專(zhuān)利名稱(chēng)：超高頻主動(dòng)式rfid體溫傳感標(biāo)簽的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種病人體溫傳感產(chǎn)品。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有病人體溫檢測(cè)儀器對(duì)于病人的體溫的檢測(cè)只能在病房的病床附近進(jìn)行，采集的數(shù)據(jù)無(wú)法直接輸送到監(jiān)控室，病人的突發(fā)情況醫(yī)護(hù)人員來(lái)不及處理。隨著移動(dòng)識(shí)別技術(shù)的不斷推廣和應(yīng)用，RFID (Radio FrequencyIdentification,無(wú)線射頻識(shí)別)作為一項(xiàng)新技術(shù)，已在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。RFID
技術(shù)具有巨大的發(fā)展?jié)摿εc應(yīng)用空間，被認(rèn)為是21世紀(jì)最有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一?，F(xiàn)代化的大中型醫(yī)院期望利用RFID技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通信技術(shù)及數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)，對(duì)醫(yī)院各項(xiàng)管理、醫(yī)療護(hù)理、物資經(jīng)濟(jì)和科研教學(xué)等信息進(jìn)行有效的管理和應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)醫(yī)院內(nèi)、外部信息資源共享的RFID應(yīng)用系統(tǒng)。同時(shí)，隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和人民生活水平的不斷提高，國(guó)人人均壽命延長(zhǎng)，人們對(duì)醫(yī)療保健的要求也越來(lái)越高。在一些大型醫(yī)院中常常因?yàn)椴∪颂?，醫(yī)護(hù)人員工作繁重而來(lái)不及給一些病人進(jìn)行常規(guī)的監(jiān)護(hù)治療，使病人的一些突發(fā)情況得不到關(guān)注和及時(shí)的治療，最后造成一些不必要的影響，給病人和醫(yī)院都帶來(lái)了無(wú)可挽回的損失。因此，有必要開(kāi)發(fā)一個(gè)能對(duì)病人基本體征數(shù)據(jù)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)測(cè)的電子監(jiān)護(hù)標(biāo)簽。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要克服現(xiàn)有病人體溫檢測(cè)儀器無(wú)法實(shí)時(shí)傳輸病人體溫檢測(cè)數(shù)據(jù)的不足，提供了一種可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)并傳輸病人體溫的主動(dòng)式RFID電子標(biāo)簽。I.超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于包括微處理器、超高頻RFID模塊、體溫傳感模塊、電池電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、發(fā)射天線、鈕扣電池、標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊；所述的RFID模塊、體溫監(jiān)測(cè)模塊、電源電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、電源負(fù)極均分別通過(guò)電路與核心微處理器連接；所述的天線與RFID模塊連接，所述的啟動(dòng)電路與電源連接。2.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于所述的標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊包括串接在電池電路中的的一個(gè)常閉模塊開(kāi)關(guān)，所述的常閉模塊開(kāi)關(guān)與標(biāo)簽的收納盒的盒底裝有小磁帽配合，當(dāng)標(biāo)簽裝入底盒時(shí)，常閉模塊開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，標(biāo)簽停止工作，此時(shí)不耗電；當(dāng)標(biāo)簽?zāi)贸鍪占{盒時(shí)，常閉模塊開(kāi)關(guān)閉合，標(biāo)簽上電開(kāi)始工作，體溫傳感模塊開(kāi)始定期檢測(cè)體溫，RFID模塊發(fā)送數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)包括標(biāo)簽ID、溫度數(shù)據(jù)、電池電壓值、信號(hào)強(qiáng)度、數(shù)據(jù)鏈接質(zhì)量的無(wú)線射頻信號(hào)(即RFID信號(hào)))。3.如權(quán)利要求2所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于所述的常閉模塊開(kāi)關(guān)包括一對(duì)相互靠近的鐵磁性金屬觸點(diǎn)和一個(gè)小磁鐵，小磁鐵封裝在金屬觸點(diǎn)的上方3mm處。當(dāng)該常閉模塊開(kāi)關(guān)距離標(biāo)簽收納盒底的小磁帽小于IOmm時(shí)，常閉模塊開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。
