步,我們應(yīng)該加大投入對(duì)其進(jìn)行研究?,F(xiàn)在醫(yī)院用的大多數(shù)都是一維的條形碼,我們可以探究二維條碼的信息系統(tǒng),二維條碼是一種便攜式的數(shù)據(jù)文件,它本身就攜帶了大量的信息,不需要和外部數(shù)據(jù)庫相連,因此在出事地點(diǎn)或者無法獲得計(jì)算機(jī)及數(shù)據(jù)庫支持的情況下,通過便攜式數(shù)據(jù)終端也可以讀出條碼中的內(nèi)容[13]。我們也可以把患者身份證號(hào)碼作為條形碼的碼號(hào),這更易與社保或其它醫(yī)院的數(shù)據(jù)系統(tǒng)接合。條形碼在掛號(hào)系統(tǒng)中的應(yīng)用,對(duì)提高掛號(hào)質(zhì)量、診療質(zhì)量和創(chuàng)建醫(yī)患關(guān)系都有著十分重要的意義。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):R197.324 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A
0引言
隨著電子信息產(chǎn)業(yè)的不斷發(fā)展,目前國內(nèi)理工類和綜合類高校都有電子信息類相關(guān)專業(yè)的開設(shè),為了提高學(xué)生的動(dòng)手實(shí)踐能力,各種電工類實(shí)驗(yàn)必不可少。電工實(shí)驗(yàn)室除了為學(xué)生提供做實(shí)驗(yàn)所需的儀器設(shè)備,每年還會(huì)采購大量的實(shí)驗(yàn)元器件,以保障學(xué)生的實(shí)驗(yàn)需要和課程設(shè)計(jì)。由于實(shí)驗(yàn)耗材存在種類多、數(shù)量多、體積小等特點(diǎn),對(duì)于實(shí)驗(yàn)耗材的管理存在一定的難度,如何科學(xué)有效地管理實(shí)驗(yàn)耗材,成為實(shí)驗(yàn)室管理工作中的一個(gè)亟待解決的問題。
1實(shí)驗(yàn)耗材管理存在的問題
1.1耗材的采購、使用、回收效率低下
實(shí)驗(yàn)室的耗材大致會(huì)經(jīng)過采購、使用、回收三個(gè)環(huán)節(jié)。首先,由教員或者學(xué)員根據(jù)每學(xué)期的實(shí)驗(yàn)需求,上報(bào)所需的實(shí)驗(yàn)耗材型號(hào)和數(shù)量清單給實(shí)驗(yàn)室管理員;然后,實(shí)驗(yàn)室管理員匯總所有的實(shí)驗(yàn)耗材需求表,擬稿上報(bào)申請購買文件;其次,經(jīng)過學(xué)院相關(guān)部門詢價(jià)批準(zhǔn)后,進(jìn)行實(shí)物采購;最后,由實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材進(jìn)行出入庫管理。上述環(huán)節(jié),目前幾乎采用紙質(zhì)或電子表單的形式進(jìn)行記錄,一方面,這些信息大部分只有實(shí)驗(yàn)室管理員清楚,由于信息的不對(duì)稱,教員或者學(xué)員在提交耗材申請表時(shí),往往不清楚實(shí)驗(yàn)室所剩耗材的情況,造成重復(fù)采購的情況發(fā)生;另一方面,采用手工記錄的方式,會(huì)存在實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)一時(shí)的信息清楚,時(shí)間久了之后,對(duì)耗材的出入庫情況細(xì)節(jié)沒法回顧。
1.2耗材出入庫記錄信息不完整
實(shí)驗(yàn)耗材的分發(fā)是根據(jù)教員對(duì)每堂課的需求進(jìn)行分發(fā)的,實(shí)驗(yàn)課結(jié)束時(shí),實(shí)驗(yàn)室管理員對(duì)完好的耗材進(jìn)行回收。由于實(shí)驗(yàn)室開設(shè)的實(shí)驗(yàn)課程較多,每門實(shí)驗(yàn)課程對(duì)應(yīng)的班級(jí)也比較多,勢必存在耗材頻繁出入庫的情況,而這些記錄信息都是采用手工登記的方式,不僅效率低下,且容易出現(xiàn)漏洞,在有需求改變的情況下,很難在第一時(shí)間進(jìn)行更正和補(bǔ)漏,更容易使記錄混亂,難以查詢和下一步安排。
1.3實(shí)驗(yàn)室管理員的耗材信息不對(duì)稱
實(shí)驗(yàn)室的管理員一般都有多個(gè)人,對(duì)于實(shí)驗(yàn)耗材的管理是指定專人進(jìn)行負(fù)責(zé),耗材管理員對(duì)于耗材的存放位置、數(shù)量、使用信息有專門記錄,對(duì)這些信息比較清楚,而其他的管理員可能對(duì)這些信息就比較陌生,當(dāng)其他實(shí)驗(yàn)室管理員需要對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材進(jìn)行分發(fā)時(shí),會(huì)存在不清楚耗材存放位置,且沒法更新耗材使用信息等情況。若遇到耗材管理員有事外出等情況,會(huì)出現(xiàn)耗材管理混亂的情況,嚴(yán)重影響了實(shí)驗(yàn)室管理人員的工作效率。
針對(duì)上述存在的一些管理問題,有必要建立一套統(tǒng)一的管理平臺(tái),讓實(shí)驗(yàn)室管理人員對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材進(jìn)行統(tǒng)一管理。
2基于電子掃描系統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)耗材管理
電工實(shí)驗(yàn)室的元器件大部分體積比較小,比如電阻、電容、二極管等,要讀取這些器件的型號(hào),比較費(fèi)時(shí)間,造成了耗材出入庫效率低下。在借鑒超市商品管理和圖書館圖書管理的基礎(chǔ)之上,本文提出引入電子標(biāo)簽掃描系統(tǒng),作為實(shí)驗(yàn)耗材自動(dòng)化出入庫的方式,通過電子標(biāo)簽的掃描,實(shí)驗(yàn)室管理員可以快捷地將實(shí)驗(yàn)耗材相關(guān)信息讀取到電腦,從而提高管理效率。
2.1電子標(biāo)簽的分類
現(xiàn)有的電子標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)大致分為三類:條形碼標(biāo)簽技術(shù)、二維碼標(biāo)簽技術(shù)、無線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)。
條形碼掃描技術(shù),是將制作完成的條形碼粘貼在確定的物體上,并使用專門的條形碼掃描讀寫器將條形碼中的信息讀取出來,該讀寫器讀取的信息是由光信號(hào)傳遞的。
二維碼掃描技術(shù),與條碼掃描技術(shù)相類似,但是二維碼包含的信息比條形碼更多,也需要借助專門的二維碼掃描讀寫器讀取其中的信息,目前二維碼識(shí)別技術(shù)的應(yīng)用相當(dāng)廣泛。
無線射頻識(shí)別(RFID)技術(shù),是射頻識(shí)別系統(tǒng)的數(shù)據(jù)載體,每個(gè)電子標(biāo)簽都有一個(gè)全球唯一的編碼。電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)有被標(biāo)識(shí)物品的相關(guān)信息,通常被貼附在需要標(biāo)識(shí)的物品上,它存儲(chǔ)的物品信息可被讀寫器以無線電波的實(shí)行非接觸式地讀取。
2.2電子標(biāo)簽掃描系統(tǒng)的方案選擇
上述三種標(biāo)簽識(shí)別技術(shù)都可以應(yīng)用到實(shí)驗(yàn)耗材的自動(dòng)識(shí)別中,需要從以下幾個(gè)方面考慮方案選擇:(1)大部分實(shí)驗(yàn)耗材體積較小。(2)標(biāo)簽制作的難易程度。(3)整套電子識(shí)別設(shè)備的成本。(4)標(biāo)簽記錄數(shù)據(jù)的完整性。
