摘 要

药品质量安全与人们的生命健康密切相关，是社会各界十分关注的问题。冷链药品对温度要求严格，质量和药效容易受到外界影响。目前部分药品管理单位由于监管不严格，技术手段落后等原因，导致冷链药品库存管理不到位，药品质量安全存在很大隐患。物联网技术的应用，使得冷链药品管理更加信息化、自动化、智能化，具有保障质量安全、降低成本、提高管理效率等多方面的优势。

本文以冷链药品库存管理过程为研究对象，主要工作包括以下几个方面：（1）结合相关实例和数据，研究了冷链药品管理中的主要问题，并举例分析了物联网技术在冷链药品信息采集、库存控制及冷藏环境监控等方面的应用。（2）利用物联网相关技术，设计了冷链药品库存监控系统总体方案。根据需求分析，将系统组成分为药品信息采集与存储模块，库存预警模块，冷藏环境监控模块以及数据共享模块。主要运用了RFID技术和EPC系统实现药品信息的采集，通过Web Service技术与药品供应商之间进行数据共享，对药品库存量进行监控。利用传感技术、ZigBee无线通信技术、GPRS技术等进行冷藏环境监测及预警，保障药品质量安全。（3）结合某疾控中心疫苗库存的例子进行系统详细设计，包括电子标签与读写器的选择与设计，环境参数采集节点硬件设计，传感器布置以及网络构建与软件开发等，分析系统主要功能。

本文对物联网环境下的冷链药品库存管理问题进行了深入研究，旨在改善冷链药品管理现状，合理控制药品库存，保障药品质量安全，提高管理效率，对医院等医疗机构的冷链药品库存管理工作有借鉴意义。

关键词：冷链药品管理；物联网；库存控制；环境监测

Abstract

Drug quality and safety are closely related to people’s life and health, which is concerned by all sectors of society. Cold chain drugs have strict requirements on temperature, and their quality and efficacy are easily influenced by the outside world. At present, due to the lack of strict supervision and backward technical means, some drug administration department fail to carry out cold chain drug inventory management, and there are great hidden dangers in drug quality and safety. The application of Internet of Things (IOT) makes the management of cold chain drugs more informational, automatic and intelligent, which has many advantages such as ensuring quality and safety, reducing the cost and improving management efficiency.

In this paper, cold chain drug inventory management process is taken as the research object, and the main work includes the following aspects: (1) Based on relevant examples and data, the main problems of cold chain drug management are studied. And the application of IOT related technologies in cold chain drug information collection, inventory control and refrigerated environment monitoring are analyzed by example. (2) Using the related technologies of IOT, the overall scheme of the cold chain drug inventory monitoring system is designed. According to the demand analysis, the system consists of drug information collection and storage module, inventory warning module, refrigerated environment monitoring module and data sharing module. RFID and EPC system are mainly used to realize the collection of drug information, and Web Service technology is used to share data with drug suppliers to monitor the drug inventory. ZigBee and GPRS are used to monitor and warn the refrigerated environment to ensure the quality and safety of drugs. (3)The detailed design of the system is combined with the example of vaccine inventory in a disease control center, including the selection and design of electronic tags and readers, the hardware design of environmental parameter collection nodes, sensor layout, network construction and software development, to analyze the main functions of the system.

In this paper, an intensive study on the cold chain drug inventory management are made based on IOT, aiming at improving the current situation of cold chain drug management, rationally controlling the drug inventory, ensuring the quality and safety of drugs, improving the management efficiency, which is of referential significance to the cold chain drug inventory management in hospitals and other medical institutions.

