射頻識(shí)別系統(tǒng)及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明揭示了一種射頻識(shí)別系統(tǒng)及其制作方法，該射頻識(shí)別系統(tǒng)包括：托盤(pán)、主天線模塊、四個(gè)輔助天線模塊、射頻處理組件及射頻通道組件，托盤(pán)的底面及四個(gè)側(cè)面圍成容置腔，用于容置醫(yī)療器械；主天線模塊位于底面；四個(gè)輔助天線模塊分別位于四個(gè)側(cè)面處；射頻通道組件用于連通射頻處理組件、主天線模塊及四個(gè)輔助天線模塊，形成一射頻識(shí)別通路；當(dāng)射頻信號(hào)進(jìn)入托盤(pán)時(shí)，主天線模塊及四個(gè)輔助天線模塊輻射射頻信號(hào)，從而使得容置腔完全被射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，可通過(guò)射頻識(shí)別通道對(duì)容置腔中的醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。本發(fā)明提供的射頻識(shí)別系統(tǒng)可形成一個(gè)無(wú)死角識(shí)別的空間矩陣三維射頻場(chǎng)，可準(zhǔn)確識(shí)別醫(yī)療器械。
【專利說(shuō)明】射頻識(shí)別系統(tǒng)及其制作方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于醫(yī)療器械和通訊領(lǐng)域，具體涉及一種用于識(shí)別醫(yī)療器械的射頻識(shí)別系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]根據(jù)國(guó)家2004年由衛(wèi)生部頒布的《醫(yī)療器械注冊(cè)管理辦法》和2008年國(guó)藥發(fā)布的《醫(yī)療器械不良事件監(jiān)測(cè)和再評(píng)價(jià)管理辦法》，對(duì)于手術(shù)器械的管理提出可追蹤、可追溯的要求，同時(shí)需要符合GMP (Good Manufacturing Practice)認(rèn)證,但是醫(yī)療器械由于種類繁多，形狀各異，數(shù)量巨大，使用環(huán)境要求復(fù)雜的特點(diǎn)，傳統(tǒng)的人工記錄已經(jīng)不能適應(yīng)法律法規(guī)的要求，隨著科技的發(fā)展和基礎(chǔ)產(chǎn)業(yè)能力的提升，新型基于超高頻自動(dòng)識(shí)別設(shè)備(UHF-RFID, Ultra High Frequency-Rad1 Frequency Identificat1n)能解決以上一系列的問(wèn)題；傳統(tǒng)的方式是基于人工手工清點(diǎn)，手工記錄，無(wú)法形成系統(tǒng)管理，無(wú)法形成器械使用數(shù)據(jù)和報(bào)告，同時(shí)需要大量的人力來(lái)維護(hù)數(shù)量巨大的醫(yī)療器械，管理成本高昂，嚴(yán)重制約醫(yī)療器械實(shí)現(xiàn)精益管理的進(jìn)程；同時(shí)手術(shù)準(zhǔn)備時(shí)間長(zhǎng)，使用中甚至有遺落人體的重大醫(yī)療事故發(fā)生，延誤搶救的第一時(shí)間，帶來(lái)嚴(yán)重的不良后果，甚至引起不必要的醫(yī)患糾紛。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提出一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，通過(guò)設(shè)計(jì)一個(gè)具有空間矩陣三維射頻場(chǎng)的托盤(pán)，達(dá)到識(shí)別醫(yī)療器械的目的。
[0004]為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，該射頻識(shí)別系統(tǒng)包括托盤(pán)、主天線模塊、四個(gè)輔助天線模塊、射頻處理組件及射頻通道組件，該托盤(pán)包含底面及與該底面相垂直的四個(gè)側(cè)面，該底面及該四個(gè)側(cè)面圍成一容置腔，該容置腔用于容置該醫(yī)療器械；該主天線模塊位于該底面；該四個(gè)輔助天線模塊分別位于該四個(gè)側(cè)面處；該射頻處理組件用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；該射頻通道組件用于連通該射頻處理組件、該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)；其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該托盤(pán)時(shí)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
[0005]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊分別內(nèi)嵌并密封于該托盤(pán)的該底面及該四個(gè)側(cè)面內(nèi)。
[0006]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該射頻處理組件包括:數(shù)字信號(hào)處理器、射頻功率放大器及多路復(fù)用器模塊，該數(shù)字信號(hào)處理器用于發(fā)射該射頻信號(hào)；該射頻功率放大器用于調(diào)整該射頻信號(hào)；該多路復(fù)用器模塊用于將該射頻信號(hào)通過(guò)該射頻通道組件傳遞到該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊。
