一种适用于药板管理的智能RFID药板系统

摘要

本发明涉及一种适用于药板管理的智能RFID药板系统，包含药品存在检测薄膜、药板、和智能药盒；其中通过RFID芯片和铝膜天线在药板上构成其自带的RFID标签，来克服原先RFID标签贴附在药板铝薄膜上产生的问题。通过匹配的RFID读卡器可以在芯片中写入药品的认证防伪、生产物流、使用方法等相关信息，智能药盒能够读取药板RFID芯片内的信息，并通过互联网连接服务器进行信息验证；智能药盒还能够读取药板上设置的药品存在检测薄膜的数据，记录每次服用的剂量和时间，并上传到服务器以便于患者或其监护人通过个人移动终端进行查阅。

说明书

技术领域

本发明涉及一种药板药品的智能管理系统，特别涉及一种适用于药板管理的智能RFID药板系统。

背景技术

在药品包装中，药板具有密闭性好，携带方便，剂量准确等优点，被越来越多的采用。药板由排列有多个凹槽以分别放置药品的塑料板，和覆盖在塑料板上的铝薄膜组成。近年来假药在市场上不断出现，假药以及过期药品不但会耽误正常的治疗甚至危害患者生命。现有的药板缺乏可靠的防伪手段，患者不易进行药品质量认证和渠道溯源。对于某些特定患者，监护人也不易知道其准确的吃药时间和每次实际服用剂量。

RFID即射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源，居民身份证等。RFID标签包含天线和RFID芯片，RFID芯片内部有EEPROM可以写入和储存数据，例如可以将产品真伪认证码，产品物流信息和保质期等写入芯片的EEPROM中。在现有食品安全溯源中，需要将RFID标签粘贴在产品上。但是，若直接在药板上粘贴RFID标签，由于药板表面为铝薄膜，会降低标签的识别能力。

因此，对于药板药品来说，患者需要能简单快速的辨别真伪，辨别药品是否过期能否服用，知道药剂师指导的服用剂量，患者和监护人需要记录实际每次服用的时间和剂量。目前缺乏一种能够全面解决上述问题的有效方案。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于药板管理的智能RFID药板系统，通过RFID芯片和铝膜天线在药板上构成RFID标签，以便于通过匹配的RFID读卡器在芯片中写入药品的认证防伪、生产物流、使用方法等相关信息；智能药盒读取药板RFID芯片内的信息，并通过互联网连接服务器进行信息验证；智能药盒还能够读取药板上设置的药品存在检测薄膜的数据，记录每次服用的剂量和时间，并上传到服务器以便于查阅。

为了达到上述目的，本发明的第一个方面是提供了一种药品存在检测薄膜；所述药品存在检测薄膜设置于一个具有A行B列共C个凹槽的药板上，对各个凹槽内是否放置有药品进行检测；

所述药品存在检测薄膜，包含：

与各个凹槽所在行对应的A个行导线，其是间隔布置在第一层的金属线；

与各个凹槽所在列对应的B个列导线，其是间隔布置在第二层的金属线；所述第一层的金属线和第二层的金属线之间设置有绝缘的薄膜将两者隔开； 

以及，对应跨接在各个凹槽上的C个中心导线；每个凹槽上跨接的中心导线，将该凹槽所对应的行导线，与该凹槽所对应的列导线进行电路连接；

在检测其中位于第i行第j列凹槽中的药品是否被取出时，在第i个行导线的输入端口接收到表示选通第i行的高电平信号，当药品没有取出时，通过对应的中心导线将所述高电平信号传递到第j个列导线，从而在第j个列导线的输出端口得到高电平信号；当药品被取出时，对应的中心导线被断开，以切断第i个行导线与第j个列导线之间的信号传递，从而在第j个列导线的输出端口得到低电平信号；其中，i=1,2…A，j=1,2…B。

本发明的第二个方面是提供一种药板，其设置上述的药品存在检测薄膜，所述药品存在检测薄膜中各个行导线的输入端口及各个列导线的输出端口能够分别延伸或暴露在该药板的表面之外，以便于接收或输出信号。