由于條碼技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)相當(dāng)成熟,在圖書管理系統(tǒng)中應(yīng)用了非常久的時(shí)間,條碼的制作成本較低,并且記錄的信息已經(jīng)能夠滿足對(duì)實(shí)驗(yàn)耗材管理的需求,因此,本文系統(tǒng)在電子標(biāo)簽的方案選擇中采用條碼技術(shù)。
2.3實(shí)驗(yàn)耗材管理的方案設(shè)計(jì)
本文設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)耗材信息管理系統(tǒng)功能如圖1所示,在考慮實(shí)現(xiàn)實(shí)驗(yàn)耗材綜合管理系統(tǒng)方案時(shí),充分利用信息自動(dòng)化技術(shù),利用電子標(biāo)簽掃描系統(tǒng),能夠自動(dòng)讀取實(shí)驗(yàn)耗材相關(guān)信息。
3結(jié)論
通過對(duì)實(shí)驗(yàn)室的耗材管理現(xiàn)狀和需求進(jìn)行分析,尋找科學(xué)有效的管理辦法,嘗試?yán)秒娮訏呙璺绞綄?duì)耗材出入庫進(jìn)行管理和登記,提高了實(shí)驗(yàn)耗材的利用率和實(shí)驗(yàn)室管理人員的管理效率。
參考文獻(xiàn)
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中圖分類號(hào):TD524 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A 文章編號(hào):1009-914X(2014)13-0006-01
目前國內(nèi)外條碼技術(shù)的發(fā)展,各種成熟的二維條碼技術(shù)等用于藥品防偽,其中PDF417條碼應(yīng)用最為廣泛。雖然PDF417條碼有這么多年卓越的性能和廣泛的應(yīng)用,但PDF417條碼需要占據(jù)商品包裝上一塊專門的區(qū)域,且其視覺效果不太理想,影響包裝裝潢。同時(shí)其容易偽造,防偽效果不太樂觀。而隱形條碼技術(shù)是直接將條碼以不可見的形式,藏于圖片(可以是商標(biāo))或照片上,既不破壞包裝裝潢整體效果,也不影響條碼特性的目的,同樣隱形條碼由于其不可見性,一般制假者難以仿制,其偽裝效果很好。[1]
1.隱形紅外油墨的配制
1.1 油墨的構(gòu)成要素[2]
①顏料(色料)
無機(jī)顏料具有遮蓋力大、比重大、吸油墨量小、著色力低、價(jià)格便宜的優(yōu)點(diǎn),但其色彩的鮮艷度、耐光、耐酸堿性都不如有機(jī)顏料,所以僅在非彩色油墨中使用。
②連接料
連接料是油墨中的流體組成部分,顏料顆粒均勻地分散在連接料中成為漿狀膠體,印刷后在承印物表面干燥并固定下來,形成油墨,并使印刷制品有一定的光澤度。
③充填料
充填料是白色、透明、半透明或不透明的粉狀物質(zhì),是油墨中的固體組成部分。它的使用是為了降低一些顏色的飽和度,減少顏色的用量,降低油墨的成本。同時(shí),調(diào)節(jié)油墨的性質(zhì),如流動(dòng)性、粘度等。常用的填充料有:氫氧化鋁、硫酸鋇、碳酸鎂、碳酸鈣、鋁鋇白等。
④輔加劑
輔加劑的種類很多,加入輔加劑主要是為了改善油墨的印刷適應(yīng)性。常用的輔加劑有干燥劑、調(diào)油墨、沖淡劑、撤粘劑、提色劑等。隱形油墨的核心技術(shù)是油墨中的染料(或顏料)。本論文采用化學(xué)燃燒法制備的稀土離子 Er3+/Yb3+ 共摻雜 ZnO 粉末作為隱形油墨的染料(或顏料)。
1.2 制作工藝
首先將選好的比重為10-15% 紅外上轉(zhuǎn)換材料比重為10-20% 白色蜂蠟、比重為5-10% 乙基纖維素、比重為1-3% 抗氧化劑按所述重量比備好,置于球磨機(jī)中球磨至納米級(jí),再將比重為40-60% 透明植物油、比重為1-3% 抗氧化劑與上述納米級(jí)粉末混合研磨,將其密封包裝即為成品油墨。
2.條碼的隱形
隱形條形碼有以下特點(diǎn):
①隱形條形碼是用一種特殊的油墨印制的條形碼,它的印跡無色、透明,覆蓋在印刷品上不影響原件的外觀效果;
②由于人眼是無法直接觀察到條形碼,所以不易被仿冒,也不可復(fù)印或復(fù)制。其高保密性實(shí)現(xiàn)了自我保護(hù)的防偽功能;
③隱形條形碼識(shí)讀系統(tǒng)采用具有高科技含量的半導(dǎo)體激光技術(shù)和微弱信號(hào)檢測技術(shù)、條形碼智能化識(shí)讀技術(shù)以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)。
3.防偽條碼在防偽包裝盒中的應(yīng)用
首先,可以將隱形條碼印刷于包裝盒外,以防止產(chǎn)品在流通時(shí)出現(xiàn)竄貨的現(xiàn)象,保證條碼與產(chǎn)品唯一對(duì)應(yīng)。其次,還可以在搖蓋與包裝盒開啟處用印有隱形商標(biāo)的標(biāo)簽封連,這樣的設(shè)計(jì)就可以達(dá)到開啟需破壞標(biāo)簽的作用,從而既可以可防止產(chǎn)品在運(yùn)輸、銷售時(shí),被倒貨的現(xiàn)象,又可以杜絕條碼被再次使用。第三,為了保證條形碼與商標(biāo)在運(yùn)輸,銷售時(shí)受污損,可在印刷好的條碼與商標(biāo)上涂覆一層塑料透明薄膜以保證條形碼與商標(biāo)在運(yùn)輸,銷售時(shí)不致污。[3]
如圖1所示的防偽防竄貨包裝盒。首先,包括盒體1,包裝盒體1至少一側(cè)設(shè)置有隱形防偽條碼2。該條碼可以是一維條碼,或二維條碼。其次,這種防偽防竄貨包裝盒,盒蓋開啟處設(shè)有連接搖蓋與盒體的防偽標(biāo)簽3,防偽標(biāo)簽上印刷有廠家商標(biāo)。第三,為保證查偽的準(zhǔn)確性與靈敏度,整個(gè)商標(biāo)4均在搖蓋或盒體那一面的標(biāo)簽上。
如圖2所示的截面結(jié)構(gòu)示意圖。隱形防偽條碼和廠家商標(biāo)均由隱形油墨a直接印刷于基材b上。隱形油墨可以選擇隱形紅外油墨,隱形紫外油墨等。其中隱形紅外油墨為最優(yōu)選,原因是隱形紅外油墨才在研究的起步階段,用隱形油墨印刷的圖文目前不易被仿制,并且用隱形紅外油墨印刷的條碼識(shí)讀主要依靠紅外識(shí)讀設(shè)備,而這類設(shè)備目前已經(jīng)很成熟了,易于制造。此外,紅外線比紫外線安全性更高。為進(jìn)一步保護(hù)條碼在運(yùn)輸、銷售時(shí)不致污損,防偽標(biāo)簽與盒體上的條碼均覆有透明塑料薄膜c。將塑料薄膜涂上粘合劑,與印刷品經(jīng)加熱、加壓后粘合在一起。[4]
該設(shè)計(jì)在傳統(tǒng)的包裝盒生產(chǎn)結(jié)構(gòu)上增加了防偽標(biāo)簽設(shè)計(jì),在包裝盒生產(chǎn)工藝上增加了防偽印刷,實(shí)現(xiàn)了條碼隱形,商標(biāo)隱形等技術(shù)。首先,每一包裝盒都有自己唯一編碼,其次,裝入其中的產(chǎn)品與包裝盒之間形成了一種開啟包裝必須破壞防偽標(biāo)簽的關(guān)系,從而,產(chǎn)品與包裝盒唯一對(duì)應(yīng),保證產(chǎn)品與編碼唯一對(duì)應(yīng),既有防偽作用又有防竄貨作用。既保護(hù)消費(fèi)者權(quán)益,又保證商家利益,保持市場穩(wěn)定。
這種防偽包裝盒可廣泛應(yīng)用于藥品、食品、煙、酒以及各類化妝品等包裝并實(shí)現(xiàn)其在物流運(yùn)輸、銷售中防偽防竄貨的功能。
結(jié)語
本文提出采用市場上還很少使用的紅外上轉(zhuǎn)換材料作為顏料。原因有三。第一,紅外上轉(zhuǎn)換材料發(fā)光特性好。第二,紅外上轉(zhuǎn)換材料有好的理化特性。第三,紅外激發(fā)光光源、發(fā)光材料以及檢測器(人眼)能夠達(dá)到良好的匹配。使用合適的配方來配制隱形紅外油墨,用這種油墨可印刷條碼、商標(biāo),就可做到使所印制的圖案一般情況不可見,在紅外激發(fā)光照射下方可顯現(xiàn)出來,用這種技術(shù)設(shè)計(jì)的防偽防竄貨包裝盒就能很好的解決上述三點(diǎn)不足。
參考文獻(xiàn)
[1] 李維安.國外藥品包裝情況.食品包裝技術(shù).2007,6:54.
