[智能药品监管终端及其系统设计与实现]药品终端网

　　摘要：该文介绍了一种用于远程鉴别药品真伪，查询药品产地和其它相关信息的智能终端设备，以及配合其使用的网络服务系统和数据库。该设备具有使用方便快捷，适用面广，任何人可以使用，随时随地使用等特点。适合在广大农村地区和二，三线城市等地区推广。
　　关键词：药品电子监管码；PDF417；二维扫描枪；二维条码图像识别；GPRS；服务支持系统；药品监管数据库；嵌入式系统
　　中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)18-4528-02
　　The Intelligent Medicament Supervise Equipment and Support System-design and Implementation
　　GUO Xiao-jun
　　(Shenzhen Science & Industry Park, China Greatwall Computer Shenzhen Co., Ltd., Shenzhen 518057, China)
　　Abstract: This paper introduces a kind of intelligent Terminal equipment for remote query and identify the authenticity and other related information on medicament producing, as well as the network service support system, and the medicament databases. The device and It’s support system has a convenient, wide range of applications, any person can use in any time. It is suitable in the vast rural areas and remote cities and regions.
　　Key words: The drug eletronic supervision code; PDF417; two-dimensional code scanner; two-dimensional barcode recognition; GPRS; services support system; drug database; embedded system
　　假药是困扰许多国家和地区的一个严重问题.最近几年,假药的泛滥更为严重,假药导致的医疗事故也越来越多.它们严重损害了病人的健康,甚至生命.加强药品的监管,让人们能够方便,快捷地鉴别所用药品的真伪,药性,使用注意事项等信息,是合乎广大患者的切身利益的事情,是非常必要的.在中国,有关部门已经建立起了药品监管门户网站.相关的药品监管数据库也在不断建立和完善中.
　　我们设计了一种药品监管智能终端,和一套网络服务支持系统.能够让没有宽带上网的地区,包括广大农村地区和偏远城市的人们十分方便地远程了解所购药物的各种信息.
　　 1药品监管智能终端及其系统
　　本系统包括三个部分:智能终端设备,网络服务支持系统,以及药品监管数据库.它们利用药品包装上贴的药品电子监管码工作.
　　利用智能终端设备,用户可以方便地扫描,或手工输入所要了解药品的电子监管码.此监管码会被设备上传到远程的网络服务支持系统.当终端设备得到远程传回的信息后,以合适的方式显示在终端设备上.此终端设备是系统中唯一直接面对用户的部分.
　　网络服务支持系统,用于接收各个智能终端设备发送来的药品电子监管码等信息,并负责与数据库沟通,进行信息查询。得到结果后,网络服务支持系统将所得结果加工成合适格式的信息,并回传到智能终端设备.
　　药品监管数据库,是一个国家或地区的权威性的药品数据库,应该具有正确性,,完整性,和及时性.在中国,唯一权威的药品监管数据库是由国家食品药品监督管理局的相关部门创建和维护的.
　　 2药品电子监管码
　　药品电子监管码,就像药品的身份证,是让本智能终端设备和系统正常工作的重要因素。在中国,国家食品药品监督管理局已经创建了药品电子监管码体系。按照国家食品药品监督管理局的要求,未获得监管码的药品,将来是不能够销售到市场中去的。已经获得监管码的药品,需要在药品外包装盒上粘贴此码。.监管码对于每种药品都是唯一确定的。
　　为了容纳更多的信息,国家食品药品监督管理局指定使用一种二维码-PDF417作为监管码的载体。实际上,由于PDF417本身可以容纳很多信息,如果用户的信息需求比较简单,智能终端设备不必连接到internet,只要本地解析信息就可以了。PDF417带来的问题是条码识别比较困难。
　　 3智能药品监管终端设备
　　智能药品监管终端设备,从功能来说,主要是获得药品的电子监管码.并将从网络服务系统上得到的相关信息回显给用户。从产品定位来说,设备的设计和实现则需要考虑很多方面的问题。本设备是面向广大农村地区进行设计的。农村虽然容量很大，但上网不方便,使用环境恶劣,消费能力低。本设备在设计时必须考虑这些因素,才能设计出真正适合市场需要的产品。
　　3.1二维码图像识别功能的设计
　　很多商品在销售时,都会在外包装上粘贴一张一维码标签。用户可以使用普通的扫描枪进行识别。普通的一维码扫描枪价格很便宜(在中国,大约100元左右)。我们的药品电子监管码若使用一维码。则系统在设计和实现上没有任何问题.