[0007]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該多路復(fù)用器模塊包括前向發(fā)射功率傳感器、智能掃描單元及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體控制端。
[0008]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該射頻通道組件包括:射頻觸點(diǎn)及復(fù)數(shù)根射頻連接線纜，該射頻觸點(diǎn)用于導(dǎo)通該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊；該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜用于導(dǎo)通該多路復(fù)用器模塊及該射頻觸點(diǎn)。
[0009]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn),該射頻觸點(diǎn)包括:主動(dòng)射頻觸點(diǎn)及被動(dòng)射頻觸點(diǎn)，該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)用于連接該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，且該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)內(nèi)嵌于該托盤(pán)內(nèi)；該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)與該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜連接，且該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)與該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)配合導(dǎo)通。
[0010]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該主天線模塊由陶瓷蝕刻材料制成，該四個(gè)輔助天線模塊由玻纖板蝕刻材料制成。
[0011]作為本發(fā)明的進(jìn)一步改進(jìn)，該射頻信號(hào)為不連續(xù)信號(hào)。
[0012]本發(fā)明還提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)制作方法，該射頻識(shí)別系統(tǒng)用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，該方法包括:
提供一托盤(pán)，該托盤(pán)包含底面及與該底面相垂直的四個(gè)側(cè)面，該底面及該四個(gè)側(cè)面圍成一容置腔，該容置腔用于容置該醫(yī)療器械；
提供一主天線模塊，安裝該主天線模塊于該底面處；
提供四個(gè)輔助天線模塊，分別安裝該四個(gè)天線模塊于該四個(gè)側(cè)面內(nèi)；
提供一射頻處理組件，該射頻處理組件用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；
提供一射頻通道組件，利用該射頻通道組件連通該射頻處理組件、該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)；
其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該托盤(pán)時(shí)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
[0013]本發(fā)明還提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，該射頻識(shí)別系統(tǒng)包括:主天線模塊、四個(gè)輔助天線模塊、射頻處理組件及射頻通道組件，該四個(gè)輔助天線模塊垂直設(shè)置于該主天線模塊的四周，該四個(gè)輔助天線模塊與該主天線模塊圍成一容置腔，該容置腔用于容置該醫(yī)療器械；該射頻處理組件用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；該射頻通道組件用于連通該射頻處理組件、該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)；其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該容置腔時(shí)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
[0014]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明提供的射頻識(shí)別系統(tǒng)的在托盤(pán)的底面及四個(gè)側(cè)面均設(shè)置有天線，可形成一個(gè)無(wú)死角識(shí)別的空間矩陣三維射頻場(chǎng)，可準(zhǔn)確識(shí)別醫(yī)療器械，有效解決了器械管理無(wú)法追蹤和追溯的問(wèn)題，同時(shí)解決了運(yùn)行效率低、人為醫(yī)療事故、搶救時(shí)間長(zhǎng)等一系列問(wèn)題。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1是本發(fā)明天線模組的爆炸示意圖。
[0016]圖2是本發(fā)明天線模組的組合示意圖。
[0017]圖3是本發(fā)明射頻通道組件及射頻處理組件的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0018]圖4是本發(fā)明醫(yī)療器械結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖5是本發(fā)明射頻信號(hào)發(fā)送的時(shí)序圖。

【具體實(shí)施方式】