[2] 朱崇恩.隱形紅外油墨的配制和應(yīng)用.化工進(jìn)展.2002,21(11):851.
1.1 文獻(xiàn)數(shù)量統(tǒng)計(jì) 筆者通過中國知網(wǎng)的“中國學(xué)術(shù)文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出版總庫”,分別以“圖書館*RFID”、“RFID*圖書館”兩組關(guān)鍵詞為檢索路徑,采用高級(jí)檢索的方式,以2004~2013年為檢索年限,檢索時(shí)間截至2013年12月31日,檢索結(jié)果如表1所示。
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1.2 文獻(xiàn)學(xué)科類別 以“圖書館?RFID”為關(guān)鍵詞檢索到的332篇文獻(xiàn)作為統(tǒng)計(jì)基礎(chǔ),根據(jù)文獻(xiàn)研究內(nèi)容主題進(jìn)行統(tǒng)計(jì),共涉及9個(gè)學(xué)科類別,其中199篇為圖書情報(bào)專業(yè)學(xué)科,占發(fā)表文獻(xiàn)總量的59.9%(見表2)。
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1.3 發(fā)文年代分布
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2 從文獻(xiàn)量化分析看研究進(jìn)程
2.1 圖書館RFID研究文獻(xiàn)的起步 關(guān)于我國“圖書館RFID”的文獻(xiàn)研究起步于2004年。2004年西華大學(xué)圖書館李欣榮發(fā)表了《RFID在現(xiàn)代圖書館管理系統(tǒng)中的應(yīng)用》,文章探討了RFID的定義、RFID系統(tǒng)的組成、RFID的優(yōu)點(diǎn),指出RFID及時(shí)是一種市場前景和應(yīng)用規(guī)模巨大的高新技術(shù),這種技術(shù)的應(yīng)用將給現(xiàn)代圖書館管理系統(tǒng)帶來革命性變化。2004年杭州師范學(xué)院圖書館沈嶸發(fā)表了《無線射頻識(shí)別技術(shù)(RFID)及其在圖書館的應(yīng)用》,指出射頻識(shí)別技術(shù)RFlD與條形碼識(shí)別技術(shù)相比的優(yōu)越性,在圖書館應(yīng)用方面,射頻識(shí)別技術(shù)彌補(bǔ)了條形碼識(shí)別技術(shù)的不足。
2.2 圖書館RFID研究文獻(xiàn)的發(fā)展 2004~2013年間,共發(fā)表有關(guān)“圖書館RFID”的文章332篇,這些論文分別來自54種國內(nèi)公開出版的學(xué)術(shù)期刊,其中包括圖書館學(xué)專業(yè)及人文社會(huì)科學(xué)其他專業(yè)。
從論文年代分布對(duì)其發(fā)展進(jìn)程進(jìn)行分析,10年的研究大體上分為2個(gè)階段:第一階段:起步階段,2004~2006年,這一階段涉及到的論文有17篇。第二階段:高峰階段,2007~2013年,研究的論文數(shù)量逐漸增多,7年共發(fā)表324篇論文,占文獻(xiàn)總量的97.6%,并逐漸形成研究熱點(diǎn)。這一階段可以看作是圖書館RFID研究的高峰平臺(tái)期,且還沒結(jié)束。
3 文獻(xiàn)研究的內(nèi)容
3.1 RFID的理論以及應(yīng)用模式研究 通過對(duì)10年發(fā)表的332篇論文主題的歸納分析,發(fā)現(xiàn)關(guān)于圖書館RFID的理論以及應(yīng)用研究占大多數(shù),都從RFID的介紹、特點(diǎn)、優(yōu)越性在圖書館中應(yīng)用的可行性以及應(yīng)用效果等方面對(duì)圖書館應(yīng)用RFID進(jìn)行了充分的論述。
河北師范大學(xué)圖書館劉紹榮、杜也麗、張麗娟在《RFID在圖書館使用現(xiàn)狀分析》一文中通過對(duì)國內(nèi)外圖書館實(shí)施RFID技術(shù)情況的調(diào)研,就其在國內(nèi)的總體發(fā)展情況、使用情況以及使用效果進(jìn)行了分析,并指出使用中存在的問題,提出解決問題的建議,為關(guān)注者和準(zhǔn)備實(shí)施RFID的圖書館提供參考。
在《RFID在圖書館應(yīng)用的可行性研究》一文中,中山大學(xué)資訊管理系蔡孟欣從圖書館的戰(zhàn)略規(guī)劃、經(jīng)濟(jì)、技術(shù)、安全、人文等方面,對(duì)RFID在圖書館應(yīng)用的可行性進(jìn)行了分析,同時(shí)指出圖書館應(yīng)根據(jù)自身及社會(huì)的實(shí)際情況進(jìn)行綜合考慮,進(jìn)而確定是否采用RFID系統(tǒng)。
深圳圖書館甘琳在《RFID技術(shù)在圖書館的應(yīng)用創(chuàng)新》一文中從深圳圖書館應(yīng)用RFID的經(jīng)驗(yàn)、體會(huì)出發(fā)進(jìn)行闡述,同時(shí)在服務(wù)、業(yè)務(wù)及管理等方面,論證了這種新技術(shù)給圖書館行業(yè)帶來的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。
3.2 圖書館應(yīng)用RFID的優(yōu)缺點(diǎn)研究 從目前發(fā)表的文章來看,有關(guān)RFID技術(shù)在圖書館應(yīng)用的優(yōu)勢,不足及改進(jìn)辦法的論述已經(jīng)比較全面。其優(yōu)勢主要包括:①實(shí)現(xiàn)自助借還,優(yōu)化圖書借閱服務(wù);②便于書庫管理,提高館藏清點(diǎn)速度;③提高工作效率,節(jié)約人力成本等。不足主要包括:①成本較高;②標(biāo)準(zhǔn)不統(tǒng)一;③安全問題;④侵犯隱私權(quán);⑤識(shí)別精度;⑥與現(xiàn)有系統(tǒng)的整合等。
西南政法大學(xué)圖書館楊雪在《RFID技術(shù)在圖書館應(yīng)用中的思考》一文中指出,在圖書館應(yīng)用方面,RFID技術(shù)具有非常大的優(yōu)勢,可以提高圖書館的管理和服務(wù)水平,但在實(shí)際應(yīng)用中仍然遇到一些問題。除上文提出的一些普遍存在不足之外,還提出圖書館在應(yīng)用RFID技術(shù)中管理觀念滯后、系統(tǒng)集成方案不成熟等問題,需要圖書館、RFID廠商及管理系統(tǒng)開發(fā)商協(xié)調(diào)工作,共同解決。
天津農(nóng)學(xué)院圖書館王穎在《對(duì)RFID在圖書館應(yīng)用的思考》一文中重點(diǎn)討論了圖書館人在RFID應(yīng)用中需要關(guān)注和思考的問題,包括RFID標(biāo)準(zhǔn)、人力資源合理安置、讀者調(diào)查以及圖書館應(yīng)用RFID系統(tǒng)的示范項(xiàng)目等方面。
4 總結(jié)與分析
自從2006年廈門集美大學(xué)誠毅學(xué)院和深圳圖書館應(yīng)用RFID系統(tǒng)以來,國內(nèi)許多學(xué)者即從RFID的概述、作用、運(yùn)行模式等方面進(jìn)行探討,取得有意義的理論和實(shí)踐成果。
4.1 RFID研究文獻(xiàn)增長迅速 筆者利用“中國學(xué)術(shù)文獻(xiàn)網(wǎng)絡(luò)出版總庫”,以“圖書館*RFID”為檢索策略,檢索出2004年至2013年文獻(xiàn)332篇,從“文獻(xiàn)發(fā)表年代分布統(tǒng)計(jì)”一表中可以看出,國內(nèi)對(duì)RFID的研究成直線上升狀態(tài)。
