基于RFID的空巢老人吃藥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)楊澤輝①,黃勇②,劉碧君②,徐燕玲②山西財(cái)政稅務(wù)專科學(xué)校經(jīng)濟(jì)信息系，山西太原②西安機(jī)電信息技術(shù)研究所，陜西西安710065）【摘要】針對(duì)空巢老人忘記吃藥時(shí)間等一系列的問題，文章通過對(duì)RFID技術(shù)基本理論分析的基礎(chǔ)上，設(shè)計(jì)了一套空巢老人吃藥系統(tǒng)。此系統(tǒng)運(yùn)用單片機(jī)連接了GSM模塊和語言芯片，使整個(gè)系統(tǒng)能夠做出快速的反應(yīng)。當(dāng)老人持有RFID電子標(biāo)簽時(shí)，可在讀寫器上刷取藥物，如果老人未能按時(shí)的刷取藥物，系統(tǒng)就會(huì)發(fā)出語音提示，并向老人的子女發(fā)出短信，通知老人沒有按時(shí)吃藥的信息，使其子女能夠及時(shí)的掌握老人吃藥的情況，保證老人按時(shí)吃藥。本文從硬件和軟件兩個(gè)方面對(duì)監(jiān)護(hù)系統(tǒng)進(jìn)行了詳細(xì)的說明。對(duì)老人吃藥提供了強(qiáng)有力的幫助。關(guān)鍵詞：RFID，空巢老人單片機(jī)【中途分類號(hào)】TP302【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】BTheDesignofTakingMedicineMonitoringSystemforEmptyNestersBasedonRFIDYangZeHui①,HuangYong②,LiuBiJun②,XuYanLing②(①DepartmentofEconomicsandinformation,ShanxiFinance&TaxationCollege,Taiyuan,030024,China②SchoolofInformationandCommunicationEngineering,NorthUniversityofChina,Taiyuan,030051,China)【Abstract】：AccordingtotheanalysisoftheRFIDbasictheory,thepaperdesignedasystemwhichsolvedtheproblemofthespatialneststookmedicines.ThesystemcanreactrapidlybecauseitconnectedtheMCUwithGSMmoduleandvoicechip.WhentheagersholdthetagtheycansweptontheReaderstoobtainthemedicine.iftheagersdidn’tgetthemedicineintime,thesystemwillissuevoicepromptsandsendanotetothenests’childrentonoticetheagersdidn’thavemedicineintimetoletthechildrengraspthesituation.Itmakesadetaileddescriptionofthedesignofthemonitoringsystemfrombothhardwareandsoftwaredesign.Itisveryhelpfultotheageshavingmedicine.【Keywords】:RFID,spatialnests,theMCU正文1引言隨著社會(huì)老齡化的不斷加深，空巢老人的數(shù)量越來越多，已經(jīng)成為一個(gè)不容忽視的社會(huì)問題，要提醒與照護(hù)有慢性疾病的獨(dú)居老人，按時(shí)吃藥是相當(dāng)重要的。因此，我們需運(yùn)用某種技術(shù)解決和改善空巢老人吃藥難的問題，而這種技術(shù)，就是RFID射頻識(shí)別技術(shù)。2RFID工作原理RFID射頻識(shí)別是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便【1】.