　　但是考虑到行业的发展,国家食品药品监督管理局选择了一种二维码-PDF417作为药品电子监管码的载体。与一维码相比,二维码的精细度要高的多,识别难度也很大。因此,市场上的二维码扫描枪价格都很高(在中国,大约1600元以上).考虑到我们的药品监管智能终端设备的用户,我们是不能选用二维码扫描枪的。
　　我们的办法是采用普通的摄像头,配合使用图像识别软件来识别出二维码,从而极大地压缩了相关成本。摄像头由于被广泛使用,其价格可以比普通一维码扫描枪更便宜。而图像识别软件的价格,平摊到每台智能终端设备上也很便宜。
　　经过实践检验,此设计的效果是相当不错的，但识别效率比不上专业的二维码扫描枪。影响识别效率的因素，一个是二维码图像识别算法的优劣。实践证明，好的算法,其识别时间可以是差算法的六分之一。另外一个因素是：用户在使用摄像头识别二维码图像时,往往无法准确定位(二维码扫描枪有远近定位罩和左右定位灯)。我们的解决办法是:将摄像头抓到的图像实时回显在终端的屏幕上。这样,像使用数码摄像机一样,用户可以准确定位,让二维码图像完整地落入摄像头的视野.从而保证又快又好地识别。
　　3.2 GPRS网络连接功能设计
　　在农村地区,宽带网络接入并不普及。人们常用的网络接入方式是通过电话线拨号上网,或者基于GSM网络的GPRS上网。
　　我们在最初的设计中,使用了拨号上网的方式，因为这种方式在农村地区非常普及。但是问题也很大：一个是拨号上网会长时间占用电话线,导致上网费用很高。另外一个问题是拨号连通时间比较长,要差不多一分钟。
　　所以，另外一种方式:基于GSM的gprs上网会带来很多的好处。gprs由于是按流量计费,使用成本不会太高.且gprs的网络连通速度也比较快。Gprs的问题是网络带宽比较低。不过,到目前为止,我们的智能终端设备与网络主要交互文字信息,不需要很大的网络带宽。
　　GPRS部分的实现并不困难,市面上有多种gprs模组，而linux等嵌入式操作系统能比较好地支持这些模组。
　　3.3多媒体功能设计
　　多媒体下载和播放功能是我们后期设计时加入的。原因有以下两点:
　　第一,从我们的推广实践来看,想直接推广和大量销售此智能终端设备存在许多困难。因为此智能终端设备的用户主要集中在农村地区,他们虽然有旺盛的需求,但消费能力并不高，无法大量购买设备。一种可行的商业模式是由国家食品药品监督管理局的相关部门牵头,采购和部署设备，并采用投放多媒体广告的方式来回收投入并盈利。我们在智能终端设备中成功地完成了多媒体广告的下载和按策略播放等功能。
　　第二，从用户需求的角度出发,用户也需要更丰富,更直观的药品信息表现形式。例如:关于某中药品的图片,关于某中药剂的视频片段等。
　　无论是拨号上网,还是GPRS,其网络速度都不足以应付大容量视频的传输.我们在智能终端中实现了视频和音频,以及图片的按策略播放。但在实际应用中,广告或药品资料还是以文字，网页和图片为主。
　　3.4语音合成功能的设计
　　由于我们的系统主要是面向广大农村地区的用户.所以必须充分考虑智能终端是否适合农民使用。现实情况是：农村用户有很多人不认识文字或识字不多,另外有不少用户由于各种原因(例如:智能终端安装在药店里,距离客户过远.以及年纪大的人眼神不好.等等)无法阅读文字内容。
　　鉴于此,我们在智能终端设备中集成了语音合成(TTS)的功能。当智能终端设备在屏幕上显示查询结果的同时,也会用清晰的语音阅读出这段内容,以方便不能阅读文字的用户使用。
　　TTS不会显著增加智能终端设备的成本,也不会使智能终端设备的设计和实现更复杂.
　　 4网络服务支持系统
　　网络服务系统,是配合智能终端设备使用的,为智能终端设备提供网络查询服务的重要部分。当它接收到各个智能终端设备发送来的药品查询请求后,从请求中分析出药品电子监管码,以及其它附带信息，然后利用这些信息，通过特定的接口在药品数据库中查找.。并将获取到的文字,图片等信息加工成合适格式的信息,回传到智能终端设备.
　　网络与服务系统的设计要点,主要是要求系统能够并发处理大量智能终端设备的查询请求,快速返回所要的结果。另外,必须考虑智能终端的查询界面的安全部署和升级,以及个性化查询界面定制等问题。
　　从技术层面来看，智能终端设备与网络服务支持系统的交互有三种模式。即b/s ,c/s,以及智能客户模式。b/s和c/s应用很广泛.但是这两种模式都存在缺陷。b/s模式不能充分利用终端设备的资源,网络传输量大,安全性差，实时交互和实时控制能力差。c/s模式的安装部署和维护工作比较麻烦,升级和更新客户端很困难。
　　智能客户模式是最近几年发展起来的一种网络交互软件模式。智能客户模式能够象B/S一样易于部署,便于更新和升级.又具有具备安全性高,能够实时交互和实时控制等特征。智能客户模式具备这么多技术优势的原因,是它支持智能安装技术。.这项技术能够让终端设备在运行时或者后台工作时,自动连接网络服务支持系统,并下载和安装更新版本的客户端程序。
　　目前,最成熟的智能客户模式是由Microsoft公司研发的.net framework实现的. .net framework可以按照wsdl和uddi规范在internet上查找自己需要的网络服务.并利用soap协议在网络服务之间传输xml格式的文字段或二进制数据,从而实现更高程度的智能。
　　由于.net framework只能使用在windows操作系统上.(出于构建成本和稳定性的考虑,我们的智能终端设备使用了linux操作系统).我们并没有设计和实现网络服务查找等功能.只是设计了智能安装部分的工作.
　　 5药品监管数据库
　　在中国,权威的药品监管数据库只能由国家食品药品监督管理局创建和维护。此数据库采用药厂注册认证制度.全国的药厂在每一种新药品上市时,可先向国家食品药品监督管理局申请。国家食品药品监督管理局根据评审结果,向每一种药品发放药品电子监管码,并在药品数据库中建立监管档案。
　　 6结束语
　　本套药品监管智能终端和网络服务支持系统,针对农村用户的地理环境和用户的具体需求,精心设计.具有很高的可用性.
　　本系统也曾与国家质检总局的数据库对接,并在山西的部分地区推广,取得了很好的效果.
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