到目前為止,隨著現(xiàn)代信息的不斷發(fā)展,智能化和信息化已經(jīng)被廣泛應(yīng)用到各個(gè)領(lǐng)域。目前的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)主要包括兩個(gè)種類:條碼技術(shù)和無線射頻(RFID)技術(shù)。隨著這兩種技術(shù)的不斷發(fā)展,自動(dòng)識(shí)別技術(shù)已經(jīng)在全世界具有了一定的發(fā)展規(guī)模。由于信息量和人們需求的不斷擴(kuò)大,現(xiàn)代的物流行業(yè)涉及的種類是很煩瑣的供應(yīng)鏈結(jié)構(gòu)也相應(yīng)地變得很復(fù)雜,很多時(shí)候都是要求遠(yuǎn)距離的傳輸,在這種傳輸中傳統(tǒng)的物流方式就存在很大的弊端。RFID技術(shù),最早出現(xiàn)在第二次世界大戰(zhàn)的戰(zhàn)場上為飛機(jī)的一種敵我目標(biāo)識(shí)別出現(xiàn)的。但是由于成本和技術(shù)限制等諸多原因,一直沒有得到廣泛的應(yīng)用。
2.研究現(xiàn)狀
(1)物流信息的研究現(xiàn)狀。物流信息管理的發(fā)展已有很長一段時(shí)間,并且各個(gè)地區(qū)和國家的發(fā)展情況都不盡相同。我們可以在線地對(duì)車輛和貨物進(jìn)行信息的追蹤和查找,但是這種方式對(duì)網(wǎng)站的信息和其他的鏈接都沒有可靠的保障。這種系統(tǒng)可以利用全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)和智能的交通管理系統(tǒng)來對(duì)運(yùn)輸貨物的車輛進(jìn)行位置的追蹤,從而掌握貨物的運(yùn)輸情況,以這種動(dòng)態(tài)的管理方式使得車輛的管理效率得到提高。(2)RFID技術(shù)的研究現(xiàn)狀。條形碼技術(shù)可以說最早是由沃爾瑪公司開始應(yīng)用的,從此成為了各個(gè)物流行業(yè)中的重要識(shí)別技術(shù)。而現(xiàn)在沃爾瑪公司否定了條碼技術(shù)開始使用電子標(biāo)簽,這充分地說明了RFID技術(shù)明顯優(yōu)于傳統(tǒng)的條碼技術(shù)。也預(yù)示著RFID技術(shù)在商業(yè)物流行業(yè)中的應(yīng)用會(huì)得到普及,最終取代條碼技術(shù)。RFID技術(shù)在中國作為一種新型的自動(dòng)非接觸式識(shí)別技術(shù)的發(fā)展歷史還不是很久,所以是處于剛剛起步的階段。但是作為一種新型的技術(shù)手段,RFID技術(shù)還是具有很大的發(fā)展前景和空間的。
3.論文研究的主要內(nèi)容
本文主要是把RFID技術(shù)應(yīng)用到物流信息管理系統(tǒng)中,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)物流全過程的調(diào)度優(yōu)化和控制的動(dòng)態(tài)性。
二、物流信息系統(tǒng)概述
1.物流管理系統(tǒng)的概念及功能
(1)物流系統(tǒng)的定義。物流信息是一個(gè)非常廣泛的概念,涉及到我們社會(huì)經(jīng)濟(jì)的任何一個(gè)方面,是一個(gè)錯(cuò)綜復(fù)雜的社會(huì)系統(tǒng)。從大的材料供應(yīng)商、批發(fā)商到零售商和消費(fèi)者,幾乎都有物流信息系統(tǒng)的身影?,F(xiàn)在的物流信息管理系統(tǒng)的主要任務(wù)有以下三方面:商品的流動(dòng),也就是我們所說的商流;信息的流動(dòng),也就是我們所說的信息流;資金的流動(dòng),也就是我們所說的資金流。物流信息管理系統(tǒng)的英文名稱是Logistics Information System,以下簡稱為LIS。LIS的主要組成:計(jì)算機(jī)軟硬件、通信網(wǎng)絡(luò)的主要設(shè)備和人組成的智能人際交互界面系統(tǒng)。(2)物流信息管理系統(tǒng)的主要功能概述。通過計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理,可以向運(yùn)營商和客戶提供相應(yīng)的共享數(shù)據(jù),并且可以加強(qiáng)企業(yè)和企業(yè)之間的合作關(guān)系,形成一種更加優(yōu)越和完善的供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)。
2.物流管理系統(tǒng)的主要結(jié)構(gòu)及類型
一個(gè)完善的物流信息管理系完成的主要功能包括:首先對(duì)信息進(jìn)行采集整理存儲(chǔ),然后對(duì)有用的信息進(jìn)行相應(yīng)的傳輸和利用。與此同時(shí)也涉及到了活動(dòng)中的每個(gè)要素。
3.物流信息管理識(shí)別中主要的采集技術(shù)
物流信息管理系統(tǒng)主要是將各個(gè)環(huán)節(jié)的物流信息聯(lián)合到一起,表現(xiàn)出了物流管理系統(tǒng)強(qiáng)大的整合能力。(1)條碼技術(shù)簡介。這種識(shí)別技術(shù)主要是被應(yīng)用在計(jì)算機(jī)的數(shù)據(jù)的輸入與輸出。具有很多的優(yōu)點(diǎn):可靠性高、成本低并且采集和輸入輸出的速度非常快。由于這些優(yōu)點(diǎn)的存在,條碼技術(shù)目前被廣泛應(yīng)用在國內(nèi)外的物流行業(yè)中。條形碼識(shí)別技術(shù)由于具有非常優(yōu)越的優(yōu)點(diǎn),準(zhǔn)確可靠快速的傳輸,使得它的應(yīng)用價(jià)值非常大。其中條形碼的設(shè)備主要分為條形碼的印刷設(shè)備和條形碼的掃描設(shè)備。(2)RFID識(shí)別。射頻識(shí)別技術(shù),即RFID技術(shù)是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別的技術(shù)。一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的射頻識(shí)別系統(tǒng)是由三部分構(gòu)成的:電子標(biāo)簽、讀寫器和天線。但是由于實(shí)際中存在的問題,這種RFID系統(tǒng)好使需要軟硬件之間的良好配合才能完成它的功能。
三、RFID技術(shù)簡介
由于射頻的數(shù)據(jù)保密性非常好,所以目前被廣泛地應(yīng)用在防偽行業(yè)中。RFID的主要優(yōu)點(diǎn)是:具有唯一的UID號(hào)碼。
1.RFID系統(tǒng)的組成和特點(diǎn)
一個(gè)最基本的RFID系統(tǒng)如圖1所示,一般包括:標(biāo)簽、閱讀器、天線和數(shù)據(jù)的讀寫系統(tǒng)。
圖1 RFID系統(tǒng)組成
標(biāo)簽的作用:RFID的電子標(biāo)簽是由耦合元件組成的。上述每個(gè)電子標(biāo)簽都具有唯一的UID編碼。是標(biāo)簽唯一識(shí)別的標(biāo)識(shí)。讀寫器:讀寫器是電子標(biāo)簽的讀寫設(shè)備。主要控制數(shù)據(jù)的讀寫。天線:主要完成讀寫器和標(biāo)簽之間射頻信號(hào)的傳遞。
如圖1所示,一個(gè)完整的RFID系統(tǒng)還包括一個(gè)中心處理的電腦和應(yīng)用軟件系統(tǒng)。這個(gè)系統(tǒng)主要是將讀寫器上的信息和數(shù)據(jù)傳遞到電腦上的數(shù)據(jù)處理中心進(jìn)行處理和應(yīng)用。這也是RFID技術(shù)的基本原理。
2.RFID組成部分簡介
