張濤++劉朝華++夏維曦

摘要：隨著我國人口老齡化程度的加深，空巢老人也越來越多，對于需要長期服藥的老人，一旦忘記服藥、沒有按時(shí)服藥或者服錯(cuò)藥，都是非常危險(xiǎn)的事情?；谖锫?lián)網(wǎng)信息技術(shù)設(shè)計(jì)一套智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)，包括智能藥箱、智能藥箱管理系統(tǒng)、智能藥箱手機(jī)監(jiān)控軟件等。智能藥箱能夠存放藥品，能夠自動(dòng)給出應(yīng)該服用的藥品，并且提醒老人服藥。當(dāng)老人沒有按時(shí)服藥時(shí)，智能藥箱能夠及時(shí)通過智能藥箱手機(jī)監(jiān)控軟件通知老人的監(jiān)護(hù)人，同時(shí)能夠發(fā)送報(bào)警信息給智能藥箱管理系統(tǒng)。使用該系統(tǒng)，能夠有效幫助老人按時(shí)、準(zhǔn)確服藥。

關(guān)鍵詞：智能藥箱；物聯(lián)網(wǎng)；信息技術(shù)

中圖分類號：TP393

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

DOI： 10.3969/j.issn.1003-6970.2016.02.010

引言

隨著我國人口老齡化程度的加深，空巢老人也越來越多，一旦老年人到了高齡，生活的各個(gè)方面就會非常困難。特別是一些靠藥物維持的老人，如患有糖尿病、高血壓等的老人，一旦忘記服藥、沒有按時(shí)服藥或者服錯(cuò)藥，都是非常危險(xiǎn)的事情。因此需要開發(fā)一種能幫助老人按時(shí)準(zhǔn)確服藥的裝置，該裝置可以存放藥品，在老人應(yīng)該服藥時(shí)提醒老人服藥，并且能夠自動(dòng)給出應(yīng)該服用的藥品，以降低老人忘記服藥、服錯(cuò)藥的情況出現(xiàn)。當(dāng)多次提醒后，老人仍然沒有按時(shí)服藥時(shí)，能夠及時(shí)通知老人的監(jiān)護(hù)人和醫(yī)療單位可能出現(xiàn)意外情況，應(yīng)該采取相應(yīng)的措施?；谶@種自動(dòng)服藥裝置的思想，本文將物聯(lián)網(wǎng)新技術(shù)與家用藥箱相結(jié)合，提出了一種家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)。

1 關(guān)鍵技術(shù)

物聯(lián)網(wǎng)、手機(jī)通訊、觸摸顯示屏等信息技術(shù)的發(fā)展為家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)提供了有效的技術(shù)手段。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)是新一代信息技術(shù)的重要組成部分，其核心仍然是互聯(lián)網(wǎng)。傳感器技術(shù)、射頻識別技術(shù)（RFID，Radio Frequency Identification）、嵌入式系統(tǒng)技術(shù)是物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)鍵技術(shù)。采用RFID技術(shù)的應(yīng)用通常包括三個(gè)部分：應(yīng)答器，RFID標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，可以存儲一定量的數(shù)據(jù)信息；閱讀器，讀取RFID標(biāo)簽信息；應(yīng)用軟件，用來處理閱讀器從應(yīng)答器讀取來的信息，并進(jìn)一步完成應(yīng)用需求。手機(jī)通訊已經(jīng)非常普遍，正在普及使用和發(fā)展的第三代與第四代移動(dòng)通訊技術(shù)，能夠提供語音通話、短消息、視頻通訊、移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)接入等數(shù)據(jù)傳輸服務(wù)。手機(jī)通信技術(shù)的不斷更新和發(fā)展，已經(jīng)滲透到人們生產(chǎn)、生活方方面面。手機(jī)通訊技術(shù)為家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)提供了最基本的數(shù)據(jù)傳輸功能。觸摸顯示屏（touch screen），是目前最簡單、方便、自然的一種人機(jī)交互方式。利用這種技術(shù)，用戶只需要用手指觸碰顯示屏上的圖符就能實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的操作，從而使人機(jī)交互更為直截了當(dāng)，這種技術(shù)大大方便了那些不懂計(jì)算機(jī)操作的用戶。因此，使用觸摸屏能夠幫助老人獲取更多的提示信息。

2 家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)工作模式

根據(jù)用戶需要和信息發(fā)送方式的不同，該家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)具有智能藥箱+智能手機(jī)、智能藥箱+智能藥箱管理系統(tǒng)+智能手機(jī)兩種工作模式。

2.1 智能藥箱+智能手機(jī)模式

智能藥箱+智能手機(jī)工作模式如圖1所示。智能藥箱能夠?qū)⒗先朔幍那闆r通過手機(jī)短消息的方式發(fā)送給老人監(jiān)護(hù)人的智能手機(jī)。老人監(jiān)護(hù)人也能夠通過手機(jī)短消息的方式查詢智能藥箱目前的基本運(yùn)行狀況，比如老人服藥的時(shí)間，藥箱中藥品的種類、數(shù)量等信息。由于該模式是通過手機(jī)短消息的方式進(jìn)行信息傳輸，因此該模式具有成本低、易于普及的優(yōu)點(diǎn)。