一套完整的RFID系統(tǒng),是由閱讀器與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個(gè)部份所組成,其工作原理是Reader發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder,用以驅(qū)動(dòng)Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時(shí)Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù),送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理【2】【3】。3系統(tǒng)裝置的原理框圖該裝置的主要構(gòu)成有以下幾個(gè)部分：?jiǎn)纹瑱C(jī)、GSM模塊、語音提示模塊、閱讀器模塊和手持信息卡。該系統(tǒng)的運(yùn)作原理是：當(dāng)老人記得吃藥時(shí)間，并與吃藥時(shí)間將手持信息卡在“智能藥盒”的閱讀器上刷過，藥盒自動(dòng)打開，老人取出藥物并服下；當(dāng)老人忘記吃藥時(shí)間，未在吃藥時(shí)間中在“智能藥盒”上刷卡取藥時(shí)，藥盒將發(fā)出語音提示，并通過GSM模塊發(fā)送短消息至其子女的上通知老人沒有按時(shí)吃藥的信息，使其子女和老人能按時(shí)的取藥、服用。系統(tǒng)的模擬框圖如下:語音提示模塊語音提示模塊單片機(jī)GSM模塊閱讀器模塊手持信息卡圖1設(shè)計(jì)系統(tǒng)模擬框圖·手持信息卡模塊本設(shè)計(jì)中采用的是13.56MHz頻率的MCRF355無源RFID標(biāo)簽。MCRF355是Microchip公司生產(chǎn)的13.56MHz器件。355既可用于COB，也可用于直接貼接。該器件近乎以100%調(diào)制發(fā)送數(shù)據(jù)，調(diào)制深度決定了標(biāo)簽的線圈電壓從“高”至“低”的變化，亦即區(qū)分調(diào)諧狀態(tài)和去調(diào)諧狀態(tài)【4】?！ぷx寫器模塊讀寫器硬件設(shè)計(jì)：該設(shè)計(jì)讀寫器的硬件電路主要包括微處理器AT-MEGA162,MFRC500、天線電路等[20]。其中電子標(biāo)簽讀寫芯片MFRC500是整個(gè)讀寫器的核心，它將完成讀寫電子標(biāo)簽的所有必需功能，包括RF信號(hào)的產(chǎn)生、調(diào)制、解調(diào)、安全認(rèn)證和防碰撞等。微處理器MCU是通過對(duì)MFRC501內(nèi)核特殊的內(nèi)存寄存器的讀寫來控制MFRC500的。MFRC500實(shí)際上是MCU與電子標(biāo)簽之間進(jìn)行信息交換的媒介。任何標(biāo)簽上數(shù)據(jù)讀寫均須通過MFRCS00來傳遞。傳送不同類型的指令給MFRC500，就能實(shí)現(xiàn)對(duì)MFRC500的控制[5]。硬件電路設(shè)計(jì)：為了驅(qū)動(dòng)天線，MFRC500通過提供13.56MHz的能量載波。根據(jù)寄存器的設(shè)定對(duì)發(fā)送數(shù)據(jù)進(jìn)行調(diào)制得到發(fā)送的信號(hào)。射頻卡采用RF場(chǎng)的負(fù)載調(diào)制進(jìn)行響應(yīng)。天線拾取的信號(hào)經(jīng)過天線匹配電路送到RX腳。MFRC500內(nèi)部接收器對(duì)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)和解調(diào)并根據(jù)寄存器的設(shè)定進(jìn)行處理，然后數(shù)據(jù)發(fā)送到并行接口由微控制器進(jìn)行讀取。使用內(nèi)部電路產(chǎn)生的VMID電壓作為RX引腳的輸人電壓[6]。為了提供穩(wěn)定的參考電壓，在VMID引腳與地之間應(yīng)接入一個(gè)電容，在引腳VMID與RX之間需接人一個(gè)分壓電阻，另外，在天線與分壓電阻之間加人一系列電容也會(huì)提高電路的性能。電路圖如下所示：圖2讀寫器模塊設(shè)計(jì)單片機(jī)模塊ATMEGA162外圍電路設(shè)計(jì):讀寫器以AVR系列ATMEGA162單片機(jī)為控制核心進(jìn)行控制。ATMEGA162單片機(jī)自帶8路外部存儲(chǔ)器數(shù)據(jù)/地址線、地址鎖存ALE以及WR,RD,可以方便地與RC500的ALE,NWR,NRD直接連接。