功能智能药箱的研究与开发

周佳乐1,马梦婷2,张晓露3

摘要：随着中国人口老龄化加剧，预测到2050年，中国80岁及以上的老年人口数量高达4.83亿人，患有慢性病的老年人将越来越多；同时随着社会竞争压力的增大，现在的年轻人大部分长期饮食不规律、加班熬夜、缺乏运动，有超过80%的年轻人担心自身的健康。基于此类市场人群的需求，团队研发出一款智能的多功能医药箱，它具备语音播报提示、线上问诊、自动记录、一键应急等功能，可以在一定程度上督促这些人群正确规范用药，对他们的日常健康管理具有巨大的实用价值。

关键词：智能药箱；多功能；医疗系统体系

一、智能药箱系统分析

（一）研究背景

2021年5月11日，第七次全国人口普查结果显示，60岁及以上人口为264018766人，占18.70%，其中65岁及以上人口为190635280人，占13.50%，与2010年第六次人口普查相比，60岁及以上人口的比重上升5.44个百分点，65岁及以上人口的比重上升4.63个百分点。根据相关数据和调查推论发现:我国人口老龄化程度进一步加深，且高龄老人普遍处于失能状态，政府对老年人中慢性病的治疗和护理有一定的关注与扶持;通过调查发现有89%的青年人群感到压力，日益加重的健康焦虑也成为青年人的一大问题。

随着我国经济状况明显改善，经济发展水平的提高，人们自我保健意识的增强和卫生知识水平明显提高，智能药箱的普及使用将会给社会药品安全和药品的回收利用带来一场新的革命。

（二）研究目的

智能药箱可以解决慢性病患者在服药过程中的痛点问题，极具人性化地为患病人群提供便利；同时能在最大限度上减少用药不当和突发状况的发生，节省医疗费用的支出，让使用者的身体保持最佳状态，减少对健康的焦虑。

通过设计实践得出结论:智能药箱可以真正的解决人们看病难的问题，在一定程度上能促进整个医疗行业的发展，维系整个社会的稳定。

（三）国内外市场现状分析

国外的智能药箱多应用于医院，先进的技术作为“骨骼”支撑构成了完整的医疗系统体系，完善的系统和人性化的设计使智能药箱在国外非常受欢迎。智能药箱在欧洲已有10年的使用历史，现今已随着后勤和医疗的发展而发展为自动化设备。应用于医院并且可提高医疗救治的安全性。

国内的智能药箱的发展并不顺畅，国内市面上的智能药箱普遍功能单一，造价高昂，实用性并不高，推广度也比较低。但国内的智能药柜也获得了进步，逐渐应用于医院，然家用智能药箱的研究进程却令人并不满意。国内智能药箱的最新发展是由一位退役军人利用半导体控温控湿技术研发的电子智能药箱，此项技术解决了药箱储药的除湿问题，但此单一的功能并不能满足用户多样化的需求。

二、智能药箱的研究体系

（一）智能药箱的关键技术

1.GMS短信技术

GSM短信模块采用希姆通300模块。希姆通300模块属于工业级GSM/GPRS模块，具有工业标准化接口，尺寸小，功耗低，采用单电压供电，支持EGSM900/1800/1900频段，支持AT指令设置，内嵌TCP/IP协议，可实现点对点发送和接收中文短信的功能。

2.DS1302定点技术

采用DS1302定点技术，设定服药时间，药箱到点就会提醒，从而减少漏服等情况。药物保证期也可以设置时间，到期或临期也会自动提醒更换药物，守护使用者的健康。

3.自动感应技术

光敏传感器模块在无光条件或者光强达不到设定阈值时，输出高电平；当外界环境光强超过设定阈值即打开药箱时，输出低电平。

4.自动除菌技术

高强度紫外线和高浓度臭氧双维消毒结构,智能控制采用传感识别自动控制结构,采用新材料、新结构实现打开消毒折叠方便收纳。

5.STM32芯片技术

STM32F103是智能药箱的核心处理器，在STM32F103芯片中移植了轻量级通信协议 UIP 协议和FAT文件系统，通过调用UIP协议中的接口函数实现了智能药箱端与远程服务器端之间的通信。

