Giới thiệu dự án

Trong công tác cấp cứu ngoại viện (Emergency Medical Services - EMS), thời gian và độ chính xác của trang thiết bị là yếu tố sống còn quyết định tỷ lệ cứu sống nạn nhân. Theo các thống kê y tế quốc tế, có tới 10% đến 18% các sự cố y khoa trong khâu cấp cứu bắt nguồn từ việc thiếu hụt, nhầm lẫn hoặc hết hạn vật tư y tế và cơ số thuốc cấp cứu khẩn cấp. Tại Việt Nam, quy trình chuẩn bị cho các kíp cấp cứu 115 hay cấp cứu lưu động tại các bệnh viện đa phần vẫn dựa trên phương pháp kiểm đếm thủ công bằng danh mục giấy (checklist) hoặc quét mã vạch đơn lẻ.

Thực trạng tại Khoa Cấp cứu và Đơn vị Chăm sóc Đặc biệt (ICU) Bệnh viện Quận 11 cho thấy, mỗi kíp xuất xe cấp cứu chấn thương phải kiểm soát hơn 41 loại dụng cụ y cụ và 28 danh mục thuốc thiết yếu (theo Quyết định số 1366/QĐ-BV). Quy trình kiểm đếm thủ công hai chiều (trước khi xuất phát và sau khi tiếp nhận ca bệnh) tiêu tốn từ 5 đến 10 phút, tạo áp lực nặng nề lên điều dưỡng, tiềm ẩn rủi ro bỏ sót thuốc hồi sức tim phổi hoặc dụng cụ đặt nội khí quản.

Đồ án tốt nghiệp "Nghiên cứu cải tiến thiết kế và điều khiển túi cấp cứu thông minh" do sinh viên Cao Phú Hải (MSSV: 1910151), dưới sự hướng dẫn của PGS.TS Võ Tường Quân (Bộ môn Cơ Điện tử, Trường Đại học Bách Khoa – ĐHQG TP.HCM phối hợp cùng Trung tâm Nghiên cứu Thiết bị và Công nghệ Cơ khí Bách Khoa - BK RECME và Bệnh viện Quận 11) thực hiện nhằm giải quyết triệt để bài toán này.

                    HỆ THỐNG QUẢN LÝ CẤP CỨU NGOẠI VIỆN

Mục tiêu cụ thể của dự án:

  1. Tái cấu trúc cơ khí hộp cấp cứu chuyên dụng với kết cấu ngăn xếp mở bậc thang 3 tầng bằng nhựa chống va đập, chống suy hao sóng vô tuyến và triệt tiêu hiện tượng che khuất tín hiệu.
  2. Thiết kế trạm kiểm tra thông minh (Smart Inspection Station) ứng dụng công nghệ sóng nhận dạng tần số vô tuyến siêu cao tần (UHF RFID), tích hợp hệ thống ăng-ten đa trục.
  3. Xây dựng kiến trúc điều khiển phân cấp thời gian thực sử dụng vi điều khiển kép (STM32F411 và ESP32) cùng màn hình hiển thị tương tác HMI Nextion 7 inch.
  4. Tối ưu hóa thuật toán xử lý dữ liệu chống va chạm thẻ (Anti-collision), đảm bảo chu kỳ kiểm soát toàn bộ cơ số thuốc và y cụ dưới 20 giây với độ chính xác đạt trên 98%.
  5. Phát triển phần mềm quản lý cơ sở dữ liệu trên máy tính, hỗ trợ ghi định danh thẻ hàng loạt và đồng bộ hóa qua mạng nội bộ bệnh viện.

Phạm vi nghiên cứu tập trung vào quy trình kiểm chuẩn hộp cấp cứu chấn thương ngoại viện và dụng cụ đặt nội khí quản tại Bệnh viện Quận 11, tuân thủ các tiêu chuẩn an toàn điện y tế TCVN 7303-1:2009 (IEC 60601-1) và tiêu chuẩn nhận dạng tần số vô tuyến TCVN 8656-3:2012.

Phân tích và thiết kế giải pháp

Phân tích hiện trạng

Khảo sát các giải pháp quản lý y cụ và dược phẩm hiện hữu cho thấy rõ những ưu nhược điểm giữa các phương pháp:

Tiêu chí Kiểm đếm thủ công (Checklist) Tủ phát thuốc tự động (ADC) / Mã vạch (BCMA) Valy tích hợp phần cứng nhúng (Active RFID Bag) Trạm kiểm tra & Hộp thụ động (Hệ thống đề xuất)
Thời gian kiểm tra 300 – 600 giây 60 – 120 giây (quét từng mã) 30 – 45 giây < 20 giây (quét toàn bộ tức thì)
Độ chính xác 75% - 85% (phụ thuộc con người) 95% - 98% 80% - 90% (nhiễu chồng thẻ) 98% - 100%
Khối lượng mang vác Chuẩn (2.5 – 3.5 kg) Cố định nội viện Tăng thêm 2.0 – 3.0 kg (do pin, MCU) Nhẹ (chỉ tăng ~500g vỏ hộp chia ngăn)
Độ bền môi trường Kém (ẩm mốc, rách túi vải) Chỉ dùng trong nhà Dễ hỏng mạch khi chấn động Cao (Hộp ABS/PP chuẩn y tế, chống sốc)
Chi phí trang bị/hộp Rất thấp (< 500.000 VNĐ) Rất cao (> 100.000.000 VNĐ) Cao (3.000.000 – 5.000.000 VNĐ) Thấp (< 1.500.000 VNĐ cho thẻ và hộp)