所述药板中设置有药板基板，对应放置药品的多个凹槽排列在该药板基板的凹槽区域；

在该药板基板的边缘区域设置有一个环形的隔离区，在隔离区内设置有RFID芯片，以及使用铝膜材料环绕若干圈形成的环形天线，所述RFID芯片的两个管脚与所述环形天线的两个端点对应连接形成一个RFID标签；通过相匹配的RFID读卡器能够从所述RFID芯片中读取数据或向其写入数据；

在所述药板基板上通过铝箔膜，至少将凹槽区域全部覆盖；所述铝箔膜没有覆盖到隔离区所在的位置；

被所述铝箔膜包裹在药板内或者贴附安装于所述铝箔膜表面之外的所述药品存在检测薄膜，与所述药板上的凹槽区域相对应，并与所述铝箔膜相互绝缘。

本发明的第三个方面是提供一种智能药盒，能够读取上述药板中RFID芯片内的数据和药品存在检测薄膜的数据，所述智能药盒中设置有MCU处理器，和与之分别连接并受其控制的NFC通信模块、药品存在检测接口模块；

通过所述NFC通信模块与所述药板中的RFID芯片进行数据交换，并将数据输送到MCU处理器进行分析处理；

所述药品存在检测薄膜中的各个行导线作为地址线，使其输入端口连接于所述药品存在检测接口模块设置的地址译码器；同时，各个列导线作为药品存在值线，使其输出端口连接于该药品存在检测接口模块设置的地址药品存在值锁存模块；

所述MCU处理器通过设置的若干IO管脚输出一组地址选中高电平信号，经由所述地址译码器发送至所述药品存在检测薄膜以分别选通其中的各个行导线，从而在列导线处得到各个药品是否存在的信号，并通过所述地址药品存在值锁存模块返回至MCU处理器进行分析处理；

其中，当选通某一个行导线时，若在任意一个列导线处测得高电平信号，说明药板上与该列导线及被选通的行导线对应的凹槽内的药品存在；若在任意一个列导线处测得低电平信号，说明与该列导线及被选通的行导线对应的凹槽内药品不存在。

所述智能药盒中还包含与所述MCU处理器连接并受其控制的Zigbee通信模块；

所述Zigbee通信模块能够通过外部与之相匹配的智能家居网关接入互联网，进而与互联网的服务器进行数据交换，对所述MCU处理器获得的RFID芯片内的数据与记录在所述服务器中的数据进行比对分析，或者将获得的药品存在检测薄膜的数据上传至所述服务器。

所述智能药盒中还包含与所述MCU处理器连接并受其控制的蓝牙模块；

所述蓝牙模块能够与外部相匹配的个人移动终端进行数据交换，向其提供所述MCU处理器获得的RFID芯片内的数据或药品存在检测薄膜的数据，供所述个人移动终端查阅分析，或者进一步通过所述个人移动终端接入互联网与服务器进行数据交换，利用服务器中记录的数据对RFID芯片内的数据进行比对分析，或将药品存在检测薄膜的数据上传至服务器。

本发明的第四个方面是提供一种智能RFID药板系统，其包含以下设备：

上述的智能药盒，和与之配合的药板；所述智能药盒能够从所述药板中的药品存在检测薄膜获取药品是否存在的数据，并通过计算得到患者的实际用药情况；所述智能药盒还能够对药板中RFID芯片内记录的药品信息进行读取，并能够通过该智能药盒接入至互联网的服务器进行数据交换，实现对药品信息的查验以及对实际用药情况的上传；

在药品的生产、流通、或使用的环节分别设置的RFID读卡器，能够与所述药板的RFID芯片进行数据交换，将药品信息写入到所述RFID芯片或从中读取，并能够接入至互联网的服务器中对药品信息进行记录及查验；所述药品信息包含生产信息、防伪信息、保质期限、中转信息、或用法用量；