（二）智能药箱的特色

1.设计结构

第一层为基本的一些医用工具类:体温表、碘酒、消毒纱布、胶布、创口贴、镊子、棉签。

第二大层为备用的药品，我们还将第二层分成两部分，为内服药类和外服药类，这两大类要分开放置，可以防止混淆而误服和防止串味。

第三大层是按时吃的药，我们在里面装一个定时提醒装置，此装置可以由用户设定时间从而达到进行定时提醒的目的。

2.使用材料

聚丙烯PP材质：吸湿性小；耐高温性；耐老化，使用寿命长；表面光洁度较好；抗腐蚀性。

OLED屏幕:具备有构造简单、自发光不需背光源、对比度高、厚度薄、视角广、反应速度快、可用于挠曲性面板、使用温度范围广等优点。

（三）智能药箱的多功能

1.用药提醒功能

药箱能够根据设置的时间点进行用药的提示，为患者进行语音播报、自动出药服务。药箱语音播报关于用药过程中需要注意的事项，包括服用剂量、服用方法等。如果患者没有按时吃药，每隔15分钟再次提醒，提醒两次未果之后，将以短信/微信形式通知家属。

2.在线问诊功能

药箱搭载智能芯片，使药箱具有简单的问病荐药的功能，较为复杂的病情可以以语音留言的形式发送至药店驻店医师，之后可以进行接诊电话回访。根据智能大数据分析，药箱能够进行简单的疾病的鉴别和一些药物的推荐，真正的为消费者和药店之间打造一个紧密的桥梁。

3.手环监测功能

通过蓝牙连接配套的智能手环。配套的智能手环具有监测心率、血压、睡眠等功能，当患者出现危机情况可紧急预警。

4.服药记录功能

药箱可以自动记录服药过程。通过“用药提醒功能”，使用者如果提醒前或提醒时完成了服药的过程，药箱中的感应装置能够自动记录药物是否被取出。同时，药箱还可以实时记录用药情况，监测用户是否按照说明书服药和剩余药量。

5.一键呼救功能.

药箱能一键SOS呼救，当患者出现身体危机可一键按SOS呼救，智能药箱将自动拨打120急救电话并发送患者定位、近期身体监测数据、用药史、疾病史等信息。

6.药期提醒功能

软件方面摒弃传统App,使用微信公众平台扫描监督码以获取药品信息及防伪认证,设定吃药提醒并查看过期药品。通过微信扫描药盒上的电子药监码,即可调用药监局查询药监码的界面,查询该盒药品的名称、生产日期、保质期、厂家及用法用量等基本信息,将査到的数据存入数据库并保存至微信公众号,药品过期时会自动发送信息提醒用户更换。

（四）智能药箱的未来前景探索

智能药箱可广泛应用于健康管理机构、医院、科研机构等，一方面可以实时录入用户的真实服药状况，更新用户服药习惯等信息，使服药计划可以得到顺利实施；另一方面也可以根据用户的健康状况，实时调整用户的服药计划，减少过度治疗的状况发生；再者，用户的所有服药数据通过大数据分析整理后，可以完成机构药品用户机构的完整流通闭环，对医疗行业发展具有重大的促进作用。

三、结论

基于我国目前人口老龄化加剧的社会现状，全面推进健康中国的社会背景，智能家居的快速发展和国民生活水平不断提高等条件下，智能药箱的出现是顺应时代的需求，智能药箱应用于家庭，帮助老人、青年等群体提供自助服务，减少年轻人对家庭的老人等的担忧，同时保证年轻人的生命健康，提高社会群体的集体幸福感。

参考文献：

[1]张圆圆，田航，慢性病老年人健康管理智能药箱设计，科技与创新[J].2022（22）：99-101+105

[2]冯乔，基于STC89C52单片机的模块化结构设计智能药盒实现，电子测试[J].2019（16）：28-30

[3]江巧，基于STM32的智能药箱系统设计与实现 [D]浙江：杭州电子科技大学，2015-05

王珣 副教授