2.2 智能藥箱+智能藥箱管理系統(tǒng)+智能手機(jī)模式

智能藥箱+智能藥箱管理系統(tǒng)+智能手機(jī)工作模式如圖2所示。該模式不但具有智能藥箱+智能手機(jī)模式的所有功能，而且能夠由醫(yī)療單位進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控響應(yīng)服務(wù)，如社區(qū)醫(yī)院等。在該模式下，智能藥箱能夠?qū)⒗先朔幍那闆r通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)送給智能藥箱管理系統(tǒng)，同時(shí)也可以通過手機(jī)短消息的方式發(fā)送給老人監(jiān)護(hù)人的智能手機(jī)。醫(yī)療單位可以根據(jù)情況通過互聯(lián)網(wǎng)的方式或者其他方式通知老人監(jiān)護(hù)人。當(dāng)然也可以只通過互聯(lián)網(wǎng)，僅由醫(yī)療單位提供監(jiān)控相應(yīng)服務(wù)。由于該模式需要醫(yī)療單位提供相應(yīng)的服務(wù)，因此需要投入更多的服務(wù)成本。

3 家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

3.1 智能藥箱的設(shè)計(jì)

該家用智能藥箱主要包括儲藥盒、服藥盒、RFID讀寫器、控制器、存儲器、顯示模塊、供電模塊、通訊模塊、服藥提醒與報(bào)警模塊，如圖3所示。該智能藥箱采用嵌入式系統(tǒng)，能夠完成藥箱的各種控制操作。

智能藥箱根據(jù)服藥方法，控制儲藥盒將藥品送入服藥盒中，老人從智能藥箱取下服藥盒便可以進(jìn)行服藥。儲藥盒用來存儲藥品，能夠從智能藥箱中取出，并且具有RFID標(biāo)簽。在智能藥箱+智能手機(jī)模式中，老人或監(jiān)護(hù)人可以取出儲藥盒后自行進(jìn)行裝藥。在智能藥箱+智能藥箱管理系統(tǒng)+智能手機(jī)模式中，取出儲藥盒后，老人可以攜帶儲藥盒去醫(yī)療單位進(jìn)行裝藥，醫(yī)生根據(jù)儲藥盒上的RFID標(biāo)簽識別儲藥盒身份，根據(jù)老人的病情情況開藥、裝藥，并將藥品信息、服藥方法寫入RFID標(biāo)簽。儲藥盒裝入智能藥箱后，智能藥箱通過RFID讀寫器讀取儲藥盒上的RFID標(biāo)簽信息，獲取藥品信息和服藥方法等信息。顯示模塊采用觸摸顯示屏，可以方便的設(shè)置、查詢智能藥箱各種信息。供電模塊具有外接電源供電和內(nèi)置可充電電池供電兩種模式，當(dāng)外接電源停電時(shí)，智能藥箱能夠維持一定時(shí)間正常工作。通訊模塊包括互聯(lián)網(wǎng)通訊和手機(jī)通訊。服藥提醒與報(bào)警模塊，當(dāng)?shù)椒帟r(shí)間時(shí)，智能藥箱自動(dòng)控制儲藥盒將藥品送入服藥盒，并通過觸摸顯示屏、語音等方式提醒老人服藥。當(dāng)老人從智能藥箱中取下服藥盒時(shí)，認(rèn)為老人已經(jīng)服藥，經(jīng)過一段時(shí)間，數(shù)次提醒后，服藥盒依然沒有被取下，則向老人監(jiān)護(hù)人、醫(yī)療單位發(fā)出報(bào)警信息。

3.2 智能藥箱信息管理

智能藥箱在使用之前需要對應(yīng)用參數(shù)進(jìn)行設(shè)置，智能藥箱信息管理模塊如圖4所示。通過觸摸顯示屏可以完成設(shè)置，把智能藥箱接入網(wǎng)絡(luò)后，使用計(jì)算機(jī)瀏覽器連接智能藥箱默認(rèn)網(wǎng)絡(luò)地址也可以進(jìn)行管理。網(wǎng)絡(luò)參數(shù)設(shè)置：查看并設(shè)置智能藥箱網(wǎng)絡(luò)地址，智能藥箱管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址，網(wǎng)絡(luò)驗(yàn)證信息等；手機(jī)參數(shù)設(shè)置：查看智能藥箱的手機(jī)號碼，設(shè)置老人監(jiān)護(hù)人的智能手機(jī)號碼，可以是多個(gè)號碼等；藥品信息管理：查看、設(shè)置儲藥盒中裝入應(yīng)急藥品，并記錄裝入時(shí)間，過期時(shí)間，藥品的服用方法等；服藥提醒與報(bào)警設(shè)置：查看、設(shè)置服藥提醒的方式、次數(shù)、間隔時(shí)間等；查看、設(shè)置報(bào)警的方式；日志管理：查看老人的服藥記錄；基本參數(shù)設(shè)置：設(shè)置并校準(zhǔn)系統(tǒng)時(shí)間，設(shè)置智能藥箱管理密碼等基本信息。