4.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于所述的電池電壓監(jiān)測(cè)模塊，平常不工作，通過(guò)微處理器I/O 口定期提供高電平來(lái)供電。5.如權(quán)利要求4所述的微處理器每隔24小時(shí)通過(guò)I/O 口輸出一個(gè)高電平，提供電池電壓監(jiān)測(cè)模塊供電，這時(shí)ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，微處理器I/O 口輸出低電平。達(dá)到節(jié)約電源的作用。6.如權(quán)利要求2所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，當(dāng)標(biāo)簽的電池電壓低于系統(tǒng)最低工作電壓時(shí)，標(biāo)簽將發(fā)出告警信號(hào)。7、如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體 溫傳感標(biāo)簽，其特征在于，所述體溫監(jiān)測(cè)模塊由微功耗高精度溫度傳感器組成，所發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)精度為O. 0625度，微處理器對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，輸出精度為O. I度的溫度數(shù)據(jù)。8、如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于，所述的RFID模塊采用微功耗射頻芯片，其發(fā)射和接收頻率為433M、移頻鍵控FSK調(diào)制方式、CSMA/CD和智能離散時(shí)槽ALOHA防沖突協(xié)議。9、如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于，所述的RFID模塊發(fā)射信號(hào)的周期為25 35秒的隨機(jī)數(shù)值。所述的核心微處理器可采用常用的微處理器，為了降低能耗優(yōu)選低功耗微處理器，一般可選用工作電壓為I. 8V 3. 6V、待機(jī)電流為I μ A以下且從待機(jī)模式喚醒時(shí)間為Ius以下的微功耗微處理器；可選用含有內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)空間的微功耗MCM，所述的存儲(chǔ)空間或存儲(chǔ)模塊的容量至少為1Κ，以更好的滿(mǎn)足存儲(chǔ)的需要。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)本發(fā)明可實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病人的體溫?cái)?shù)據(jù)，并最終上傳至數(shù)據(jù)管理中心，便于管理和報(bào)警，及時(shí)處理病人的突發(fā)情況。當(dāng)主動(dòng)式RFID病人體溫監(jiān)測(cè)標(biāo)簽電源電壓低于I. 8V時(shí)，標(biāo)簽發(fā)出Low Battery報(bào)警信號(hào)。


圖I為本發(fā)明的電路結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明的電源電源監(jiān)測(cè)示意圖；圖3為本發(fā)明的啟動(dòng)電路示意圖；圖4為本發(fā)明的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；圖5為本發(fā)明的信號(hào)發(fā)射周期圖。
具體實(shí)施例方式參照附圖1、2、3 :本發(fā)明所述的一種主動(dòng)式RFID病人體溫監(jiān)測(cè)標(biāo)簽，包括核心微處理器、RFID模塊、體溫監(jiān)測(cè)模塊、電源電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、天線、電源，以及觸發(fā)標(biāo)簽進(jìn)入工作狀態(tài)的啟動(dòng)電路；所述的RFID模塊、體溫監(jiān)測(cè)模塊、電源電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、電源負(fù)極均分別通過(guò)電路與核心微處理器連接；所述的天線與RFID模塊連接，所述的啟動(dòng)電路與電源連接。所述的啟動(dòng)電路包括與電源正極串接的一個(gè)常閉電磁開(kāi)關(guān)，所述的開(kāi)關(guān)與標(biāo)簽的底盒裝有小磁鐵配合，當(dāng)標(biāo)簽裝入底盒時(shí)，開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電源回路標(biāo)簽停止工作；當(dāng)標(biāo)簽?zāi)贸龅缀袝r(shí)，開(kāi)關(guān)閉合，標(biāo)簽上電開(kāi)始工作，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體溫的模塊啟動(dòng)，RFID模塊定期發(fā)送帶有標(biāo)簽ID號(hào)和溫度數(shù)據(jù)、信號(hào)強(qiáng)度、數(shù)據(jù)鏈接質(zhì)量的無(wú)線射頻信號(hào)(即RFID信號(hào))，無(wú)線射頻信號(hào)被RFID閱讀器實(shí)時(shí)接收和監(jiān)護(hù)，并上傳至數(shù)據(jù)管理中心。