[0020]以下將結(jié)合附圖所示的【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述。但這些實(shí)施方式并不限制本發(fā)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員根據(jù)這些實(shí)施方式所做出的結(jié)構(gòu)、方法、或功能上的變換均包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍內(nèi)。
[0021]本發(fā)明內(nèi)所描述的表達(dá)位置與方向的詞，均是以器械操作者作為參照，靠近操作者的一端為近端，遠(yuǎn)離操作者的一端為遠(yuǎn)端。
[0022]如圖1-3所示，圖1是本發(fā)明天線模組的爆炸示意圖，圖2是本發(fā)明天線模組的組合示意圖，圖3是本發(fā)明射頻通道組件及射頻處理組件的結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明的射頻識(shí)別系統(tǒng)主要用于識(shí)別醫(yī)療器械，但不以此為限。如圖1-圖3所示，本發(fā)明的射頻識(shí)別系統(tǒng)包括:如圖1及圖2所示的天線模組100以及如圖3所示的射頻通道組件(未圖示)及射頻處理組件200。如圖1及圖2所示，本發(fā)明的天線模組100包括:托盤(pán)21、主天線模塊111、四個(gè)輔助天線模塊(第一輔助天線模塊112、第二輔助天線模塊113、第三輔助天線模塊114、第四輔助天線模塊115)，托盤(pán)21包含底面211及與該底面21相垂直的四個(gè)側(cè)面(第一側(cè)面212、第二側(cè)面213、第三側(cè)面214、第四側(cè)面215)，該底面21及該四個(gè)側(cè)面(212-215)圍成一容置腔300，該容置腔300用于容置該醫(yī)療器械(未圖示)；該主天線模塊111位于該底面211，該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)分別位于該四個(gè)側(cè)面(212-215)，即第一輔助天線模塊112位于該第一側(cè)面212，該第二輔助天線模塊113位于該第二側(cè)面213，該第三輔助天線模塊114位于該第三側(cè)面214，該第四輔助天線模塊115位于該第四側(cè)面215。如圖2及圖3所示，該射頻處理組件200用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；該射頻通道組件(未圖示)用于連通該射頻處理組件200、該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)；其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該托盤(pán)21時(shí)，該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔300完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔300中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。其中，待識(shí)別的醫(yī)療器械需要具備射頻識(shí)別信號(hào)，本發(fā)明的待識(shí)別的醫(yī)療器械需要預(yù)先植入U(xiǎn)HF-RFID抗金屬芯片才能被該射頻識(shí)別通道所識(shí)別，如圖4所示，圖4是本發(fā)明醫(yī)療器械結(jié)構(gòu)示意圖。本發(fā)明以圖4所示的手術(shù)剪刀400為例，在手術(shù)剪刀400上植入抗金屬芯片401，當(dāng)該手術(shù)剪刀400放入本發(fā)明的托盤(pán)21中或者從托盤(pán)21中取出時(shí)，射頻識(shí)別通道會(huì)自動(dòng)形成取用記錄。
[0023]如圖2所示，該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)分別內(nèi)嵌并密封于該托盤(pán)21的該底面211及該四個(gè)側(cè)面(212-215)內(nèi)。本發(fā)明可使用全封閉模壓和樹(shù)脂膠封技術(shù)，實(shí)現(xiàn)托盤(pán)21可拆卸清洗、防二次污染、防消毒藥水腐蝕同時(shí)可以直接進(jìn)行高溫消毒滅菌。該主天線模塊111由低介電常數(shù)的陶瓷蝕刻材料制成，該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)由低介電常數(shù)的玻纖板蝕刻材料制成。
[0024]本發(fā)明的射頻通道組件如圖2及圖3所示，該射頻通道組件包括射頻觸點(diǎn)及復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42，該射頻觸點(diǎn)包括如圖2所示的主動(dòng)射頻觸點(diǎn)31以及如圖3所示的被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41，該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)31用于連接該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)，且該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)31內(nèi)嵌于該托盤(pán)21內(nèi)，該主射頻觸點(diǎn)31的設(shè)置可類似于該主天線模塊111的設(shè)置，即密封于該底面211，但不以此為限，主射頻觸點(diǎn)31的位置也可位于托盤(pán)21的其他位置，可據(jù)具體情況而定；該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41與該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42連接，且該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41與該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)31配合導(dǎo)通。