物聯網工程案例分析——物聯網技術在醫藥流通中的應用分析學號：姓名：摘要物聯網是通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按商定的合同，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡。物聯網重要涉及的核心技術涉及：射頻識別（RFID）技術，傳感器技術、傳感器網絡技術、網絡通信技術等。物聯網技術能夠實現對物體進行身份標記以及對物體進行監控,通過物聯網技術能快速而精確的對物品的有關信息進行及時的采集與監控。物聯網技術在物品的流通環節的應用,對傳統的供應鏈模式的變化起著推動作用。它能最大程度實現資源共享,提高整個供應鏈的運行效率。隨著物聯網技術的引入，不僅能使物品信息的采集更高效,在供應鏈上信息實時共享,更能使整個供應鏈的運轉效率,減少庫存,減少成本。將物聯網技術應用于醫藥流通環節，可實現對藥品信息在其生命周期內全程跟蹤、監控，提高藥品的流通安全,同時還能夠減少藥品的流通成本。藥品流通重要有流通成本及在流通過程中藥品發生質變或藥品失效以及假藥混入等兩個方面的問題。醫藥品流中有效使用物聯網技術，能夠通過RFID（無線射頻識別）射頻識別系統對流通過程中的藥品進行識別標志、監控、定位及跟蹤等，及時掌握藥品流通的最新信息，為優化藥品流通中各環節的作業過程并有效解決流通中的問題奠定了可靠的技術基礎。現在在物聯網技術的基礎上建立的藥品流通應用模型采用是“EPCGlobal”物聯網架構。醫藥流通中藥品批發公司多而小，儲存運輸中藥品質量難以確保；藥品缺少統一原則編碼，物流信息系統嚴重滯后，影響藥品質量監管；自動化程度低，人工操作，差錯率高。而在醫藥流通中應用物聯網技術后，存儲環節中，能夠實現自動化的貨品存取和庫存盤點等工作；運輸過程中，能夠實時把藥品信息反饋給供應商，同時便于調配；銷售環節，能夠有效改善零售商的庫存與管理關節；在配送與分銷環節，能夠提高配送效率和精確率并減少成本?，F在，物聯網技術即使處在發展階段，但其含有廣泛的應用前景。物聯網以其獨特的優勢，使得其在醫藥流通中得到承認和應用，這將極大地增進藥品物流水平，是確保物流成本最優化及藥品安全性的核心，對實現醫藥流通的高效性、經濟性與可靠性提供有力的技術保障。核心詞：物聯網；醫藥流通；應用。一、引言醫藥流通是指藥品市場的流通渠道,它的模式是從藥品的供應地到需求地的一種過程。由于醫藥產品的特殊性以及醫藥產品對運輸、倉儲等環節的特殊規定，使得醫藥流通與其它普通的供應鏈有所不同。藥品物流的特性【1】：=1\*GB3①藥品物流對環境敏感度高。溫度、濕度、光照、壓力等環境因素會影響藥性，而藥性直接決定藥品安全性；=2\*GB3②藥品物流的高防偽規定。藥品的研發、生產過程高度復雜且含有專利性，而藥品外觀的差別性較小，醫生及患者并不能從外觀分辨真假；=3\*GB3③藥品種類多、物流過程復雜、范疇廣；=4\*GB3④藥品需求響應的及時性和使用期的嚴格性。因此，醫藥流通需要對其過程進行全方面的監控,要考慮到藥品的流通安全,固然同時也要減少醫藥的流通成本。物聯網技術能夠實現對物體進行身份標記以及對物體進行監控,通過物聯網技術能快速而精確的對物品的有關信息進行及時的采集與監控。物聯網技術在物品的流通環節的應用,對傳統的供應鏈模式的變化起著推動作用。它能最大程度實現資源共享,提高整個供應鏈的運行效率。