基于物联网技术的士兵电子伤情管理系统 - 全文

　　一、RFID 技术用于战场救护

　　RFID 的应用有助于提高其战场救护能力。早在2003 年，美海军就曾测试了“ 战术医疗协作系统”(TacticalMedical Coordination System，TacMedCS)，该系统综合应用了RFID 技术和卫星通讯技术以追踪野战条件下伤残士兵的状态和后送情况。它是通过基于RFID 技术的腕带使医疗人员提高资源调配能力。实时了解伤员状态和确定伤员位置将令医疗人员可以更迅速地响应对医疗的需要并帮助他们对接受的伤员做出计划。当受伤士兵需要进行治疗时，医生就对其ID、病情、过敏史和其他返流情况编码输入标签，这些数据随后通过卫星传送到指挥中心。在未来的新测试中，士兵们将被发放基于RFID 技术的写有姓名、社会保险号、血型及其他一些重要东西的“军人身份牌”。在模拟训练及未来的实战中，医护人员将把从“身份牌”中读取的数据直接写到腕带中并发放给伤员，这样做能够很大程度的节约时间并减少出错。

　　二、需求分析

　　依据21 世纪军队信息化建设和对台军事斗争准备的需要，借鉴国外医院在民用医疗管理中应用RFID 技术的经验，启动RFID 技术在战地应急医疗管理中的应用研究工作。主要目标是开发一种基于RFID 技术的战地应急医疗管理系统，使我军医疗管理系统在未来战争中能够迅速做出反应，更好的完成所属的任务。重点研究一种能够在未来战场上实时监测士兵的生理状态、快速准确的确定受伤士兵的身份、伤情等个人详细信息并迅速展开救治的应急医疗管理系统，以取代传统的、落后的战场伤员救治和管理方法，最大幅度地提高未来战场伤员治愈率，保障部队的战斗力。

　　未来战争形势复杂多变，战争发起的突然性、战争本身的残酷性以及恶劣的战场环境都将给参战士兵带来严重的生理和心理上的伤害。如何迅速展开对受伤士兵的救治和管理也将成为未来战地应急医疗系统的重中之重。随着RFID 技术发展越来越成熟，研究和实现RFID 技术在战地应急医疗管理领域的应用，技术实现可行性比较好，而且符合军队医疗系统管理模式改革的大方向，可在应用中不断完善。另外有美军试验经验可以借鉴。

　　由于军用医疗管理系统的特殊性，不能完全引进国外现有系统，也不可完全依赖外国公司或国内地方单位开发研制。应主要借鉴国内外应用系统的成熟技术和成功经验，结合我军实际，创新性地开发符合我军实际的战地应急医疗管理系统。

　　三、系统原理

　　三级医疗体系在战场上应用流程：

　　1、战士受伤

　　当战士在战场受伤后，按下军用腕带的SOS按钮，腕带上的无线设备会将受伤战士的地理坐标通过北斗卫星发送到医疗体系后台。后台会立即启动报警体系，将检索战士所在位置最近的医疗救护员进行救助。如果战区没有医疗救护员，后台系统会通知最近的战区医疗队。由医疗队部署医疗救护员赶往受伤现场进行救助。

　　2、野战医疗救护员

　　医疗救护员找到呼救的伤员后，判断是否能进行简单的救助，如包扎止血等。如果只是轻伤，救护员能自行医治，救护员自己处理后，将结果发送到数据库;如果判断救治不了的，将信息发到数据中心是数据库，并将伤员送到附近的医疗队。

　　2、医疗队现场救助

　　将伤员送到医疗队后对伤员进行医疗处理，同时扫描战士身上标识并勾选战士的受伤的情况。然后将战士受伤情况表单提交到医疗体系平台和战区医疗所无线设备中。同时，战区医疗所分析战士受伤情况，做出相应决策。送往后方医院或准备医疗资源在医疗所进行救治。

　　3、 医疗队间互助医疗

　　当医疗队到达现场发现现场救助情况人手不够，或备品不足时。医疗队可以在自组的ZigBee网络中呼叫在附近最近的医疗队。多队协作一起完成救助任务。

　　4、 医疗所救治

　　若伤员伤势较轻，到医疗救治所后立即进行救治。若伤员伤势较重，医疗所没有能力进行救助，将伤员转送到相关的后方医院进行治疗。同时，将伤员信息更新到医疗体系平台。系统平台立即启动应急体系，根据伤员伤情进行会诊，并做好准备，节约对伤者的抢救时间。