患者或其监护人的个人移动设备，能够直接与所述智能药盒交换数据，获得药品信息和实际用药情况；或者，能够接入至互联网的服务器中进行数据交换，对药品信息进行查验以及对实际用药情况进行查阅。

与现有技术相比，本发明具有以下的优点：

由于使用药板自带铝箔材料制作铝膜天线，节约了RFID标签天线成本，同时克服了铝箔导致粘贴式RFID标签读取困难的情况，通过药板的RFID芯片能够记录药品生产供应信息以及患者信息和药剂师提供的服用剂量。药板通过药品存在检测薄膜能够了解药品是否被服用，智能药盒将药品存在检测薄膜的数据读取并转换为患者每次服用药品的时间和剂量的数据；智能药盒还能够基于物联网，利用NFC功能读取RFID药板的信息确认药品是否安全，还通过Zigbee和蓝牙无线通信技术将患者实际服用时间和剂量上传到互联网的服务器，提供患者或其监护人使用个人移动设备或其他类似设备进行信息查阅。

附图说明

图1是本发明所述RFID药板的示意图；

图2是本发明所述药片存在检测薄膜的示意图；

图3是本发明所述药片存在判断电路的示意图；

图4是本发明所述智能药盒的功能框图；

图5是本发明所述智能RFID药板系统的示意图。

具体实施方式

如图1所示，本发明首先提供一种RFID药板10，设置有药板基板11，例如是塑料材质，上面排列有多个凹槽13用来对应放置各个药品（附图中以8个凹槽13为例进行说明）。该药板基板11的边缘区域设置一个环形的隔离区12，在隔离区12内制成该RFID药板10自带的一个RFID标签：

即，使用铝膜材料在隔离区12内环绕若干圈制成一种可导电的环形天线14，再设置一个RFID芯片15（例如可以选用NXP公司的MIFARE Ultralight C系列RFID芯片），使所述RFID芯片15的两个管脚与所述环形天线14的两个端点对应连接，形成一个完整的RFID标签。

这样就可以使得普通的药板变成RFID药板10，通过RFID读卡器可以将数据写入其中的RFID芯片15或进行数据识别。例如，药品生产企业可以在RFID芯片15的EEPROM中写入防伪数据，药品认证码，生产日期，各个年龄段最大剂量，禁用人群等数据。药品流通企业可以在RFID芯片15记录生产物流信息，运输中转信息数据，运输过程中最大和最小温度等数据。药剂师针对患者在RFID芯片15中写入指导用药时间和剂量等数据。

所述隔离区12的内侧边缘布置在药板基板11的凹槽13之外的位置，隔离区12的外侧边缘可以延伸或不延伸到所述药板基板11的边缘（不延伸到边缘的情况可参见图1）。隔离区12以外的药板基板11上仍然设有铝箔膜，至少将放置药品的凹槽13区域全部覆盖。上述用来制作环形天线14的铝膜与所述的铝箔膜是一样的材质。

如图2所示，本发明的RFID药板10上可以进一步设置一种药品存在检测薄膜20。所述药品存在检测薄膜20对应设于放置药品的凹槽区域，可以是被铝箔膜包裹在RFID药板10内，形成例如药板基板11、药品存在检测薄膜20、铝箔膜三者依次叠放的夹层结构。所述药品存在检测薄膜20也可以是附在RFID药板10的铝箔膜之外。两种情况下，所述药品存在检测薄膜20都需要与RFID药板10的铝箔膜相互绝缘。

所述的药品存在检测薄膜20中，具体包含与药板基板11上凹槽13数量匹配的A个行导线21、B个列导线22和C个中心导线23，其中，A是凹槽13的行数，B是凹槽13的列数，C是凹槽13的个数。所述的行导线21是相互间隔布置形成在第一层的金属线；所述的列导线22是相互间隔布置形成在第二层的金属线，例如在第一层和第二层的金属线之间设置绝缘的薄膜，将行导线21与列导线22隔开。每个中心导线23在对应的凹槽13上跨过，并通过该中心金属导线的两端分别连接相应的行导线21和列导线22。