隨著物聯網技術的引入，不僅能使物品信息的采集更高效,在供應鏈上信息實時共享,更能使整個供應鏈的運轉效率,減少庫存,減少成本。將物聯網技術應用于醫藥流通環節，可實現對藥品信息在其生命周期內全程跟蹤、監控，提高藥品的流通安全,同時還能夠減少藥品的流通成本。由此可見，物聯網技術在醫藥流通領域的含有廣泛的應用前景。二、案例概述藥品流通重要有流通成本及在流通過程中藥品發生質變或藥品失效以及假藥混入等兩個方面的問題。醫藥品流中有效使用物聯網技術，能夠通過RFID（無線射頻識別）射頻識別系統對流通過程中的藥品進行識別標志、監控、定位及跟蹤等，及時掌握藥品流通的最新信息，為優化藥品流通中各環節的作業過程并有效解決流通中的問題奠定了可靠的技術基礎。現在在物聯網技術的基礎上建立的藥品流通應用模型采用是“EPCGlobal”物聯網架構，工作過程具體以下:藥品生產完畢后，醫藥公司需貼統計了藥品保質期、生產日期、制造廠、產品批號以及單位容量等產品信息的有存儲EPC（產品電子編碼）標志的RFID射頻識別標簽在藥品上。EPC代碼是藥品整個生命周期內的唯一標志。連接醫藥公司的識讀器在藥品出廠時，會通過本地計算機系統將藥品的EPC代碼傳輸至中間件Savant，而本地EPC信息服務器EPCIS在統計Savant收集到的藥品有關信息時，會將藥品信息通過網絡注冊到ONS（對象命名服務）對象名解析服務器中，而ONS服務器再將藥品信息轉換成為PML實體標記語言，并生成對應PML文獻后通過PML服務器將其存儲#藥品流通的任一環節都由識讀器傳輸藥品EPC代碼給Savant，而Savant通過獲取的PML服務器的網絡地址查詢藥品信息并各具實際狀況變化對PML服務器上的信息進行更新。醫藥倉儲環節，通過RFID技術可加強對藥庫等中的藥品管理，運用危險或重要藥品上的RFID標簽，并結合無線傳感器網絡實時獲取藥品存貨架位置、出入庫時間、產品批次、藥品去向以及有關使用人員等各方面的信息，為存儲、分發、跟蹤及審計藥品提供很大便利，特別是藥房人員配藥工作隨取藥人流量多而加重，極易出現問題和差錯，但運用RFID技術就能較好地解決這一問題，且RFID系統能夠對藥品配備進行檢查，如有問題會發出警報提示配藥人員，大大加強了對藥品的管理和配備【2】。醫藥流通環節，采用RFID電子標簽、對應的讀寫裝置及GPRS的綜合應用，能夠實時理解到在運輸過程中的藥品信息，以及藥品的實際運輸路線和所在位置。貼有RFID標簽的藥品進出倉庫時，安裝在倉庫的閱讀器能夠自動識別藥品信息，更新數據。藥品配送過程中，射頻識別系統能自動識別藥品真假，實現自動通關，大幅提高物流效率并且確保藥品安全性。藥品銷售環節，藥品通過醫療機構、零售終端進入消費者手中，該過程系統能夠自動更新銷售細節，統計藥品銷售狀況，并且能夠實現藥品庫存短缺、到期預警，確保藥品供應及到期回收。消費者能夠通過藥品RFID標簽在系統平臺查詢真偽，確保安全，問題藥品能夠及時溯源【1】。三、物聯網介紹3.1物聯網的含義物聯網是一種帶有傳感標記器的智能感知信息網絡系統，增進了世界上物與物、人與物、人與自然之間的對話與交流。它是繼計算機、因特網和移動通信網之后發展的一門新技術，是全球信息化發展的新階段，實現了數字化向智能化的過渡與提高【3】?