3.3 智能藥箱手機(jī)監(jiān)控軟件的設(shè)計(jì)

在智能藥箱+智能手機(jī)模式中，老人監(jiān)護(hù)人能夠使用智能手機(jī)通過手機(jī)短消息的方式了解老人的服藥情況以及智能藥箱的基本運(yùn)行情況，同時(shí)在智能藥箱+智能藥箱管理系統(tǒng)+智能手機(jī)模式中，老人監(jiān)護(hù)人還能夠通過互聯(lián)網(wǎng)的方式了解老人的服藥情況以及智能藥箱的基本運(yùn)行情況。因此，在老人監(jiān)護(hù)人的智能手機(jī)中需要安裝智能藥箱手機(jī)監(jiān)控軟件，該軟件主要功能模塊如圖5所示。

手機(jī)短消息監(jiān)聽模塊能監(jiān)聽智能手機(jī)收到的手機(jī)短消息，如果短消息是從家用智能藥箱發(fā)送來的，則由信息分析模塊解析短消息內(nèi)容。手機(jī)短消息的內(nèi)容需要按照一定的格式發(fā)送，信息分析模塊才能準(zhǔn)確解析，如“SN：驗(yàn)證碼；TIME：服藥時(shí)間；DRUG：藥品1，藥品2；”，當(dāng)“服藥時(shí)間”為“NULL”時(shí)表示沒有服藥，則由報(bào)警模塊發(fā)出報(bào)警提示信息，以提醒老人監(jiān)護(hù)人采取其他措施。信息查詢模塊能夠按照一定的手機(jī)短消息格式給家用智能藥箱發(fā)送詢問信息。系統(tǒng)參數(shù)設(shè)置模塊可以設(shè)置短消息監(jiān)聽的智能藥箱手機(jī)號碼、智能藥箱管理系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)地址、驗(yàn)證碼、報(bào)警方式等基本系統(tǒng)參數(shù)。

3.4 智能藥箱管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在智能藥箱+智能藥箱管理系統(tǒng)+智能手機(jī)模式中，醫(yī)療單位通過互聯(lián)網(wǎng)的方式了解老人的服藥情況以及智能藥箱的基本運(yùn)行情況，同時(shí)可以對智能藥箱進(jìn)行控制，并且通過互聯(lián)網(wǎng)的方式通知老人監(jiān)護(hù)人異常情況。老人監(jiān)護(hù)人也可以使用智能手機(jī)通過互聯(lián)網(wǎng)主動(dòng)查詢老人的服藥情況以及智能藥箱的基本運(yùn)行情況。智能藥箱管理系統(tǒng)功能模塊如圖6所示。

智能藥箱管理系統(tǒng)同時(shí)能夠管理多個(gè)家用智能藥箱，為多個(gè)老人服務(wù)。用戶信息注冊模塊能夠?qū)π枰芾淼募矣弥悄芩幭湫畔⑦M(jìn)行管理維護(hù)。服務(wù)內(nèi)容管理模塊能夠?qū)Σ煌枨蟮睦先诉M(jìn)行不同的服務(wù)內(nèi)容選擇設(shè)置，如行動(dòng)方便的老人可以自己來醫(yī)療單位對智能藥箱裝藥，對行動(dòng)不方便的老人可以主動(dòng)派人為智能藥箱裝藥。當(dāng)老人沒有按時(shí)服藥時(shí)，可以打電話再次提醒或者派人上門查詢等。信息監(jiān)聽分析模塊能夠監(jiān)聽、分辨來自不同家用智能藥箱的信息，并對收到的信息進(jìn)行分析，如果出現(xiàn)異常情況，立即通過報(bào)警管理模塊進(jìn)行報(bào)警。報(bào)警管理模塊能夠設(shè)置不同的報(bào)警方式，當(dāng)出現(xiàn)異常時(shí)進(jìn)行報(bào)警，并查看警報(bào)來源和警報(bào)信息。用戶藥品信息管理模塊，能夠主動(dòng)請求查看家用智能藥箱中藥品的基本信息，查看老人服藥的基本情況，在特殊情況下，也能夠控制提醒老人服用藥品的時(shí)間、種類、數(shù)量等。

4 結(jié)論

老人的健康服務(wù)越來越受到社會的重視，該基于物聯(lián)網(wǎng)的家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)，在智能藥箱存放老人服用藥品的同時(shí)，能夠自動(dòng)給出應(yīng)該服用的藥品，幫助老人按時(shí)、準(zhǔn)確的服用藥品。通過智能藥箱手機(jī)監(jiān)控軟件和智能藥箱管理系統(tǒng)也能夠及時(shí)的了解智能藥箱的基本運(yùn)行情況和信息，比如老人服藥的時(shí)間，藥箱中藥品的種類、數(shù)量等信息。該基于物聯(lián)網(wǎng)的家用智能藥箱應(yīng)用系統(tǒng)，能夠有效降低老人忘記服藥、服錯(cuò)藥的情況出現(xiàn)，將會極大的促進(jìn)老人的健康服務(wù)水平。