另外，它還帶有3個(gè)外部中斷,2個(gè)串口、SPI接口等，硬件資源豐富，易于對(duì)讀寫器的功能進(jìn)行擴(kuò)展，為讀寫器的多功能集成設(shè)計(jì)留有豐富的空間。ATMEGA162外圍電路原理如下圖所示。圖3單片機(jī)控制模塊·GSM模塊采用GSM的短信功能，可以使某些控制達(dá)到“零距離”。本設(shè)計(jì)中采用GSM的發(fā)送短息功能，是空巢老人的子女可以在第一時(shí)間獲取老人是否按時(shí)吃藥，以便監(jiān)護(hù)老人的吃藥問題。本設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)控制TC35發(fā)送GSM短信的方法[7]。TC35模塊的正常運(yùn)行需要相應(yīng)的外圍電路與其配合。TC35共有40個(gè)引腳，通過ZIF連接器分別與電源電路、啟動(dòng)與關(guān)機(jī)電路、數(shù)據(jù)通信電路、語音通信電路、SIM卡電路、指示燈電路等連接，電源電路分為充電電池和穩(wěn)壓電源模塊兩部分：充電電池主要為整個(gè)系統(tǒng)提供3.6V工作電電壓，同時(shí)產(chǎn)生MAX3238所需要的高電平；TI公司的三端電源模塊UA7806將外部＋12V直流電源轉(zhuǎn)換為＋6V，連到ZIF連接器的11、12引腳，在充電模式下，為TC35提供＋6V、500mA的充電電壓。具體的連接電路圖如下：圖4GSM模塊語音模塊本設(shè)計(jì)中語音模塊的作用相當(dāng)明顯，其功能為老人未按時(shí)刷取藥品是發(fā)出提示音，提醒老人按時(shí)服藥，語音模塊能更加直接的提醒老人按時(shí)吃藥。設(shè)計(jì)中采用單片機(jī)控制語音芯片的方法來構(gòu)成語音模塊，芯片采用的是ISD2500語音芯片，ISD2500系列語音芯片是一種高保真錄放一體化的單片固態(tài)語音集成電路，采用了ISD公司的專利“直接模擬存儲(chǔ)技術(shù)”，把模擬數(shù)據(jù)成功地存入半導(dǎo)體存儲(chǔ)器中。這種突破性的EEPROM存儲(chǔ)方法可以將模擬數(shù)據(jù)直接寫入單個(gè)存儲(chǔ)單元，而不需要A/D或D/A轉(zhuǎn)換[8]。這種技術(shù)產(chǎn)生的效果是：(1)比同等的數(shù)字方式增加了集成度；(2)模擬數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)是不揮發(fā)的。按錄放時(shí)間的不同，ISD2500系列芯片可以分為ISD2560、2575、2590和251204種型號(hào)。ISD2500采用DIP-28封裝，引腳排列如下表所示:圖5語音模塊4吃藥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)具體工作流程前文已經(jīng)介紹了系統(tǒng)的硬件及軟件的構(gòu)造，本部分將介紹空巢老人吃藥監(jiān)護(hù)系統(tǒng)的具體工作流程。老人手中持有RFID電子標(biāo)簽，當(dāng)?shù)竭_(dá)吃藥的時(shí)間時(shí)，老人用電子標(biāo)簽刷過讀寫器，“智能藥盒”打開，老人取出藥物服用，GSM模塊不工作；當(dāng)老人忘記吃藥的時(shí)間，在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)未刷電子標(biāo)簽、未取藥物時(shí)，單片機(jī)控制GSM模塊向老人子女的上發(fā)送短信，是老人的子女得到老人未按時(shí)吃藥的信息，及時(shí)的提醒老人按時(shí)的拿取、服用藥物；同時(shí)，單片機(jī)還會(huì)控制語音芯片是其發(fā)生預(yù)先錄好的提示語音，第一時(shí)間通知老人按時(shí)服用藥物。這樣，經(jīng)過以上的倆個(gè)步驟可以及時(shí)、快速的得到老人未按時(shí)服用藥物的消息，可以迅速的做出提醒，具體工作流程圖如下：否否老人未按時(shí)服藥信息提醒老人按時(shí)取藥、服藥標(biāo)簽讀寫器是否按時(shí)刷??？取出藥物、服用結(jié)束GSM模塊老人子女空巢老人是單片機(jī)語音模塊