，F在較為公認的物聯網的定義是：通過射頻識別（RFID）、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等信息傳感設備，按商定的合同，把任何物品與互聯網連接起來，進行信息交換和通訊，以實現智能化識別、定位、跟蹤、監控和管理的一種網絡【4】。物聯網的泛在五層構造由應用層、支撐層、網絡層、接入層、感知層共同構成，其中應用層重要負責完畢服務的發現和服務呈現的工作；支撐層對網絡資源進行認知，從而實現自適應傳輸的目的，本層重要實現對信息的體現與解決，最后實現語義互操作和信息共享；網絡層為原有的互聯網、電信網等，重要完畢信息的遠距離傳輸等功效；接入層重要完畢各類設備的網絡接入，重要強調接入網絡的方式；感知層負責完畢對數據的收集與簡樸的解決，重要由WSN,RFID和執行器構成【5】。3.2物聯網的核心技術及應用框架物聯網重要涉及的核心技術涉及：射頻識別（RFID）技術，傳感器技術、傳感器網絡技術、網絡通信技術等【6】。1.射頻識別（RFID）技術RFID技術是一種非接觸式的自動識別技術，通過射頻信號自動識別對象并獲取有關數據。RFID為物體貼上RFID標簽，含有讀取距離遠(幾米至幾十米)、穿透能力強(可透過包裝箱直接讀取信息)、無磨損、非接觸、抗污染、效率高(可同時解決多個標簽)、信息量大等特點。RFID技術是物聯網最核心的一種技術。一種典型的RFID系統普通由RFID電子標簽、讀寫器和信息解決系統構成。當帶有電子標簽的物品通過特定的信息讀寫器時，標簽被讀寫器激活并通過無線電波將標簽中攜帶的信息傳送到讀寫器以及信息解決系統，完畢信息的自動采集工作。而信息解決系統則根據需求承當對應的信息控制和解決工作。由于每個RFID標簽都會有一種惟一的識別碼，如果它的數據格式有諸多個且互不兼容，那么在閉環狀況下，對公司影響不大；但是在開環狀況下，使用不同原則的RFID產品將不能通用，這對全球化下的物品流通十分不利。因此，要充足發揮RFID技術的作用，使電子標簽在經濟全球化下的物品流通中得以普及應用，就必須要采用全球統一原則，這樣也有助于物聯網快速發展。2.傳感器技術傳感器負責物聯網信息的采集，是實現對現實世界感知的基礎，是物聯網服務和應用的基礎。傳感器是指那些對被測對象的某一擬定的信息含有感受與檢出功效，并按照一定規律轉換成與之對應的有用信號的元器件或裝置，普通由敏感元件和轉換元件構成。如果沒有傳感器對被測的原始信息進行精確可靠的捕獲和轉換，一切精確的測試與控制都將無法實現，即使最當代化的電子計算機，沒有精確的信息或有不失真的輸入，也將無法充足發揮其應有的作用。物聯網中的傳感器節點普通由數據采集、數據解決、數據傳輸和電源構成。節點含有感知能力、計算能力和通信能力，也就是在傳統傳感器基礎上，增加了協同、計算、通信功效。3.傳感器網絡技術傳感器網絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、當代網絡及無線通信技術、分布式信息解決技術等，能夠通過各類集成化的微型傳感器協作地實時監測、感知和采集多個環境或監測對象的信息，通過嵌入式系統對信息進行解決，并通過隨機自組織無線通信網絡以多跳（multihop）中繼方式將所感知信息傳送到顧客終端，從而真正實現“無處不在的計算”理念。一種典型的傳感器網絡構造普通由傳感器節點、接受發送器(sink)、Internet或通信衛星、任務管理節點等部分構成。