如图3所示，所述的行导线21和列导线22，各自设置有可以延伸或暴露在所述药品存在检测薄膜20之外的端口。当在某个行导线21端口加上一个高电平的电压时，如果与之连接的中心导线23没有断开，则会在对应的列导线22端口检测到高电平。而当对应凹槽13内的药品被取出服用时，会将上面跨接的中心导线23断开，则在行导线21端口加高电平电压时，对应的列导线22端口上就检测不到高电平了。

配合参见图3、图4所示，本发明还提供一种智能药盒30，以便于读取RFID药板10中RFID芯片15的数据和药品存在检测薄膜20的数据。所述的智能药盒30中设置有MCU处理器31，和与之连接的药品存在检测接口模块32。使所述药品存在检测薄膜20的各个行导线21作为地址线，连接于所述药品存在检测接口模块32设置的地址译码器，各个列导线22作为药品存在值线，连接于该药品存在检测接口模块32设置的地址药品存在值锁存模块。所述MCU处理器31通过其中的若干IO管脚输出一组地址选中高电平信号，经由所述地址译码器分别选中每一个行导线21，从而在对应的列导线22端口得到各个药品是否存在的信号，并通过所述地址药品存在值锁存模块反馈至MCU处理器31的另一些管脚。若MCU处理器31检测到与被选通行对应的某个列导线22端口为数据“0”时，就说明药品被服用。

例如图3的示例中，为了探查RFID药板10中药品D5是否被服用，MCU服务器的IO管脚自上而下输出“0010”的地址信号（1表示高电平，0表示低电平），以选通D5、D6所在的第三行；假设已确定D6没有被服用，那么如果在左右两个列导线22的端口获得的数据为“11”，表示D5也没有被服用；而如果在列导线22的端口获得的数据为“01”，表示D5被服用了。另外，若根据“0010”的信号，在列导线22的端口获得的数据为“00”，则说明D5、D6的药品都被服用了。

除了上述的药品存在检测接口模块32以外，本发明所述的智能药盒30内部，还设置有与MCU处理器31分别连接的NFC通信模块33，Zigbee通信模块34，蓝牙通信模块35。“NFC”指近场通信，又称近距离无线通信，支持非接触式点对点数据交换；“Zigbee”是一种低功耗近距离的无线组网通讯技术。

在MCU处理器31的控制下，NFC通信模块33可以读取RFID药板10芯片15内部的数据，通过蓝牙模块35或者Zigbee模块34将数据输送到个人移动终端50或智能家居网关40，再上传到互联网的服务器60；同时，MCU处理器31也可以读取互联网服务器60返回的数据，对药品真伪进行认证，读取保质期等信息，判断药品是否安全，如果有不能服药的情况时（例如，药品的防伪认证不成功、已经过期、服药的时间剂量超过指导用量等等），智能药盒30会有红色的LED指示灯闪烁，提示禁止服用。另一方面，在MCU处理器31通过上述药品存在检测接口模块32，读取到药品存在检测薄膜20的数据后，还可以将药品实际被服用的时间和剂量上传到服务器60进行记录，便于患者或监护人查阅。

配合参见图4、图5所示，本发明所述的智能RFID药板系统中，包含上述的RFID药板10；在药品的生产/流通/使用等各个环节设置的RFID读卡器，能够在RFID药板10的芯片15内写入或读取防伪数据、保质期、用药时间剂量等数据，并接入互联网的服务器60对这些数据进行记录、备份、查验等操作；RFID药盒30，便于患者对RFID药板10中的RFID芯片15和药品存在检测薄膜20的数据进行读取，并能够接入互联网的服务器60来获取药品的真伪等信息，并记录实际的用药时间和剂量；患者或监护人的个人移动设备（例如，手机、平板电脑、计算机等等）通过接入互联网来访问服务器60，以便于查阅用药记录等数据。

尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。