RFID融合傳感技術用于血液管理的可行性

血液管理業務的一般流程為：獻血登記一體檢一血樣檢測一采血一血液人庫一在庫管理（成分處理等）一血液出庫一醫院供患者使用（或制成其他血液制品）。在這一過程中，常常涉及到大量的數據信息，包括獻血者的資料、血液類型、采血時間、地點、經手人等。大量的信息給血液的管理帶來了一定的困難，又加上血液是一種非常容易變質的物質，如果環境條件不適宜，血液的品質即遭破壞，所以血液在存儲和運輸途中，質量的實時監控也十分關鍵。RFID與傳感技術便是能解決以上問題、有效助力血液管理的新興技術。

RFID技術能夠為每袋血液提供各自唯一的身份，并為其存人相應的信息，這些信息與后臺數據庫互聯，因此，血液無論是在采血點，還是在調動點血庫，或是在使用點醫院，都能全程受到RFID系統的監控，血液在各調動點的信息可以隨時被跟蹤出來。以往的血液出人庫費時、費力，使用前還需要人工進行信息核對，采用RFID技術后，無須精確定位就能大批量地對數據進行實時采集、傳遞、核對與更新，加快了血液的出人庫識別，還避免了人工核對時常出現的差錯。而RFID的非接觸識別特性還可以確保血液在不會受到污染的條件下進行識別和檢測，減小了血液受污染的可能性，它還不怕灰塵、污漬、低溫等，能夠在存儲血液的特殊環境條件下保持正常工作工作。

傳感技術是感知、獲取與檢測信息的窗口，它能夠實現數據的采集量化、處理融合和傳輸應用。通過傳感器對血液環境溫度、密封狀況和振蕩程度等的實時監測和采集，再通過系統對感知信息的及時處理與反應，能夠有效避免血液的變質，保障血液的質量。

將RFID與傳感技術融合起來，運用既能提高識別效率、實現信息跟蹤，又能實時監控物品質量的RFID傳感器標簽，便能夠真正實現血液管理的智能信息化。

RFID傳感器標簽的設計

RFID傳感器標簽主要由微控制單元、傳感單元、射頻單元、通信單元、定位單元和供電單元組成，如圖1所示。

1. 微控制單元

微控制單元由嵌人式系統構成，包括嵌人式微處理器、存儲器、嵌人式操作系統等，還集成了看門狗、定時/計數器、同步/異步串行接口、A/D和D/A轉換器以及I/O等各種必要功能和外部設備。該單元實現的主要功能包括：負責整個芯片的任務分配與調度、數據的整合與傳輸，進行無線數據驗證，完成數據的分析、存儲和轉發，區域內網絡的路由維護，芯片電源的能耗管理等。

2. 傳感單元

傳感單元主要由傳感器和A/D轉換器組成。傳感器是能夠感受規定的被測量并按照一定的規律將其轉換成可用輸出信號的器件或裝置。通常傳感器由敏感元件和轉換元件組成，敏感元件采集外部需要傳感的信息，將其送人轉換元件，后者完成將上述物理量轉化為系統可以識別的原始電信號，并通過積分電路、放大電路的整形處理，最后經過A/D轉換成數字信號并送人微控制單元進行進一步處理。

考慮到血液存儲與運輸對環境條件的要求，本傳感單元包含了對監測區域內溫度、壓力、感光、振蕩等多項物理信號測試的功能。

3. 射頻單元

射頻單元控制接收和發送射頻信號，并選擇運用空分多路、時分多路、頻分多路和碼分多路等存取方法實現多目標同時識別與系統防沖撞機制。

4. 通信單元

通信單元用于數據通信，解決無線通信中的載波頻段選擇、數據傳輸速率、信號調制、編碼方式等，并通過天線進行芯片與讀寫器問數據的收發工作，具有數據融合、請求仲裁和路由選擇等功能。

5. 定位單元

定位單元實現芯片自身位置的定位以及信息傳輸方位的定位。基于無線傳輸協議，如IEEE802.15.4標準和ZigBee協議等。定位算法可選用基于測距（如信號強度測距、時間差測距等）或不基于測距的方法（如質心法、DV—Hop算法等）。

6. 供電單元

RFID傳感器標簽有無源、半無源和有源之分。無源標簽不需要芯片內置電池，它通過提取讀寫器發出的射頻能量來維持工作。半無源和有源標簽都需要內部電池供電來維持正常的傳感與射頻工作。考慮到血液管理中對血液制品的實時監控需要保證其持續、正常的能量供給，因此加入了供電單元，設計為半無源或有源標簽。

在這一部分中，通過合理的設置芯片的接收、發射以及待機狀態，可以解決好能量消耗與傳輸可靠性的問題，有效延長芯片的使用壽命。