傳感器節點散布在指定的感知區域內，實時感知、采集和解決網絡覆蓋區域中的信息，并通過“多跳”網絡把數據傳送到接受發送器，接受發送器也能夠用同樣的方式將信息發送給各節點。接受發送器直接與Internet或通信衛星相連，通過Internet或通信衛星實現任務管理節點與傳感器之間的通信。在節點損壞失效等問題出現的狀況下，系統能夠自動調節，從而確保整個系統的通信正常。4.網絡通信技術傳感器的網絡通信技術為物聯網數據提供傳送通道，而如何在現有網絡上進行增強，適應物聯網業務需求(低數據率、低移動性等)，是現在物聯網研究的重點。傳感器的網絡通信技術分為兩類：近距離通信和廣域網絡通信技術等。在近距離通信方面，以IEEE802.15.4為代表的近距離通信技術是現在的主流技術，802.15.4規范是IEEE制訂的用于低速近距離通信的物理層和媒體介入控制層規范，工作在工業科學醫療（ISM）頻段，免許可證的2.4GHzISM頻段全世界都可通用。在廣域網路通信方面，IP互聯網、2G/3G移動通信、衛星通信技術等實現了信息的遠程傳輸，特別是以iIPv6為核心的下一代互聯網的發展，將為每個傳感器分派IP地址發明可能，也為傳感網的發展發明了良好的基礎網條件。傳感網絡有關通信技術，常見的有藍牙、IrDA、Wi-Fi、ZigBee、RFID、UWB、NFC、WirelessHart等。物聯網的三類應用框架【5】:1）基于RIFD的應用框架,重要應以電子標簽、EPC碼為基礎,在互聯網的基礎上形成實物互聯網,實現對多個物品的跟蹤和管理。其系統構造由信息采集系統,PML信息服務器,產品命名服務器,應用管理系統共同構成。2）基于傳感網絡的應用框架,由一組無線傳感器構成,共同協作完畢對設定好的周邊環境狀況等進行監控。3）基于M2M的應用框架,即物對物應用框架,它包含了EPCGlobal和WSN的部分內容,通信的方式重要有無線通信和有限通信兩種方式。四、物聯網技術在醫藥流通中的應用分析4.1醫藥流通現狀分析現在在醫藥產品流通中面臨的重要問題有兩個，第一是供應鏈的效率問題，第二是藥品假冒偽劣問題。效率問題重要涉及到供應鏈上各方的經濟效益，現在許多醫藥公司效益不佳并且時有產品發生質量問題。而假冒偽劣藥品不僅會帶來各方經濟上的損失，還可能造成患者錯過最佳治療時機甚至生命危險。具體來說，醫藥流通中出現的問題重要有下列幾點【7】：1、藥品批發公司多而小，儲存運輸中藥品質量難以確保。由于物流量小，多數藥品采用第三方物流托運，運輸周期長，環境、條件差，藥品損壞，變質，污染嚴重。由于批發公司過多，藥品流通渠道復雜，假冒、異地調貨現象頻發，藥品監管困難，銷售假冒偽劣藥品的案例時有發生，嚴重影響藥品的安全使用。2、藥品缺少統一原則編碼，物流信息系統嚴重滯后，影響藥品質量監管。我國現在藥品編碼尚未實現原則化，醫藥生產公司，商業批發公司生產、銷售的藥品沒有一種正當的惟一的識別標志，各個領域分別制訂了自己的物流編碼，其成果是不同領域之間信息不能傳遞，妨礙了系統物流管理的有效實施，造成信息解決和流通效率低下。沒有統一的標記編碼，無法及時查詢與跟蹤商品的流向，無法盡快擬定某一藥品的身份，在某些藥店，醫院經常碰到的買真退假，為假藥、劣藥查處帶來極大的困難。更無法滿足在訂單解決、藥品效期管理、貨品按批號跟蹤等當代質量管理的規定，也為藥品質量監管帶來了巨大的困難。3、自動化程度低，人工操作，差錯率高。現在我國醫藥公司所采用的基本上是分散型物流體系，在運作上重要依靠人力。