(1)電子標(biāo)簽。RFID系統(tǒng)中的電子標(biāo)簽是整個(gè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的載體。通常情況下,一個(gè)完整的電子標(biāo)簽主要是由標(biāo)簽元件和天線組成。電子標(biāo)簽與條形碼不同的是電子標(biāo)簽可以自動(dòng)地把自身存儲(chǔ)的信息發(fā)送出去,它是可編程的,可以適當(dāng)?shù)馗膶懢幊痰某绦騺頋M足不同情況下的電子標(biāo)簽的需求。(2)讀寫器。在RFID系統(tǒng)中,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的讀寫的設(shè)備主要是讀寫器設(shè)備。讀寫器的功能非常強(qiáng)大,通常在系統(tǒng)中它都是獨(dú)立存在的,也就是說讀寫器可以單獨(dú)地對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行讀寫、處理并且顯示等。(3)數(shù)據(jù)的管理系統(tǒng)。完整的RFID系統(tǒng)除了包括最基本的標(biāo)簽、天線、閱讀器外,還應(yīng)該具有一整套完整的數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)的主要功能是完成數(shù)據(jù)信息的處理和存儲(chǔ)共享。
3.RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)
RFID技術(shù)的出現(xiàn),使人們認(rèn)為RFID技術(shù)是條形碼的高級(jí)形式,但是這種說法是沒有什么理論依據(jù)的。RFID作為一種新型的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù),它在很多方面都優(yōu)于條形碼技術(shù)。RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)很明顯,它不需要光源,并且更加安全。
4.RFID技術(shù)目前面臨的問題
RFID技術(shù)是一種新型的識(shí)別技術(shù),它與條形碼識(shí)別技術(shù)相比,發(fā)展的歷史比較短。所以技術(shù)還不是很成熟,目前還存在著許多發(fā)展的問題。
四、物流管理系統(tǒng)的需求分析
1.RFID技術(shù)的主要應(yīng)用
隨著信息技術(shù)的發(fā)展,RFID技術(shù)也有一定的發(fā)展,被應(yīng)用在許多不同的領(lǐng)域,最主要的應(yīng)用范圍包括:零售、倉儲(chǔ)、生產(chǎn)和運(yùn)輸行業(yè)。
2.目前物流公司的現(xiàn)狀
經(jīng)濟(jì)需求的不斷增長,市面上有越來越多的物流公司來滿足人們對(duì)物流的需求。但是很多物流公司的規(guī)模都比較小,存在著一些缺點(diǎn)。
3.需求問題的解決
目前 的物流企業(yè)的規(guī)模比較小,標(biāo)準(zhǔn)和網(wǎng)絡(luò)化都不完善,存在著各種各樣的問題。針對(duì)這些問題,我們對(duì)物流公司有了新的需求問題的解決方案。每個(gè)公司都可以發(fā)揮它的長處取長補(bǔ)短,互相幫助贏取共同的利益。這種集中管理和共享的方式不僅可以幫助物流公司來提高他們的運(yùn)輸速度,而且還大大地降低了物流中貨物運(yùn)輸?shù)某杀?,減少了不必要的浪費(fèi),有助于管理者的經(jīng)營。
4.RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)的選擇
本文主要用到的數(shù)據(jù)庫是SQL。采用的主要構(gòu)架是B/S模式。下面分別對(duì)這兩種技術(shù)進(jìn)行簡單的介紹。(1)SQL簡介。SQL(Structured Query Language),它的意思是結(jié)構(gòu)化查詢的語言。SQL這種語言最主要的功能是它可以很好地與各個(gè)數(shù)據(jù)庫建立相應(yīng)的聯(lián)系并且可以進(jìn)行很好的溝通。(2)瀏覽器/服務(wù)器(B/S)構(gòu)架。目前來說管理信息系統(tǒng)主要的構(gòu)架類型主要包括:主機(jī)/終端型、客戶機(jī)/服務(wù)器即所謂的C/S模式、文件/服務(wù)型、三層的B/S和多層分布的形式。
這種技術(shù)是www技術(shù)和數(shù)據(jù)庫技術(shù)相結(jié)合的結(jié)果,是未來數(shù)據(jù)庫發(fā)展的主要方向。
B/S模式的主要結(jié)構(gòu)如圖2所示。
圖2 B/S模式結(jié)構(gòu)示意圖
5.系統(tǒng)成本的分析
我們知道RFID系統(tǒng)主要是由標(biāo)簽、天線和閱讀器構(gòu)成的,所以它的主要硬件成本也是由這三部分構(gòu)成,這主要是從RFID系統(tǒng)的市場需求來看的。對(duì)于物流管理行業(yè)來說,這三部分也是主要的硬件投資方式。雖然目前RFID系統(tǒng)的成本略高,但是它帶給我們的優(yōu)點(diǎn)遠(yuǎn)遠(yuǎn)勝過了糨的這個(gè)不足。
五、系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)研究
1.基于RFID的物流管理系統(tǒng)的總體目標(biāo)
物流信息系統(tǒng)主要解決的問題是:(1)縮短從接受訂貨到發(fā)貨的時(shí)間;(2)庫存適量化(壓縮庫存并防止脫銷);(3)提高搬運(yùn)作業(yè)效率;(4)提高運(yùn)輸效率;(5)使接受訂貨和發(fā)出訂貨更為省力;(6)提高接受訂貨和發(fā)出訂貨精度;(7)防止發(fā)貨配送出現(xiàn)差錯(cuò);(8)調(diào)整需求和供給回答信息咨詢等。一個(gè)好的完善的物流信息管理系統(tǒng)會(huì)很好地解決上述的問題。我們最終的目的都是為了提高服務(wù)水平并且降低物流運(yùn)輸?shù)目偝杀尽?/p>
2.系統(tǒng)硬件產(chǎn)品介紹
本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的是一個(gè)基于RFID硬件產(chǎn)品已有的物流管理系統(tǒng),所以首先對(duì)RFID不同用途的讀寫設(shè)備和它們的應(yīng)用場合作了一下簡單的介紹,例如,下面這款電子標(biāo)簽。
本系統(tǒng)選用的電子標(biāo)簽是T12048,這款電子標(biāo)簽是TI公司新出的一款粘貼式的電子標(biāo)簽。如圖3所示。
圖3 電子標(biāo)簽
3.流程分析
(1)物流公司工作的流程分析。每個(gè)服務(wù)行業(yè)的宗旨都是客戶至上。對(duì)于物流公司來說,也是這樣。物流公司的終極目的就是讓客戶的郵件及時(shí)準(zhǔn)確并且完整地到達(dá)目的地,而且要確保郵件在終點(diǎn)是有顧客簽收的。圖4所示的是一個(gè)顧客返送郵件到收件人的全過程。
圖4 物流公司工作的流程圖
(2)基于RFID技術(shù)的系統(tǒng)流程分析。從圖4,我們可以明顯發(fā)現(xiàn),物流公司在收件裝車運(yùn)輸這些過程中,是很容易發(fā)生郵件的錯(cuò)裝和丟失的現(xiàn)象的。這樣就會(huì)造成工作量的增加,會(huì)在很大程度上降低物流工作的效率,這樣反而會(huì)增加物流運(yùn)輸中的成本。
RFID技術(shù)應(yīng)用到物流管理行業(yè)中可以避免這些問題的發(fā)生,提高了物流運(yùn)輸?shù)男?,從成本上得到?jié)省,也就提高了整個(gè)物流公司的效益。如圖5所示的是應(yīng)用了RFID技術(shù)的物流公司的工作流程圖。
圖5 基于RFID的系統(tǒng)流程圖
4.軟件平臺(tái)和功能設(shè)計(jì)
