[[alternative]]Implementation of building a physical medicine and rehabilitation assistive system using near field communication technique

碩士[[abstract]]復健醫學是一個以恢復病患身體功能為目的的臨床科別，醫師藉由針對病情所設計的復健課程，重複訓練此課程以回復病患之身體功能，進而提升病患生活品質。在醫院中，由於醫療人力嚴重不足，造成每位醫療人員必需同時照料多位病患，不但拖延了病患受醫的時間，更影響到每位病患就醫的權利。本論文中開發出一套可以提供病患自行操作的復健醫療輔助系統，採用Arduino嵌入式裝置，搭配NFC近場無線通訊技術、Wi-Fi無線網路模組以及病患資料庫系統，提供病患以最簡單的方式實現自動化的復健醫療輔助。本系統將在走廊處提供醫院內診療室地圖導引功能、在診療室門口受理病患報到與預約器材功能，以及在復健器材旁提供教學影片與療程計時等復健療程輔助功能。本系統不但為病患提供服務，同時將可有效分擔醫療人員龐大的工作量。[[abstract]]Rehabilitation medicine is a clinical division that aims to restore the physical function of patients. The physician designs a rehabilitation program targeting a specific disease and repeatedly carries out program training in order to restore the patient’s physical function, thereby enhancing the quality of life for the patient. In the hospitals, due to a serious shortage of medical manpower, medical staff members must each take care of many patients, which not only results in delays in treatment, but also deprives patients of their rights to medical attention. In this thesis, a medical rehabilitation assistive system that can be self-operated by patients was developed. Arduino embedded devices, combined with Near Field Communication (a type of wireless technology), a Wi-Fi wireless network module, and a patient database system, provide patients with the simplest way to achieve automated rehabilitation medical assistance. The system provides hospital treatment room map navigation function in corridors and offers patient registration and appointment for equipment access function at the treatment room entrance, while instruction videos, therapy timing, and other rehabilitative therapy assistance functions are available next to the rehabilitation equipment. This system not only provides services for patients, but also effectively shares the huge workload of medical staff.[[tableofcontents]]目錄 第一章、 簡介 1 1.1 研究動機 1 1.2 研究目的 2 第二章、 相關技術 4 2.1 NFC技術簡介 4 2.2 NFC與RFID在醫療院所的應用 9 第三章、 硬體元件簡介及軟體平台背景 14 3.1 系統架構 14 3.2 硬體元件介紹 15 3.3 軟體開發環境 21 第四章、 復健醫療輔助系統之硬體開發 26 4.1 導引輔助機 26 4.2 硬體系統整合與韌體開發 31 第五章、 復健醫療輔助系統之軟體開發 37 5.1 使用MySQL建立資料庫系統 37 5.2 使用PHP語言建立網頁伺服器 44 第六章、 結論與未來工作 53 參考文獻 54 附錄–英文論文 58 圖目錄 圖 1、NFC射頻標準沿革圖 5 圖 2、NFC通訊模式示意圖 8 圖 3、NFC在一般病房護理日常作業上的應用之系統概念圖 10 圖 4、巡房事件標籤示意圖 11 圖 5、藥物與病患配對示意圖 12 圖 6、復健醫療輔助系統：系統架構圖 14 圖 7、Arduino UNO的硬體個單元示意圖 16 圖 8、NFC Shield 中所使用之腳位示意圖 18 圖 9、Wi-Fi shield 中所使用之腳位示意圖 20 圖 10、Arduino IDE 整合開發環境畫面 22 圖 11、phpMyAdmin網頁管理工具畫面 25 圖 12、導引輔助機：硬體系統架構圖 27 圖 13、NFC擴充板模組之硬體線路圖 28 圖 14、Wi-Fi擴充板模組之硬體線路圖 29 圖 15、NFC病患識別手環 31 圖 16、導引輔助機之實體照片 31 圖 17、導引輔助機之程式流程圖 32 圖 18、導引輔助機之程式執行監視畫面 35 圖 19、復健醫療輔助系統之資料庫示意圖 38 圖 20、地圖導引機的資料流程示意圖 45 圖 21、地圖導引機實際執行結果 46 圖 22、病患報到機的資料流程示意圖 47 圖 23、病患報到機實際執行之顯示頁面 48 圖 24、復健輔助機的資料流程示意圖 49 圖 25、通知醫療人員電子郵件畫面 50 圖 26、復健輔助機實際執行之顯示頁面 51 圖 27、療程已完成時之顯示頁面 51 表目錄 表 1、NFC射頻標準規格表 6 表 2、NFC標籤類型及規格表 7 表 3、國內醫療院所導入RFID之現況表 9 表 4、復健醫療輔助系統與其他系統比較表 13 表 5、SeeedStudio NFC Shield V1.0之硬體規格表 17 表 6、SeeedStudio Wi-Fi Shield V1.1之硬體規格表 19 表 7、Mifare-One NFC Tag之硬體規格表 20 表 8、輔助導引機資料表 39 表 9、病患資料表 40 表 10、復健器材資料表 42 表 11、醫療人員資料表 44[[note]]學號: 700410011, 學年度: 10