該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)31及該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41形成閉合射頻通道，該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)31及該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41的表面鍍金，減少射頻傳輸損耗。該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42為一組3GHz的射頻電纜，依照實(shí)際衍生產(chǎn)品要求通過(guò)布線槽進(jìn)行布線，該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42用于導(dǎo)通該射頻處理組件200。
[0025]如圖3所示，該射頻處理組件200包括數(shù)字信號(hào)處理器70、射頻功率放大器60及多路復(fù)用器模塊50，該數(shù)字信號(hào)處理器70、射頻功率放大器60及多路復(fù)用器模塊50三者之間電性連接，該多路復(fù)用器模塊50同于與該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42連接。該數(shù)字信號(hào)處理器70用于發(fā)射該射頻信號(hào)；該射頻功率放大器60用于調(diào)整該射頻信號(hào)；該多路復(fù)用器模塊50用于將該射頻信號(hào)通過(guò)該射頻通道組件傳遞到該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)。該多路復(fù)用器模塊50包括前向發(fā)射功率傳感器、智能掃描單元及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體(CMOS)控制端，該多路復(fù)用器模塊50安裝于靠近被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41的位置，超小體積嵌入式安裝。
[0026]下面詳細(xì)講述本發(fā)明的射頻識(shí)別系統(tǒng)的工作原理。
[0027]首先，由數(shù)字信號(hào)處理器發(fā)出初始950MHz射頻信號(hào)，這個(gè)射頻信號(hào)符合IS018000-6C規(guī)定的UHF-RFID識(shí)別信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻功率放大器60調(diào)整后，傳送到多路復(fù)用器模塊50，其中，所述的射頻信號(hào)為雙向傳輸信號(hào)。
[0028]然后，依據(jù)多路復(fù)用器模塊50提供的前向發(fā)射功率傳感器進(jìn)行自動(dòng)功率預(yù)設(shè)，形成自動(dòng)增益控制(AGC, Automatic Gain Control)閉環(huán)調(diào)節(jié)；多路復(fù)用器模塊50接收到射頻功率放大器60發(fā)射的射頻信號(hào)，依據(jù)預(yù)設(shè)定的掃描順序，將射頻信號(hào)分配到復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42規(guī)定的8個(gè)通道中，但不以此為限，本發(fā)明并非限定為8個(gè)通道。依照實(shí)際情況可以規(guī)定掃描所需要的通道數(shù)量，本發(fā)明需要至少5個(gè)通道，本發(fā)明以5個(gè)通道為例。
[0029]最后，射頻信號(hào)再通過(guò)被動(dòng)射頻觸點(diǎn)41傳輸?shù)教炀€模組100中，在實(shí)際使用中，5個(gè)通道的功率各不相同且都已達(dá)到最高效率發(fā)射和接收，通常使用有效全向輻射功率(EIRP, Effective Isotropic Radiated Power)規(guī)定的信噪比(SNR, Signal to NoiseRat1)指標(biāo)來(lái)衡量需要的發(fā)射功率，天線模組100在接收到掃描的射頻信號(hào)后形成三維空間的功率譜輻射，將射頻信號(hào)均勻分布在托盤(pán)21內(nèi)。
[0030]每個(gè)射頻連接線纜42發(fā)射的射頻信號(hào)一般為不連續(xù)信號(hào)，這樣做的目的是減少射頻輻射量，本發(fā)明以50HZ100HZ的頻次進(jìn)行斷續(xù)發(fā)送，斷續(xù)頻率依照實(shí)際要求進(jìn)行設(shè)置，為了避免工頻干擾，本發(fā)明選擇140HZ作為斷續(xù)頻率進(jìn)行發(fā)送。