4結(jié)論本論文利用RFID技術(shù)設(shè)計(jì)了一套監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，解決空巢老人吃藥時(shí)間概念模糊而造成的忘記吃藥的問題。本系統(tǒng)操作簡(jiǎn)單，實(shí)用性強(qiáng)。還可以廣泛用在其他各個(gè)行業(yè)。在該系統(tǒng)中還引進(jìn)了低成本策略，降低了系統(tǒng)成本，突破了系統(tǒng)的應(yīng)用局限性，使該系統(tǒng)有良好的應(yīng)用價(jià)值。參考文獻(xiàn)[1]李進(jìn)東，范琴秀.射頻識(shí)別技術(shù)的發(fā)展與應(yīng)用[J].科學(xué)信息（學(xué)術(shù)版），2021（1）：46-47.[2]無線射頻識(shí)別RFID技術(shù)發(fā)展綜述[J].信息技術(shù)以標(biāo)準(zhǔn)化，2021（7）：20-24.[3]張殿東.無線射頻識(shí)別RFID技術(shù)[J].電信技術(shù)，2021（2）：86-88.[4]朱正.射頻識(shí)別技術(shù)頻率選擇的一些考慮[J].中國(guó)電子商情（RFID技術(shù)與應(yīng)用），2021（2）：52-54.[5]R．Dclllkh~ll，M．E．Orlowska，uXue．RFIDDataManagement：ChallengesandOpportunities[C]．inProceedingofIEEEIntenmtio,mlCoderenceollRFID2OO7，26—28March2OO7Page(s)：175—182．[6]石蕾,陳敏雅.RFID系統(tǒng)中閱讀器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].電腦開發(fā)與應(yīng)用,2021,(07):22-35.[7]付強(qiáng)，趙捷．基于GSM短消息業(yè)務(wù)的無線監(jiān)控系統(tǒng)的開發(fā)設(shè)計(jì)［D］．山東師范大學(xué)，2021.[8]沙占友，王彥朋，孟志永．單片機(jī)外圍電路設(shè)計(jì)［M］．北京：電子工業(yè)出版社，2021.

論大學(xué)生寫作能力寫作能力是對(duì)自己所積累的信息進(jìn)行選擇、提取、加工、改造并將之形成為書面文字的能力。積累是寫作的基礎(chǔ)，積累越厚實(shí)，寫作就越有基礎(chǔ)，文章就能根深葉茂開奇葩。沒有積累，胸?zé)o點(diǎn)墨，怎么也不會(huì)寫出作文來的。寫作能力是每個(gè)大學(xué)生必須具備的能力。從目前高校整體情況上看，大學(xué)生的寫作能力較為欠缺。一、大學(xué)生應(yīng)用文寫作能力的定義那么，大學(xué)生的寫作能力究竟是指什么呢？葉圣陶先生曾經(jīng)說過，“大學(xué)畢業(yè)生不一定能寫小說詩歌，但是一定要寫工作和生活中實(shí)用的文章，而且非寫得既通順又扎實(shí)不可。”對(duì)于大學(xué)生的寫作能力應(yīng)包含什么，可能有多種理解，但從葉圣陶先生的談話中，我認(rèn)為：大學(xué)生寫作能力應(yīng)包括應(yīng)用寫作能力和文學(xué)寫作能力，而前者是必須的，后者是“不一定”要具備，能具備則更好。眾所周知，對(duì)于大學(xué)生來說，是要寫畢業(yè)論文的，我認(rèn)為寫作論文的能力可以包含在應(yīng)用寫作能力之中。大學(xué)生寫作能力的體現(xiàn)，也往往是在撰寫畢業(yè)論文中集中體現(xiàn)出來的。本科畢業(yè)論文無論是對(duì)于學(xué)生個(gè)人還是對(duì)于院系和學(xué)校來說，都是十分重要的。如何提高本科畢業(yè)論文的質(zhì)量和水平，就成為教育行政部門和高校都很重視的一個(gè)重要課題。如何提高大學(xué)生的寫作能力的問題必須得到社會(huì)的廣泛關(guān)注，并且提出對(duì)策去實(shí)施解決。二、造成大學(xué)生應(yīng)用文寫作困境的原因：（一）大學(xué)寫作課開設(shè)結(jié)構(gòu)不合理。就目前中國(guó)多數(shù)高校的學(xué)科設(shè)置來看，除了中文專業(yè)會(huì)系統(tǒng)開設(shè)寫作的系列課程外，其他專業(yè)的學(xué)生都只開設(shè)了普及性的《大學(xué)語文》課。