JavaEE開發(fā)平臺(tái)目前被廣泛應(yīng)用在各種各樣的信息化平臺(tái)的開發(fā)中。在目前實(shí)際應(yīng)用的JavaEE開發(fā)平臺(tái)中,它主要由兩部分構(gòu)成:第一種是以Spring,Hibernate兩個(gè)框架為基礎(chǔ)核心來構(gòu)建的,這種類型的應(yīng)用一般都不要應(yīng)用服務(wù)器的支持,一般在Jetty,Tomcat等Web服務(wù)器上就可以很好的運(yùn)行,這類JavaEE應(yīng)用被稱為輕量級(jí)的JavaEE應(yīng)用;另一種類型的JavaEE則以EJB3.0為核心來構(gòu)建,這種類型的應(yīng)用需要EJB容器支持,一般情況是需要在JBoss,WebLogic,WebSphere服務(wù)器中來運(yùn)行,這類JavaEE應(yīng)用是sun公司官方推薦的JavaEE平臺(tái),所以它一般情況下稱為重量級(jí)的JavaEE應(yīng)用。
5.RFID物流管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)原則
首先,要確保系統(tǒng)具有一定的先進(jìn)性。這里所說的先進(jìn)性主要指的是RFID技術(shù)所特有的優(yōu)點(diǎn)。包括它硬件和軟件上的優(yōu)點(diǎn)。利用這些優(yōu)點(diǎn)可以提高物流管理系統(tǒng)的運(yùn)行質(zhì)量。其次,是RFID系統(tǒng)的安全性和可靠性。這里指的是要確保寄件人寄出郵件信息的安全性。郵件屬于寄件人、客戶的財(cái)產(chǎn),保證客戶財(cái)產(chǎn)的安全,是物流公司的首要職責(zé)。所以安全性和可靠性是很重要的。如果公司沒有對(duì)安全性和可靠性做出一定的保護(hù),那么出現(xiàn)問題后不僅是客戶的財(cái)產(chǎn)丟失,更大的損失是物流公司,公司失去了在客戶心中的信譽(yù)。這種損失有時(shí)是無法彌補(bǔ)的。最后是系統(tǒng)通用性和擴(kuò)展性的設(shè)計(jì)。通用性和擴(kuò)展性是各個(gè)環(huán)節(jié)的樞紐,相當(dāng)于是系統(tǒng)之間的接口。如果企業(yè)之間的系統(tǒng)不具通用性,合作起來就會(huì)有很多的問題。所以通用性的提高,可以加強(qiáng)企業(yè)和企業(yè)之間的合作和溝通關(guān)系。
6.系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)
本設(shè)計(jì)中的管理系統(tǒng)軟件主要由8個(gè)模塊構(gòu)成:系統(tǒng)的設(shè)置模塊、運(yùn)單的管理模塊、專線管理模塊、車輛的管理模塊、辦公環(huán)境管理模塊、報(bào)價(jià)管理模塊、客戶資料管理模塊、射頻卡片管理模塊。
六、總結(jié)與展望
1.總結(jié)。本文設(shè)計(jì)是基于RFID技術(shù)的物流信息管理系統(tǒng)。硬件設(shè)備包括電子標(biāo)簽和閱讀器設(shè)備。軟件部分主要是由web服務(wù)器和基于JavaEE和SQL Server軟件平臺(tái)來實(shí)現(xiàn)的管理系統(tǒng)。本系統(tǒng)的最大的創(chuàng)新點(diǎn)是:將RFID技術(shù)與物流管理系統(tǒng)相結(jié)合。這個(gè)創(chuàng)意的最大優(yōu)點(diǎn)是增強(qiáng)了企業(yè)和企業(yè)之間的合作關(guān)系,確保貨物運(yùn)輸過程中的準(zhǔn)確性和安全性,降低了物流行業(yè)的運(yùn)輸和管理成本,不僅給客戶提供了良好的服務(wù),而且還在很大程度上提高了物流行業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。
2.展望。目前中國的RFID技術(shù)還處于剛剛起步的狀態(tài),RFID技術(shù)的應(yīng)用還不夠完善,RFID技術(shù)的物流管理系統(tǒng)的成本較高,造成了RFID技術(shù)物流管理系統(tǒng)普及的困難。條形碼技術(shù)還會(huì)在很長一段時(shí)間內(nèi)占據(jù)著識(shí)別技術(shù)的主要市場份額。但是RFID技術(shù)作為一項(xiàng)新技術(shù),具有巨大的發(fā)展空間和非常廣闊的前景。由于時(shí)間和實(shí)驗(yàn)的條件有限,本文的設(shè)計(jì)還存在著很多不足的地方,還有很多物流管理系統(tǒng)的方面沒有涉及到,需要在今后對(duì)此系統(tǒng)進(jìn)行不斷的完善。主要包括:
一是可以將GPS模塊應(yīng)用導(dǎo)系統(tǒng)中。GPS目前已經(jīng)在很多國家中被使用,但在中國還是很少使用的。利用GPS的定位系統(tǒng),我們可以對(duì)丟失的郵件進(jìn)行定位,然后搜查。 這樣可以大大地減少不必要的損失,提高系統(tǒng)的安全性。
中國物聯(lián)網(wǎng)校企聯(lián)盟將物聯(lián)網(wǎng)定義為當(dāng)下幾乎所有技術(shù)與計(jì)算機(jī)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的結(jié)合,實(shí)現(xiàn)物體與物體之間:環(huán)境以及狀態(tài)信息實(shí)時(shí)的實(shí)時(shí)共享以及智能化的收集、傳遞、處理、執(zhí)行。進(jìn)入21世紀(jì),隨著我國高速鐵路、客運(yùn)專線的快速發(fā)展,對(duì)鐵路綜合信息水平的要求也越來越高。逐步發(fā)展的鐵路通信網(wǎng)絡(luò)也更加數(shù)據(jù)化、實(shí)時(shí)化和多媒體化。物聯(lián)網(wǎng)在鐵路運(yùn)輸領(lǐng)域的推廣和應(yīng)用各方面的條件已經(jīng)基本成熟。具有全面感知、可靠傳送、智能處理特點(diǎn)的物聯(lián)網(wǎng)是利用強(qiáng)大的的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)建立起來的。在物聯(lián)網(wǎng)中非常重要的技術(shù)之一就是射頻識(shí)別即RFID(又稱電子標(biāo)簽、無線射頻識(shí)別,是一種通信技術(shù),可通過無線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù),而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸)技術(shù):
由于RFID系統(tǒng)能全天候全時(shí)段作業(yè),不易受惡劣天氣和環(huán)境的影響,性能穩(wěn)定并且維護(hù)簡單,識(shí)度正確率高。所以,它被視為了鐵路信息化發(fā)展中一快新大陸。
RFID系統(tǒng)由三大部分組成:底端信息采集層、網(wǎng)絡(luò)與處理中心層、應(yīng)用與管理中心層:底端信息采集層包括電子標(biāo)簽(RFID)、閱讀器、天線等;網(wǎng)絡(luò)與處理中心層由無線路由、適配器、終端服務(wù)器組成;應(yīng)用與管理層主要由使用終端、服務(wù)網(wǎng)站組成。硬件系統(tǒng)主要完成數(shù)據(jù)的采集和傳輸功能、采集數(shù)據(jù)為電子標(biāo)簽攜帶的信息,該信息為實(shí)時(shí)監(jiān)控信息;軟件系統(tǒng)主要完成采集數(shù)據(jù)的接受、處理(加工、融合)和存儲(chǔ)(管理)。通過軟件系統(tǒng)和硬件系統(tǒng)的緊密配合,實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。RFID 技術(shù)的基本工作原理很容易理解:當(dāng)進(jìn)入磁場(即進(jìn)入識(shí)別器的工作范圍)電子標(biāo)簽的接收到識(shí)別器發(fā)出的數(shù)據(jù)射頻信號(hào)后,它會(huì)主動(dòng)發(fā)送某一頻率的射頻信號(hào)給識(shí)別器。如果電子標(biāo)簽返回的信息能被識(shí)別器能夠成功讀取,那么對(duì)其進(jìn)行解碼并送往后臺(tái)計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)的處理;若沒有能夠成功讀取信息,那么再次對(duì)電子標(biāo)簽發(fā)送數(shù)據(jù)巡檢信號(hào)直到讀取成功。