[0031]圖5是本發(fā)明射頻信號(hào)發(fā)送的時(shí)序圖。數(shù)字信號(hào)處理器70以7.14毫秒的速度發(fā)送射頻識(shí)別頻率為950MHz的射頻信號(hào)，經(jīng)過(guò)射頻功率放大器60的調(diào)整及多路復(fù)用器模塊50分配，將斷續(xù)的射頻信號(hào)分配到復(fù)數(shù)根射頻連接線纜42上，圖5中的CH1-CH5分別為每一根射頻連接線纜42形成的各個(gè)通道的實(shí)際射頻信號(hào)，CH為數(shù)字信號(hào)處理器70發(fā)出的射頻信號(hào)，數(shù)字信號(hào)處理器70發(fā)出的每個(gè)頻率組將按照時(shí)間均勻分布到每一根射頻連接線纜42的通道上，此時(shí)的占空比423為7.14/5=1.43毫秒；本發(fā)明在實(shí)際使用中將第一根射頻連接電纜42的通道CHl作為主通道輸送到主天線模塊111上，在自動(dòng)識(shí)別過(guò)程中主天線模塊111作為主要識(shí)別信號(hào)，其他射頻連接電纜42形成的通道(CH2-CH5)作為輔助通道，依據(jù)實(shí)際要求，輔助通道(CH2-CH5)僅在出現(xiàn)托盤(pán)21中器械堆疊、信號(hào)微弱的情況下使用，所有裁定依據(jù)接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS,Received Signal Strength)水平。如果只有主通道CHl工作，那么主通道CHl的占空比將和數(shù)字信號(hào)處理器70發(fā)出的射頻信號(hào)CH的占空比一致，即將其他4個(gè)通道(CH2-CH5)的所有時(shí)間應(yīng)用到主通道CHl中以達(dá)到最高射頻傳輸合伙的最大接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)水平。
[0032]本發(fā)明需要使用預(yù)先植入U(xiǎn)HF-RFID抗金屬芯片到醫(yī)療器械上才能被托盤(pán)別，如圖4所示，當(dāng)手術(shù)剪刀400的抗金屬芯片401在射頻輻射的情況下獲得能源進(jìn)行工作時(shí)，通過(guò)調(diào)制的方式將手術(shù)剪刀400的預(yù)存的ID信號(hào)通過(guò)射頻識(shí)別通道反饋到主天線模塊111中形成前向接收信號(hào)，與上述原理一樣，調(diào)制信號(hào)會(huì)經(jīng)過(guò)復(fù)數(shù)根射頻連接電纜42的通道傳輸?shù)蕉嗦窂?fù)用器模塊50進(jìn)行前向通道信號(hào)水平識(shí)別，通過(guò)智能分配控制器的工作并配合數(shù)字信號(hào)處理器70對(duì)射頻功率放大器60自動(dòng)進(jìn)行調(diào)整，形成高增益高靈敏度接受前向信號(hào)，經(jīng)過(guò)數(shù)字信號(hào)處理器70的處理和算法實(shí)現(xiàn)醫(yī)療器械在空間矩陣三維射頻場(chǎng)中進(jìn)行準(zhǔn)確識(shí)別。
[0033]此外，主天線模塊111和四個(gè)輔助天線模塊(112-115)不僅作為射頻的發(fā)射天線，同時(shí)也作為接收天線形成雙向射頻通訊通道，將醫(yī)療器械的ID信號(hào)傳輸?shù)綌?shù)字信號(hào)處理器70上進(jìn)行識(shí)別，在識(shí)別過(guò)程中需要完成兩個(gè)必要的工作，一是接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)水平值是否穩(wěn)定，如果信號(hào)偏弱或者時(shí)有時(shí)無(wú)，這時(shí)數(shù)字信號(hào)處理器70將自動(dòng)啟動(dòng)輔助通道(CH2-CH5)識(shí)別，即將射頻信號(hào)依次加載到4個(gè)輔助天線模塊(112-115)中，并對(duì)每個(gè)輔助通道(CH2-CH5)收到的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)水平進(jìn)行評(píng)定，選擇最優(yōu)的信號(hào)作為最終讀寫(xiě)信號(hào)，例如當(dāng)經(jīng)過(guò)第二輔助天線模塊113的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)水平在50%及以上時(shí)，這時(shí)可以關(guān)閉主天線模塊111，第一輔助天線模塊112，第三輔助天線模塊114，第四輔助天線模塊115，并將所有能量加載到第二輔助天線模塊113，此時(shí)將獲得大于50%的接收信號(hào)強(qiáng)度(RSS)值，這時(shí)可以穩(wěn)定讀寫(xiě)需要的醫(yī)療器械信息。
[0034]進(jìn)一步的，多路復(fù)用器模塊50的通道控制指令可以根據(jù)主機(jī)要求進(jìn)行切換，為了節(jié)省主機(jī)工作資源消耗，多路復(fù)用器模塊50可以預(yù)先進(jìn)行個(gè)通道能量分配，最后聽(tīng)從主機(jī)將需要的通道進(jìn)行鎖定，其優(yōu)先級(jí)低于主機(jī)控制優(yōu)先級(jí)。
[0035]本發(fā)明的主要部分為主天線模塊111及四個(gè)輔助天線模塊(112-115)以及配合其工作的復(fù)數(shù)根射頻連接電纜42和多路復(fù)用器模塊50，在實(shí)際設(shè)計(jì)過(guò)程中需要借助三維電磁仿真軟件(HFSS, High Frequency Structure Simulator)進(jìn)行仿真,在樣機(jī)階段需要借助網(wǎng)絡(luò)分析儀進(jìn)行功率場(chǎng)標(biāo)定，在標(biāo)定過(guò)程中一定需要將托盤(pán)21中的所有死角消除，以達(dá)到100%識(shí)別效率。
[0036]本發(fā)明為手術(shù)室器械管理產(chǎn)品系列其中一個(gè)重要的組件，這個(gè)組件將是所有帶智能芯片的手術(shù)器械信息進(jìn)行收集的必要前提，由本發(fā)明可以延伸到智能器械臺(tái)、智能護(hù)士托盤(pán)、污物桶、快速清點(diǎn)設(shè)備、發(fā)行設(shè)備、智能存取設(shè)備、示教系統(tǒng)等一些列產(chǎn)品中，其突出特點(diǎn):可拆卸，參與全程滅菌，自動(dòng)識(shí)別，自動(dòng)清點(diǎn)，自動(dòng)庫(kù)存提醒，消毒滅菌效期提醒，使用記錄等，為解決傳統(tǒng)的人工清點(diǎn)問(wèn)題起到核心組件的作用。