　　5、 医疗所间互助医疗

　　当医疗所到达现场发现现场救助情况人手不够，或备品不足时。医疗所也可以在自组的zigbee网络中呼叫在附近最近的医疗所。让其指派人员来进行协助。

　　6、 后方医院救治

　　当伤员抬入后方医院时，通过感应门，立即在显示屏上显示伤者的姓名、受伤部位、以及手术室编号。院方已经根据伤者的情况，提前准备好手术用品。手术后，院方将伤者情况更新到医疗平台备案。

　　四、系统实现

　　1、硬件系统组成

　　Ø 有源腕带电子标签(若使用GPRS实现远距离通信和使用GPS进行定位，则需要集成GPRS和GPS模块)

　　Ø 手持PDA(为了方便医护人员通过PDA随时查询、接受伤员信息和远距离通信，需要设计屏幕显示器同时集成GPRS模块与GPS模块)

　　Ø 上位机

　　2、硬件系统简述

　　有源腕带电子标签由士兵佩戴，每个电子标签对应唯一的ID，此ID与士兵基本信息绑定，存储在数据库中。

　　手持PDA由医护人员佩戴，当身边的士兵受伤时可通过对士兵腕带的扫描来了解士兵的信息，并采用最妥善的方式进行处理。另外当有士兵受伤并向指挥中心报告的时候，指挥中心可将士兵信息和坐标发送到医护人员的PDA中，医护人员可最快速的对伤员进行处理。

　　上位机即控制机由控制中心控制，控制中心可通过GPS查看士兵具体位置、接受伤员信息、通知医护人员伤员坐标和伤员信息。

　　3、软件系统组成

　　系统平台软件包括

　　• 士兵信息管理：包括姓名、社会保险号、血型、过敏史、历来受伤情况等。所有的士兵信息都保存在信息管理系统中，管理人员在有允许权限的情况下可进行查看、添加、删减、更改等操作，以及士兵GPS定位。

　　• 病例管理系统：管理病人的病例资料，并且根据权限设定，允许符合权限条件的人，查阅相关病例。

　　• 库房物资管理：对医院库房进行管理，包括药品出入库，药品检索等等。

　　• 病房监控管理：对住院处病房进行监控管理的系统，提供更安全的就医环境。

　　• 战区相应机制：后方医院和战场医疗所沟通软件，传递伤员信息使医院快速进入急救状态。

　　• 医院财务管理：医院财务系统，各个部门结算，报表管理等等。

　　• 内部通信系统：医院内部即时聊天公交，单位网站，单位邮箱等等。

　　五、北斗卫星导航系统

　　1、简介

　　北斗卫星导航系统﹝BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System﹞是中国正在实施的自主研发、独立运行的全球卫星导航系统。

　　北斗卫星导航系统由空间端、地面端和用户端三部分组成，空间端包括5颗静止轨道卫星和30颗非静止轨道卫星，地面端包括主控站、注入站和监测站等若干个地面站，用户端由北斗用户终端以及与美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧洲GALILEO等其他卫星导航系统兼容的终端组成。

　　2、系统融合

　　北斗卫星导航系统为我国自主研发的系统，在定位和通信的技术方面有GPS和GPRS无法比拟的优势，为将来更适合我军的应用，我们硬件系统和软件系统的设计将预留北斗卫星导航系统的二次开发。

　　六、系统优势

　　◆快速确定战场伤员的位置，便于医护人员及时救助

　　◆完整记录士兵的病例，更加准确地采取治疗措施，避免用药错误

　　◆由指挥中心统一调度，实现全智能化的医护场所资源协调

　　◆大幅度缩短了伤员的治疗时间

　　◆实现伤员运送过程中的实时监控

　　◆大幅度提高了伤员的治愈率

　　◆最大限度的保障了我军战斗力

　　七、结论

　　21世纪军队信息化建设和对台军事斗争，都对士兵电子伤情系统的研究提出了迫切需求。加快我军战地应急医疗管理系统的研制，对提高我军医疗系统的综合救治能力无疑具有非常深远的意义。在和平条件下，士兵电子伤情系统可以被各种医院以及平民救援工作者用于人道主义救援、维和、救灾等，尤其是对我国而言，各种自然灾害和突发公共卫生安全事件时有发生，每次都会造成大量的人员伤亡，所以这套系统在民用领域同样可以取得很大的效益。