Key Words: cold chain; IOT; inventory control; environmental monitoring

目 录

第1章 绪论 1

1.1 研究目的和意义 1

1.2 国内外相关研究综述 2

1.2.1 基于物联网的冷链研究 2

1.2.2 药品库存管理研究 2

1.3 研究内容及结构框架 3

第2章 冷链药品与物联网相关理论研究 5

2.1 冷链药品相关理论 5

2.1.1 冷链药品概念及分类 5

2.1.2 温度对冷链药品的影响 5

2.2 冷链药品管理要求 5

2.3 物联网相关理论及架构 6

2.4 冷链药品管理中的物联网关键技术 7

2.4.1 射频识别（RFID）技术与EPC 7

2.4.2 无线通信技术 8

2.4.3 Web Service技术 10

2.4.4 云计算技术 11

第3章 基于物联网的冷链药品库存管理分析 13

3.1 冷链药品管理现状分析 13

3.1.1 冷链药品验收入库环节 13

3.1.2 冷链药品在库存储环节 13

3.1.3 冷链药品出库环节 16

3.2 物联网技术在冷链药品库存管理中的应用 17

3.2.1 药品相关信息采集 17

3.2.2 基于物联网的药品库存控制 18

3.2.3 冷藏环境监控 18

3.3 冷链药品库存管理中物联网技术的应用优势 19

3.3.1 保证冷链药品质量 19

3.3.2 降低运营成本 20

3.3.3 提高管理效率 20

第4章 冷链药品库存监控系统总体设计方案 21

4.1 系统需求分析 21

4.2 系统总体架构 21

4.3 系统组成 23

4.3.1 药品信息采集与存储模块 23

4.3.2 库存预警模块 24

4.3.3 冷藏环境监控模块 24

4.3.4 数据共享模块 26

4.4 系统功能结构 26

第5章 基于实例的系统详细设计与分析 28

5.1 实例背景介绍 28

5.2 系统软件设计 28

5.2.1 网络构建 28

5.2.2 系统架构设计与开发 29

5.3 系统硬件设计 30

5.3.1 RFID电子标签与读写器设计 30

5.3.2 环境参数采集节点结构设计 31

5.3.3 传感器布置 33

5.4 设计分析 34

第6章 总结与展望 35

6.1 总结 35

6.2 展望 35

参考文献 36

致 谢 38

第1章 绪论

1.1 研究目的和意义

药品在人们日常生活中，起着预防、治疗各种疾病的作用，对保障生命健康而言至关重要。冷链药品是药品中对温度极为敏感的一类，如果被长期置于超出温度标准的环境中，药品的质量和药效就会受到影响，有的甚至可能生成毒性物质，危害用药者的生命健康。特别是近几年发生的一些药品安全问题，让人们更加意识到保证药品药效完整的重要性，同时，更加关注药品质量监控管理。

近年来，随着国家医改的深入推进和相关政策出台，冷链药品市场得到更大的发展空间，冷链药品管理也随之面临着巨大的挑战。目前，冷链药品库存管理的问题主要体现在：

1. 医疗信息的收集和传递不顺畅。药品库存管理包括药品从入库到出库整个过程，其间涉及到采购人员、药房管理人员、药师等多位工作人员，他们对药品信息的了解程度不同，极易造成药品摆放混乱，药品数量难以统计等问题。
2. 难以维持适当的药品库存量。由于信息化手段的缺乏，很多医院都存在对药品库存周转情况控制不到位的问题。有一些药品库存量偏大，库存周转率低，不仅容易造成货物积压使药品过期，同时资金周转受阻，管理成本过高；而部分药品存在供应短缺，采购周期长等现象，严重影响用药需求。
3. 冷藏药品保存条件不规范，质量得不到保障。我国冷链物流发展较晚，普遍存在成本过高，基础设施缺乏等问题，各医疗机构贮藏冷链药品的设施不完善，对环境温湿度的监测和管控不到位。

以上种种问题都暴露出冷链药品管理的薄弱现状，同时也体现出高科技技术融入医药冷链物流行业的重要性。而物联网这一强有力的工具，削弱了人力在整个冷链上的存在程度，让相关管理工作的信息化程度得以提高，同时，信息准确性也得以加强。物联网技术的出现，使得医疗信息收集更加准确方便，库存控制更加透明化，也更加有利于冷藏环境的监控和管理。