[0037]本發(fā)明還提供一種射頻識(shí)別系統(tǒng)制作方法，該射頻識(shí)別系統(tǒng)用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，該制作方法與前述的射頻識(shí)別系統(tǒng)相互對(duì)應(yīng)，因此，細(xì)節(jié)描述在此不再贅述，結(jié)合圖1-圖3，該方法包括:
提供一托，21，該托盤(pán)21包含底面211及與該底面211相垂直的四個(gè)側(cè)面(212-215)，該底面211及該四個(gè)側(cè)面(212-215)圍成一容置腔300，該容置腔300用于容置該醫(yī)療器械；
提供一主天線模塊111，安裝該主天線模塊111于該底面211處；
提供四個(gè)輔助天線模塊(112-115)，分別安裝該四個(gè)天線模塊(112-115)于該四個(gè)側(cè)面(212-215)內(nèi)；
提供一射頻處理組件200，該射頻處理組件200用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；提供一射頻通道組件，利用該射頻通道組件連通該射頻處理組件200、該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)；
其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該托盤(pán)21時(shí)，該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔300完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔300中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
[0038]本發(fā)明另外還提出另一實(shí)施例的射頻識(shí)別系統(tǒng)，用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，該射頻識(shí)別系統(tǒng)包括:主天線模塊111、四個(gè)輔助天線模塊(112-115)、射頻處理組件200及射頻通道組件，該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)垂直設(shè)置于該主天線模塊111的四周，該四個(gè)輔助天線模塊111與該主天線模塊(112-115)圍成一容置腔300，該容置腔300用于容置該醫(yī)療器械；該射頻處理組件200用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；該射頻通道組件用于連通該射頻處理組件200、該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)；其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該容置腔300時(shí)，該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔300完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔300中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
[0039]所述射頻識(shí)別系統(tǒng)與前述射頻識(shí)別系統(tǒng)的不同之處在于，此時(shí)無(wú)需用到托盤(pán)21，即此時(shí)可直接通過(guò)該主天線模塊111及該四個(gè)輔助天線模塊(112-115)拼接組合形成可盛放醫(yī)療器械的托盤(pán)。
[0040]應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說(shuō)明書(shū)按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個(gè)實(shí)施方式僅包含一個(gè)獨(dú)立的技術(shù)方案，說(shuō)明書(shū)的這種敘述方式僅僅是為清楚起見(jiàn)，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說(shuō)明書(shū)作為一個(gè)整體，各實(shí)施方式中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。
[0041]上文所列出的一系列的詳細(xì)說(shuō)明僅僅是針對(duì)本發(fā)明的可行性實(shí)施方式的具體說(shuō)明，它們并非用以限制本發(fā)明的保護(hù)范圍，凡未脫離本發(fā)明技藝精神所作的等效實(shí)施方式或變更均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，其特征在于該射頻識(shí)別系統(tǒng)包括: 托盤(pán)，該托盤(pán)包含底面及與該底面相垂直的四個(gè)側(cè)面，該底面及該四個(gè)側(cè)面圍成一容置腔，該容置腔用于容置該醫(yī)療器械； 主天線模塊，該主天線模塊位于該底面； 四個(gè)輔助天線模塊，該四個(gè)輔助天線模塊分別位于該四個(gè)側(cè)面處； 射頻處理組件，該射頻處理組件用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；以及射頻通道組件，該射頻通道組件用于連通該射頻處理組件、該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)； 其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該托盤(pán)時(shí)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