以往鐵路運(yùn)輸中的信息綁定與采集技術(shù)主要依賴于條形碼。但現(xiàn)行的條形碼存在幾個(gè)明顯的不足之處:第一,它能夠儲(chǔ)納的信息少,而且在使用它時(shí)有時(shí)會(huì)造成相當(dāng)復(fù)雜和繁瑣的數(shù)據(jù)調(diào)取問題。第二,條形碼對(duì)讀取代碼的距離要求很。費(fèi)力、費(fèi)時(shí)、費(fèi)錢,往往又達(dá)不到所要的結(jié)果。第三,條形碼很容易損壞且條形碼上儲(chǔ)存的是靜態(tài)的,靈活性差,難以根據(jù)對(duì)其信息進(jìn)行修改和補(bǔ)充。即使可以更新,還是會(huì)對(duì)資源造成浪費(fèi)。第四,條形碼具有一次使用性,不可重復(fù)利用。實(shí)際應(yīng)用時(shí),對(duì)標(biāo)簽數(shù)量要求極大。
鐵路運(yùn)輸信息化進(jìn)程既要對(duì)列車、機(jī)車、貨車等快速識(shí)別與追蹤,而且又要能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)具體貨物的快速識(shí)別與定位追蹤。RFID技術(shù)能夠很好的滿足對(duì)每一個(gè)貨物的上述要求。RFID技術(shù)的特點(diǎn)有:
1.可以通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo),對(duì)光線明暗要求較低。
2.可以實(shí)現(xiàn)對(duì)外部材料數(shù)據(jù)的直接讀取,不會(huì)對(duì)外部材料造成損壞,同時(shí)避免了開箱過程,節(jié)約了開箱時(shí)間。
3.對(duì)環(huán)境的兼容性較強(qiáng),可在惡劣環(huán)境下工作。
4.可遠(yuǎn)距離讀取,無需與目標(biāo)接觸。同時(shí)可導(dǎo)入數(shù)據(jù),重復(fù)利用強(qiáng)。
5.具有并行處理性,能夠同時(shí)對(duì)幾個(gè)射頻標(biāo)簽處理。同時(shí),可以對(duì)RFID標(biāo)簽所附著的物體進(jìn)行追蹤定位,提供實(shí)時(shí)位置。
在鐵路發(fā)展的以下幾個(gè)方面,攜帶信息量大,具有動(dòng)態(tài)信息采集能力的RFID可以或已經(jīng)發(fā)揮出了獨(dú)特的作用:
①客票防偽與識(shí)別。鐵路客票使用采用了RFID技術(shù)的客票,由于對(duì)應(yīng)的電子芯片的內(nèi)部數(shù)據(jù)是加過密的,與特定讀寫器信息對(duì)應(yīng),可確保實(shí)時(shí)準(zhǔn)確的驗(yàn)證車票真?zhèn)巍M瑫r(shí)檢票員還可以使用便攜式的識(shí)讀器對(duì)車票上的RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行讀取,與已有相關(guān)信息進(jìn)行比對(duì),可以辨別車票,大大加快了旅客進(jìn)出站的速度,提高了車站效率。
②集裝箱追蹤管理與監(jiān)控。隨著我國經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展,集裝箱貨物運(yùn)輸量與日俱增,而我國集裝箱運(yùn)輸中存在組織流程不合理、技術(shù)監(jiān)控不完備、信息化程度低等問題,加之集裝箱內(nèi)貨物狀態(tài)無法有效監(jiān)控,導(dǎo)致了集裝箱運(yùn)輸超偏載等事故頻發(fā)。眾所周知,運(yùn)輸集裝箱化是鐵路貨物運(yùn)輸發(fā)展主流,如果將無線射頻技術(shù)應(yīng)用到鐵路集裝箱,提高集裝箱智能性,既能夠?qū)崟r(shí)掌握到集裝箱在運(yùn)輸途中的狀態(tài),減少貨物損耗,也能提升鐵路集裝箱使用效率。
③增強(qiáng)信息共享性。現(xiàn)有鐵路在信息共享方面依然有很大的提升空間。目前,鐵路現(xiàn)有機(jī)制仍然存在較大列車資源浪費(fèi)的風(fēng)險(xiǎn)。無線射頻技術(shù)的信息共享能力,及能夠時(shí)將車站的車票發(fā)售情況與火車乘務(wù)員在車上的補(bǔ)票情況進(jìn)行信息對(duì)接,清楚的知道有車站的車票發(fā)售實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息,從而方便車上的旅客補(bǔ)票,提高現(xiàn)有鐵路基礎(chǔ)設(shè)施利用效率。
④提升倉庫管理質(zhì)量。在鐵路的貨運(yùn)倉庫管理方面,利用RFID電子標(biāo)簽穿透能力強(qiáng)的特點(diǎn),利用嵌在商品內(nèi)發(fā)出的無線電波的標(biāo)簽所記錄的商品序號(hào)、日期等信息,讓工作人員清楚方便知道里面有物品強(qiáng)狂。同時(shí)也可以提高貨物在倉庫的安全性。
⑤作用于鐵路貨車施封鎖?,F(xiàn)有鐵路貨車用施封鎖一般為鋼質(zhì)施封鎖,此類施封鎖然結(jié)構(gòu)簡單、成本低,但仍存在施手工作業(yè)差錯(cuò)率高,檢查效率低下,難以對(duì)重點(diǎn)貨物、重點(diǎn)車輛的施封狀態(tài)進(jìn)行跟蹤,無法實(shí)時(shí)掌握貨物狀態(tài),無法為客戶提供及時(shí)的物流信息等不足。將RFID技術(shù)運(yùn)用于施封鎖中,施封、補(bǔ)封、解封、信息讀取等均為計(jì)算機(jī)控制,差錯(cuò)率小。并能夠?qū)崟r(shí)檢測棚車及集裝箱的施封是狀況,實(shí)現(xiàn)了施封鎖檢查的自動(dòng)化、現(xiàn)代化,增強(qiáng)了貨運(yùn)檢查作業(yè)的針對(duì)性。
參考文獻(xiàn)
DHL公司在2005年底成功實(shí)施了一個(gè)價(jià)值10億的單品HF標(biāo)簽計(jì)劃并配置了相關(guān)識(shí)別系統(tǒng)取代傳統(tǒng)的條形碼,目的在于降低成本、提高服務(wù)質(zhì)量和防止盜竊。與此同時(shí),UPS從2004年開始了一系列RFID試驗(yàn),主要用于改進(jìn)包裹運(yùn)輸和商務(wù)供應(yīng)鏈上,以更好地為客戶服務(wù)。其試驗(yàn)內(nèi)容包括通過無源RFID標(biāo)簽取代條形碼標(biāo)簽從而延長貨箱的壽命,降低條形碼的低閱讀率;把RFID標(biāo)簽貼加在運(yùn)輸貨物的卡車上,實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸貨車的追蹤和定位。FedEx公司則利用RFID標(biāo)簽降低退回郵件引起的成本問題。
中國郵政也十分注重應(yīng)用新技術(shù)改造傳統(tǒng)郵政,提高郵件的處理效率:2005年11月系統(tǒng)投入生產(chǎn)試運(yùn)行的“RFID技術(shù)在上海速遞總包處理中的應(yīng)用”項(xiàng)目取得了較好成效;2007年下半年實(shí)施了“京滬穗郵政速遞總包RFID應(yīng)用試驗(yàn)項(xiàng)目”,第一次在全網(wǎng)環(huán)境下把RFID應(yīng)用到京滬穗三地的本口速遞總包袋牌,標(biāo)志著中國郵政開始從文本標(biāo)簽時(shí)代進(jìn)入到電子標(biāo)簽時(shí)代,具有劃時(shí)代的意義。
2 RFID在京滬穗速遞總包袋牌應(yīng)用案例分析