所述的電源電壓監(jiān)測(cè)模塊定時(shí)監(jiān)測(cè)微處理器的一個(gè)I/O和GND之間的電壓差，通過(guò)定時(shí)控制該I/O 口輸出高電平，同時(shí)開(kāi)啟ADC轉(zhuǎn)換，轉(zhuǎn)換結(jié)束后，控制該I/O 口輸出低電平，并關(guān)閉ADC內(nèi)核，從而達(dá)到省電的目的；同時(shí)核心微處理器具有對(duì)采集的電源電壓進(jìn)行自我補(bǔ)償。微處理器、RFID模塊、體溫監(jiān)測(cè)模塊、電源電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、天線、啟動(dòng)電路設(shè)計(jì)在一塊I. Omm厚的PCB電路板上。 所述的RFID模塊可采用常用的無(wú)線射頻識(shí)別元件，如射頻芯片等；為了降低能耗優(yōu)選微功耗射頻芯片。所述的微功耗射頻芯片的發(fā)射和接收頻率最好為ISM頻段，可以不需申請(qǐng)，免費(fèi)使用。所述的微功耗射頻芯片采用智能離散時(shí)槽ALOHA防沖突協(xié)議以及其自帶的移頻鍵控FSK調(diào)制方式和CSMA/CD。所述的RFID模塊發(fā)射信號(hào)的周期為25S-35S的隨機(jī)數(shù)值，可減少多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)射帶來(lái)的信號(hào)沖突問(wèn)題。所述的核心微處理器可采用常用的微處理器，為了降低能耗優(yōu)選低功耗微處理器，一般可選用工作電壓為I. 8V 3. 6V、待機(jī)電流為I μ A以下且從待機(jī)模式喚醒時(shí)間為Ius以下的微功耗微處理器；可選用含有內(nèi)置模數(shù)轉(zhuǎn)換器和存儲(chǔ)空間的微功耗MCM，所述的存儲(chǔ)空間或存儲(chǔ)模塊的容量至少為1Κ，以更好的滿(mǎn)足存儲(chǔ)的需要。微處理器可采用含8Kflash存儲(chǔ)器的MSP430f2132，其工作電壓為I. 8-3. 6V、待機(jī)電流為O. I μ A，且從待機(jī)模式喚醒時(shí)間為6 μ S，通過(guò)焊腳焊接在PCB電路板上；啟動(dòng)電路的電磁開(kāi)關(guān)通過(guò)焊腳焊接在PCB電路板上。如圖4所示，具體實(shí)施時(shí)電源可采用CR2032型號(hào)鈕扣電池，通過(guò)雙列直角插針焊接在PCB電路板上；天線可采用陶瓷天線，通過(guò)焊腳焊接在PCB電路板上，可最大限度節(jié)省PCB電路板空間；RFID模塊可采用微功耗射頻芯片CC1101，其發(fā)射和接收頻率采用ISM頻段的433MHz，采用移頻鍵控FSK調(diào)制方式和CSMA/⑶和智能離散時(shí)槽ALOHA防沖突協(xié)議，通過(guò)焊腳焊接在PCB電路板上。如圖5所示，主動(dòng)式RFID病人體溫監(jiān)測(cè)標(biāo)簽的定時(shí)器基準(zhǔn)設(shè)定為30S，也就是每個(gè)電子標(biāo)簽每隔30S發(fā)射一次，考慮到多個(gè)電子標(biāo)簽在同一個(gè)區(qū)域會(huì)產(chǎn)生空間信號(hào)碰撞，所以針對(duì)30S的定時(shí)器，增加了隨機(jī)時(shí)間At發(fā)生器，At = 0-5S，隨機(jī)時(shí)間疊加在30S的時(shí)間周期上，最終能產(chǎn)生tn = 30S± At(At = 0-5S)的隨機(jī)發(fā)射周期，這樣在很大程度上避免了信號(hào)沖突。即RFID模塊發(fā)射信號(hào)的周期為25S-35S的隨機(jī)數(shù)值，可減少多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)發(fā)射帶來(lái)的信號(hào)沖突問(wèn)題。本發(fā)明主動(dòng)式RFID病人體溫監(jiān)測(cè)標(biāo)簽具體使用時(shí)，需從底盒中取出，此時(shí)啟動(dòng)電路中電磁開(kāi)關(guān)閉合，標(biāo)簽開(kāi)始上電工作，用于實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)體溫的模塊啟動(dòng)，RFID模塊定期發(fā)送帶有標(biāo)簽ID號(hào)和溫度數(shù)據(jù)、信號(hào)強(qiáng)度、數(shù)據(jù)鏈接質(zhì)量的無(wú)線射頻信號(hào)(即RFID信號(hào))，無(wú)線射頻信號(hào)被RFID閱讀器實(shí)時(shí)接收和監(jiān)護(hù)，并上傳至數(shù)據(jù)管理中心。其中標(biāo)簽上電初始化后，先檢測(cè)一次電源電壓，并通過(guò)RFID模塊發(fā)送至RFID閱讀器，然后進(jìn)入低功耗狀態(tài)。當(dāng)電壓低于I. 8V時(shí)，標(biāo)簽發(fā)出Low Battery報(bào)警信號(hào)。標(biāo)簽不使用時(shí)，放回底盒，電磁開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，電源回路切斷，標(biāo)簽停止工作。
本說(shuō)明書(shū)實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍的不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
權(quán)利要求