由于現在醫藥產品普遍使用的是條碼，造成醫藥流通過程中的物流作業效率低，與此同時容易造成貨品摔碎，擠壓的機率增大。人工掃碼，造成揀選、分揀的差錯率高、效率低。而物聯網技術應用于醫藥流通過程中能夠較好的解決上述問題。以RFID技術為基礎構建的RFID物流信息管理系統能夠涵蓋醫藥產品的生產、配送、運輸、倉儲及銷售全過程，能提高商品在物流供應鏈各環節解決過程中的識別率，可不開箱檢查，并同時識別多個物品，提高物流作業效率。在生產過程能夠實時掌握生產狀況，縮短醫藥產品作業周期；在配送過程能夠提高揀選與分發過程的效率與精確率，減少運行成本；在運輸過程能夠實時監控藥品的動向，避免被盜或者被替代；在倉儲過程中，能夠高效管理藥品的庫存量以及在庫狀態；在銷售過程能夠追溯商品的流向，為突發性事件做好準備【8】【9】【10】。4.2物聯網技術在醫藥倉儲中的應用分析在存儲環節中，物聯網技術最廣泛的應用就是實現自動化的貨品存取和庫存盤點等工作。物聯網技術中一項感知技術就是RFID技術，應用RFID標簽的藥品通過運輸達成倉庫，由于RFID標簽的存在，操作員使用閱讀器即可對藥品進行盤點和收貨，然后把藥品的到貨信息上傳至管理信息系統中，這樣能夠實時查看商品的信息以及存貨量。使用RFID標簽就能夠實現對貨品的自動化存取，能夠將供應鏈中的收貨、取貨、裝運計劃進行有機的結合，這樣便能夠高效的完畢各類任務，提高服務質量，節省成本，節省庫存空間與勞動力，也能夠有效減少物流過程中由于商品損害、送錯、盜竊等因素帶來的損失。RFID標簽最大的一種優勢就是能夠減少人力的使用量，在進行盤點的過程中能夠為管理人員提供精確的信息，管理人員能夠通過閱讀器快速找到需要的商品，具體流程如圖1所示。圖1物聯網技術在倉儲過程中的應用4.3物聯網技術在醫藥運輸過程中的應用分析在醫藥產品運輸過程中，采用主動式RFID標簽、對應的讀寫裝置及GPRS的綜合應用，實時把藥品地點反饋給供應商，首先能夠避免商品被偷盜或者被調換，另首先若運輸過程中出現緊急狀況，能夠進行實時調度，把藥品發送到最需要的地方，另外再加送藥品到被調走的地方，這樣藥品經營者能夠在銷售區域范疇內進行全盤管理，更加好地經營調配醫藥，具體流程如圖2所示。圖2物聯網技術在運輸過程中的應用4.4物聯網技術在醫藥銷售過程中的應用分析物聯網技術中應用于銷售環節的技術重要是RFID標簽技術。RFID標簽能夠有效改善零售商的庫存與管理關節，藥品通過倉庫達成銷售點，零售商通過讀寫器能夠方便快捷的獲取達成的藥品的種類、數量等具體信息，而無需人工手動登記，這樣便提高了作業效率，并減少了由于人為搬動造成的藥品包裝破損等。當藥品銷售后，裝有RFID閱讀器的貨架能夠實時地給銷售商上位機軟件發送貨架上的商品狀況,當商品銷售到一種程度，上位機軟件及時告知零售商需要補充商品，與此同時在銷售商品時，運用RFID技術對商品銷售狀況進行登記，這樣能夠對商品進行追溯，方便商品出現問題及時追回，把危害減少最小，具體流程如圖3所示。圖3物聯網技術在銷售過程中的應用4.5物聯網技術在醫藥配送及分銷環節的應用分析在配送與分銷環節中應用RFID技術和GPRS技術能夠提高配送效率和精確率，減少成本費用。將RFID標簽貼于藥品包裝上，就能夠使用閱讀器讀取有關的信息，再將RFID標簽進行更新，這樣即可對庫存進行科學合理的控制，協助管理人員理解獲取的具體信息。具體流程是工作人員將要配送的藥品送至門禁系統