2.1項(xiàng)目實(shí)施的目的
為提高郵政企業(yè)市場競爭力,加快業(yè)務(wù)處理速度和質(zhì)量,在上海郵政市內(nèi)速遞總包應(yīng)用RFID技術(shù)和目前RFID技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)上,擴(kuò)大試驗(yàn)范圍,在京、滬、穗異地速遞總包處理中應(yīng)用RFID技術(shù),達(dá)到提高速遞郵件處理速度、處理質(zhì)量和處理管理水平的目的,積累大范圍應(yīng)用的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。
2.2項(xiàng)目實(shí)施的內(nèi)容
將RFID技術(shù)應(yīng)用在京、滬、穗速遞處理中心異地之間的航空速遞總包處理過程中。以現(xiàn)有的速遞綜合信息平臺(tái)、中心局生產(chǎn)作業(yè)等系統(tǒng)為基礎(chǔ),保持現(xiàn)有條形碼技術(shù)應(yīng)用體系不變,在三地之間本口到本口的總包上加掛RFID標(biāo)簽,并使RFID標(biāo)簽信息與現(xiàn)有的總包條碼信息之間建立數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián),在速遞總包交接、運(yùn)輸?shù)汝P(guān)鍵環(huán)節(jié)上增加RFID標(biāo)簽信息自動(dòng)采集點(diǎn),實(shí)現(xiàn)自動(dòng)點(diǎn)數(shù)和勾挑核對(duì)操作,滿足速遞業(yè)務(wù)和管理人員及時(shí)查詢速遞總包狀況的需求。
2.3選用的RFID袋牌
項(xiàng)目選擇超高頻(UHF)的無源RFID識(shí)別系統(tǒng)。工作頻率:902—928MHZ跳率;讀卡范圍:4~5.5m;RFID袋牌信息采用預(yù)制方法一次性寫入統(tǒng)一編碼的ID信息,電子信息僅含有郵件種類代碼(2位)、郵件流水號(hào)(8位)、國別代碼(2位)等(以下簡稱總包lD信息,需另行確定),不含有收寄局、寄達(dá)局、重量、件數(shù)等總包特征信息,見圖1。另外,采用激光刻蝕或噴碼方式在RFID袋牌上制作與總包ID信息相同的128條碼(統(tǒng)一編碼)、數(shù)據(jù)等人工可識(shí)讀信息,以方便人工分選、回收。
2.4應(yīng)用系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
系統(tǒng)采用集中模式構(gòu)建,在邏輯上分為中心控制系統(tǒng)和站點(diǎn)處理系統(tǒng)兩部分。設(shè)立RFID應(yīng)用系統(tǒng)監(jiān)控管理中心,在北京、上海、廣州三地分別部署RFID應(yīng)用站點(diǎn)處理系統(tǒng)。站點(diǎn)通過郵政綜合網(wǎng)連接到中心,將數(shù)據(jù)全部集中在監(jiān)控管理中心存儲(chǔ)。各站點(diǎn)之間通過中心共享RFID數(shù)據(jù)信息,網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)見圖2。
2.5生產(chǎn)處理流程
2.5.1總包出口流程
封發(fā)員在封發(fā)總包時(shí)拴掛128碼袋牌和RFID袋牌,之后掃描RFID袋牌和總包128碼袋牌,將兩個(gè)信息綁定再將總包信息掃描上傳到中心局兩子系統(tǒng),并將上傳信息進(jìn)行人堆操作。總包按照航班時(shí)間分堆后通過皮帶機(jī)輸送到隔離區(qū)內(nèi)安檢。通過在安檢出口皮帶機(jī)上安裝RFID閱讀器,實(shí)現(xiàn)出口總包自動(dòng)掃描、點(diǎn)數(shù)、登單,并通過大屏幕顯示出來,具體處理流程見圖3。
2.5.2進(jìn)口流程
放在堆板上的民航、郵航運(yùn)輸總包整板進(jìn)門后,被拖至開拆區(qū)進(jìn)行開拆、分堆,然后通過皮帶機(jī)將總包送至開拆臺(tái)席。在皮帶機(jī)上安裝RFID自動(dòng)識(shí)讀系統(tǒng),對(duì)來自北京、上海到廣州有RFID標(biāo)簽的總包,通過RFID系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)掃描,然后把信息傳送到中心局生產(chǎn)作業(yè)系統(tǒng)進(jìn)行勾挑核對(duì),具體處理流程見圖4。
2.6項(xiàng)目實(shí)施的效果
在整個(gè)試驗(yàn)運(yùn)行過程中,除了操作員沒有拴掛RFID袋牌和維護(hù)人員沒有開啟閱讀器電源等人為失誤操作外,廣州航空郵件處理中心的RFID速遞總包識(shí)讀率達(dá)到100%,這說明RFID是可靠的,試驗(yàn)是成功的。通過RFID在速遞總包袋牌上的應(yīng)用,我們掌握了很多生產(chǎn)應(yīng)用中的數(shù)據(jù)及方法,為日后在行業(yè)內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用積累了寶貴經(jīng)驗(yàn)。
3 對(duì)RFID推廣應(yīng)用相關(guān)問題的思考
3.1對(duì)該試驗(yàn)項(xiàng)目的建議
京滬穗速遞總包RFID袋牌試驗(yàn)項(xiàng)目的成功,讓我們看到了未來的郵件處理方向,但由于該項(xiàng)目只是部分地區(qū)、部分業(yè)務(wù)的試驗(yàn),如果要實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用,還需要做很多的改進(jìn)工作。歸納起來,主要有以下幾個(gè)方面:
第一,RFID應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)與中心局實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)交換。避免數(shù)據(jù)脫節(jié)。
第二,完善RFID袋牌發(fā)放、回收機(jī)制。當(dāng)RFID大量使用時(shí)。其發(fā)放、回收、檢測、調(diào)撥便成了問題。因此,必須有一套完善的RFID回收調(diào)撥機(jī)制。
第三,RFID袋牌設(shè)計(jì)更輕巧。由于航空郵件對(duì)重量要求十分高,因此大量使用RFID袋牌時(shí),其產(chǎn)生的自重也不可忽略。
第四,研究解決掛RFID袋牌郵件的批量閱讀問題。RFID最大的優(yōu)點(diǎn)就是可以批量閱讀,只有整批郵件直接讀取才能真正體現(xiàn)RFID技術(shù)的效率。
3.2對(duì)RFID在中國郵政應(yīng)用推廣的看法
利用RFID替代傳統(tǒng)條碼以及優(yōu)化傳統(tǒng)郵政內(nèi)部生產(chǎn)流程,是業(yè)界發(fā)展的方向。RFID要在中國郵政內(nèi)部生產(chǎn)中廣泛應(yīng)用,必須注意以下幾點(diǎn):
第一,盡快制定RFID的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),確保全網(wǎng)流通的產(chǎn)品在頻率、信息格式等方面的一致性。目前,中國在RFID標(biāo)準(zhǔn)方面已經(jīng)做了很多工作。2006年出臺(tái)了《中國RFID技術(shù)政策白皮書》,2007年頒布實(shí)施了《800/900頻段射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)應(yīng)用規(guī)定(試行)》。因此,在此基礎(chǔ)上要定義好產(chǎn)品的格式及應(yīng)用規(guī)范,確保全網(wǎng)統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。