1.超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于包括微處理器、超高頻RFID模塊、體溫傳感模塊、電池電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、發(fā)射天線、鈕扣電池、標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊；所述的超高頻RFID模塊、體溫傳感模塊、電源電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、電源負(fù)極均分別通過(guò)電路與微處理器連接；所述的天線與超高頻RFID模塊連接，所述的標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊與電源連接。
2.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于所述的標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊包括串接在電池電路中的的一個(gè)常閉模塊開(kāi)關(guān)，所述的常閉模塊開(kāi)關(guān)與標(biāo)簽的收納盒的盒底裝有小磁帽配合，當(dāng)標(biāo)簽裝入底盒時(shí)，常閉模塊開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，標(biāo)簽停止工作，此時(shí)不耗電；當(dāng)標(biāo)簽?zāi)贸鍪占{盒時(shí)，常閉模塊開(kāi)關(guān)閉合，標(biāo)簽上電開(kāi)始工作，體溫傳感模塊開(kāi)始定期檢測(cè)體溫，RFID模塊發(fā)送數(shù)據(jù)(該數(shù)據(jù)包括標(biāo)簽ID、溫度數(shù)據(jù)、電池電壓值、信號(hào)強(qiáng)度、數(shù)據(jù)鏈接質(zhì)量的無(wú)線射頻信號(hào)(即RFID信號(hào)))。
3.如權(quán)利要求2所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于所述的常閉模塊開(kāi)關(guān)包括一對(duì)相互靠近的鐵磁性金屬觸點(diǎn)和一個(gè)小磁鐵，小磁鐵封裝在金屬觸點(diǎn)的上方3mm處。當(dāng)該常閉模塊開(kāi)關(guān)距離標(biāo)簽收納盒底的小磁帽小于IOmm時(shí)，常閉模塊開(kāi)關(guān)斷開(kāi)。
4.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于所述的電池電壓監(jiān)測(cè)模塊，平常不工作，通過(guò)微處理器I/O 口定期提供高電平來(lái)供電。
5.如權(quán)利要求4所述的微處理器每隔24小時(shí)通過(guò)I/O口輸出一個(gè)高電平，提供電池電壓監(jiān)測(cè)模塊供電，這時(shí)ADC轉(zhuǎn)換啟動(dòng)，當(dāng)轉(zhuǎn)換結(jié)束后，微處理器I/O 口輸出低電平。達(dá)到節(jié)約電源的作用。
6.如權(quán)利要求2所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，當(dāng)標(biāo)簽的電池電壓低于系統(tǒng)最低工作電壓時(shí)，標(biāo)簽將發(fā)出告警信號(hào)。
7.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于，所述體溫監(jiān)測(cè)模塊由微功耗高精度溫度傳感器組成，所發(fā)出的溫度數(shù)據(jù)精度為O. 0625度，微處理器對(duì)溫度數(shù)據(jù)進(jìn)行補(bǔ)償，輸出精度為O. I度的溫度數(shù)據(jù)。
8.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于，所述的RFID模塊采用微功耗射頻芯片，其發(fā)射和接收頻率為433M、移頻鍵控FSK調(diào)制方式、CSMA/CD和智能離散時(shí)槽ALOHA防沖突協(xié)議。
9.如權(quán)利要求I所述的超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，其特征在于，所述的RFID模塊發(fā)射信號(hào)的周期為25 35秒的隨機(jī)數(shù)值。
全文摘要
超高頻主動(dòng)式RFID體溫傳感標(biāo)簽，包括微處理器、超高頻RFID模塊、體溫傳感模塊、電池電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、發(fā)射天線、鈕扣電池、標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊；所述的超高頻RFID模塊、體溫傳感模塊、電源電壓監(jiān)測(cè)模塊、實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、電源負(fù)極均分別通過(guò)電路與微處理器連接；所述的天線與超高頻RFID模塊連接，所述的標(biāo)簽工作觸發(fā)模塊與電源連接?？蓪?shí)時(shí)監(jiān)測(cè)病人的體溫?cái)?shù)據(jù)，及時(shí)處理病人突發(fā)事件。
文檔編號(hào)A61B5/01GK102949182SQ201110241979
公開(kāi)日2013年3月6日 申請(qǐng)日期2011年8月23日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月23日
發(fā)明者曹世華, 楊金義, 劉飛 申請(qǐng)人:杭州師藍(lán)信息技術(shù)有限公司