2.如權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊分別內(nèi)嵌并密封于該托盤(pán)的該底面及該四個(gè)側(cè)面內(nèi)。
3.如權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該射頻處理組件包括: 數(shù)字信號(hào)處理器，該數(shù)字信號(hào)處理器用于發(fā)射該射頻信號(hào)； 射頻功率放大器，該射頻功率放大器用于調(diào)整該射頻信號(hào)； 多路復(fù)用器模塊，該多路復(fù)用器模塊用于將該射頻信號(hào)通過(guò)該射頻通道組件傳遞到該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊。
4.如權(quán)利要求3所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該多路復(fù)用器模塊包括前向發(fā)射功率傳感器、智能掃描單元及互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體控制端。
5.如權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該射頻通道組件包括: 射頻觸點(diǎn)，該射頻觸點(diǎn)用于導(dǎo)通該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊；以及 復(fù)數(shù)根射頻連接線纜，該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜用于導(dǎo)通該多路復(fù)用器模塊及該射頻觸點(diǎn)。
6.如權(quán)利要求5所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該射頻觸點(diǎn)包括: 主動(dòng)射頻觸點(diǎn)，該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)用于連接該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，且該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)內(nèi)嵌于該托盤(pán)內(nèi)； 被動(dòng)射頻觸點(diǎn)，該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)與該復(fù)數(shù)根射頻連接線纜連接，且該被動(dòng)射頻觸點(diǎn)與該主動(dòng)射頻觸點(diǎn)配合導(dǎo)通。
7.如權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該主天線模塊由陶瓷蝕刻材料制成，該四個(gè)輔助天線模塊由玻纖板蝕刻材料制成。
8.如權(quán)利要求1所述的射頻識(shí)別系統(tǒng)，其特征在于:該射頻信號(hào)為不連續(xù)信號(hào)。
9.一種射頻識(shí)別系統(tǒng)制作方法，該射頻識(shí)別系統(tǒng)用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，其特征在于該方法包括: 提供一托盤(pán)，該托盤(pán)包含底面及與該底面相垂直的四個(gè)側(cè)面，該底面及該四個(gè)側(cè)面圍成一容置腔，該容置腔用于容置該醫(yī)療器械； 提供一主天線模塊，安裝該主天線模塊于該底面處； 提供四個(gè)輔助天線模塊，分別安裝該四個(gè)天線模塊于該四個(gè)側(cè)面內(nèi)； 提供一射頻處理組件，該射頻處理組件用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)； 提供一射頻通道組件，利用該射頻通道組件連通該射頻處理組件、該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)； 其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該托盤(pán)時(shí)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
10.一種射頻識(shí)別系統(tǒng)，用于識(shí)別醫(yī)療器械，該醫(yī)療器械具有射頻識(shí)別信號(hào)，其特征在于該射頻識(shí)別系統(tǒng)包括: 主天線模塊； 四個(gè)輔助天線模塊，該四個(gè)輔助天線模塊垂直設(shè)置于該主天線模塊的四周，該四個(gè)輔助天線模塊與該主天線模塊圍成一容置腔，該容置腔用于容置該醫(yī)療器械； 射頻處理組件，該射頻處理組件用于發(fā)送、接收及處理射頻信號(hào)；以及射頻通道組件，該射頻通道組件用于連通該射頻處理組件、該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊，從而形成一射頻識(shí)別通路，該射頻通道組件用于傳輸該射頻信號(hào)； 其中，當(dāng)該射頻信號(hào)由該射頻通道組件傳輸進(jìn)入該容置腔時(shí)，該主天線模塊及該四個(gè)輔助天線模塊輻射該射頻信號(hào)，從而使得該容置腔完全被該射頻信號(hào)覆蓋，此時(shí)，當(dāng)該醫(yī)療器械容置于該容置腔中時(shí)，可通過(guò)該射頻識(shí)別通道對(duì)該醫(yī)療器械進(jìn)行識(shí)別。
【文檔編號(hào)】G06K19/07GK104134087SQ201410379092
【公開(kāi)日】2014年11月5日 申請(qǐng)日期:2014年8月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月4日
【發(fā)明者】顧艷雷 申請(qǐng)人:蘇州諾思醫(yī)療技術(shù)有限公司