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，而我們的課程設(shè)置僅把這一任務(wù)交給了大學(xué)語文教師，可大學(xué)語文教師既要在有限課時(shí)時(shí)間內(nèi)普及相關(guān)經(jīng)典名著知識(shí)，又要適度提高學(xué)生的鑒賞能力，且要教會(huì)學(xué)生寫作規(guī)律并提高寫作能力，任務(wù)之重實(shí)難完成。（二）對(duì)實(shí)用寫作的普遍性不重視。“大學(xué)語文”教育已經(jīng)被嚴(yán)重地“邊緣化”。目前對(duì)中國(guó)語文的態(tài)度淡漠，而是呈現(xiàn)出全民學(xué)英語的大好勢(shì)頭。中小學(xué)如此，大學(xué)更是如此。對(duì)我們的母語中國(guó)語文，在大學(xué)反而被漠視，沒有相關(guān)的課程的設(shè)置，沒有系統(tǒng)的學(xué)習(xí)實(shí)踐訓(xùn)練。這其實(shí)是國(guó)人的一種偏見。應(yīng)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。一個(gè)人學(xué)問很大，會(huì)寫小說、詩歌、戲劇等，但如果不曉得應(yīng)用文寫作的特點(diǎn)和方法，他就寫不好應(yīng)用文。（三）部分大學(xué)生學(xué)習(xí)態(tài)度不端正。很多非中文專業(yè)的大學(xué)生對(duì)寫作的學(xué)習(xí)和訓(xùn)練都只是集中在《大學(xué)語文》這一門課上，大部分學(xué)生只愿意被動(dòng)地接受大學(xué)語文老師所講授的文學(xué)經(jīng)典故事，而對(duì)于需要學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦去寫的作文，卻是盡可能應(yīng)付差事，這樣勢(shì)必不能讓大學(xué)生的寫作水平有所提高。（四）教師的實(shí)踐性教學(xué)不強(qiáng)。學(xué)生寫作能力的提高是一項(xiàng)艱巨復(fù)雜的任務(wù)，但在教學(xué)中有不少教師過多注重理論知識(shí)，實(shí)踐性教學(xué)環(huán)節(jié)卻往往被忽視。理論講了一大堆，但是實(shí)踐卻幾乎沒有，訓(xùn)練也少得可憐。閱讀與寫作都需要很強(qiáng)的實(shí)踐操作，學(xué)習(xí)理論固然必不可少，但是閱讀方法和寫作技巧的掌握才是最重要的。由于以上的原因，我們的大學(xué)生的寫作水平著實(shí)令人堪憂，那么如何走出這一困境，筆者提出一些建議，希望能對(duì)大學(xué)生寫作水平的提高有所幫助。三、提高大學(xué)生應(yīng)用寫作能力的對(duì)策（一）把《應(yīng)用寫作》課設(shè)置為大學(xué)生的必修課。在中國(guó)的每一所大學(xué)，《應(yīng)用寫作》應(yīng)該成為大學(xué)生的必修課。因?yàn)樵谶@個(gè)被某些人形容為實(shí)用主義、功利主義甚囂塵上的時(shí)代，也是個(gè)人生存競(jìng)爭(zhēng)最激烈的時(shí)代，人們比任何時(shí)代都更需要學(xué)會(huì)寫作實(shí)用性的文章，比如職場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中的求職信，生活中的財(cái)經(jīng)文書、法律文書等，以提高個(gè)人的生存競(jìng)爭(zhēng)能力。（二）端正大學(xué)生的學(xué)習(xí)態(tài)度。首先，要讓大學(xué)生充分認(rèn)識(shí)到實(shí)用寫作課的重要性，這門課關(guān)乎到他人生的每一個(gè)方面，諸如就職，求愛，理財(cái)，人際交往等，是他終生都需要使用的一些基礎(chǔ)性的知識(shí)，也是他必備的一項(xiàng)生存技能。其次，實(shí)用寫作有它自身的規(guī)律和方法。它不是你想怎樣寫都行的，它有嚴(yán)格的格式性的要求，所以需要系統(tǒng)的研究學(xué)習(xí)。最后，實(shí)用寫作課的實(shí)踐性非常強(qiáng)，所以學(xué)生們不能只學(xué)不練，并且要克服手懶的壞習(xí)慣，勤學(xué)勤練，為今后的工作生活打好基礎(chǔ)。（三）