Phân tích yêu cầu hệ thống theo mô hình MoSCoW:

  • Must have (Bắt buộc): Nhận diện đồng thời 36–41 danh mục y cụ/thuốc; thời gian chu kỳ kiểm tra $\le 20\text{s}$; hiển thị trực quan thuốc thiếu trên màn hình cảm ứng; vỏ hộp không cản sóng RFID.
  • Should have (Nên có): Định danh thẻ RFID mới qua phần mềm; lưu trữ nhật ký kiểm tra vào thẻ nhớ SD cục bộ; kết nối mạng LAN/Wi-Fi qua giao thức TCP/IP.
  • Could have (Có thể có): Gửi cảnh báo hạn sử dụng thuốc qua máy chủ trung tâm; âm báo trạng thái đạt/chưa đạt chuẩn.
  • Won't have (Chưa thực hiện): Tích hợp định vị GPS trực tiếp trên hộp (nhằm tối ưu khối lượng và an toàn chống cháy nổ pin).

Thiết kế hệ thống

Kiến trúc hệ thống được chia thành 2 cấu phần chính: Hộp cấp cứu cơ khí tối ưu hóa không gian và Trạm kiểm tra đa vùng phát sóng.

graph TD
    subgraph TramKiemTra [Trạm Kiểm Tra Cố Định]
        Anten1[Ăng-ten Đáy CF-RA2004] -->|RF 865-868MHz| Reader[Đầu đọc UHF Chafon CF-MU804]
        Anten2[Ăng-ten Thành Đứng CF-RA5005] -->|RF 865-868MHz| Reader
        Reader -->|RS232 / UART| STM32[MCU Chính: STM32F411 ARM Cortex-M4]
        STM32 -->|SPI| SD[Mô-đun MicroSD Card]
        STM32 -->|UART| Nextion[Màn hình cảm ứng HMI Nextion 7 inch]
        STM32 -->|GPIO| Relay[Mạch Relay / Còi / Đèn AD16-16C]
        STM32 <-->|UART/I2C| ESP32[MCU Phụ: NodeMCU ESP32]
        ESP32 -->|Wi-Fi / Socket| PC[Phần mềm Quản lý / Cơ sở dữ liệu C#]
    end

    subgraph HopCapCuu [Hộp Cấp Cứu Thông Minh]
        Tag1[Thẻ RFID Khay Tầng 1] -.->|Sóng phản xạ| Anten1
        Tag2[Thẻ RFID Khay Tầng 2] -.->|Sóng phản xạ| Anten2
        Tag3[Thẻ RFID Khay Đáy Tầng 3] -.->|Sóng phản xạ| Anten1
    end

Thông số kỹ thuật của các linh kiện phần cứng cốt lõi:

  • Đầu đọc RFID (Reader): Chafon CF-MU804 UHF (4 cổng ăng-ten SMA, dải tần 865–868 MHz / 902–928 MHz, hỗ trợ chuẩn ISO 18000-6C / EPC Class 1 Gen 2, công suất phát tối đa 30 dBm).
  • Hệ thống Ăng-ten phát xạ:
    • 01 ăng-ten dạng phẳng phân cực tròn CF-RA2004 ($200 \times 200 \times 20\text{ mm}$, độ lợi 6 dBi) bố trí ở mặt đáy mâm trạm.
    • 01 ăng-ten định hướng CF-RA5005 ($500 \times 50 \times 25\text{ mm}$, độ lợi 8 dBi) bố trí tại vách đứng vuông góc để triệt tiêu điểm mù không gian khi thuốc xếp tầng.
  • Vi điều khiển chính: STM32F411CEU6 (32-bit ARM Cortex-M4, xung nhịp 100 MHz, 512 KB Flash, 128 KB SRAM).
  • Vi điều khiển phụ: NodeMCU-32S ESP32 (Xtensa Dual-Core 32-bit LX6 @ 240 MHz, tích hợp Wi-Fi 802.11 b/g/n và BLE v4.2 BR/EDR).
  • Giao diện người - máy (HMI): Màn hình cảm ứng điện trở Nextion NX8048T070 (kích thước 7.0 inch, độ phân giải $800 \times 480$ pixel, Flash 16MB).
  • Khung vỏ trạm & hộp: Nhôm định hình $20 \times 20\text{ mm}$ chịu tải kết hợp tấm ốp nhựa ABS dày 5 mm (SolidWorks FEA kiểm nghiệm biến dạng tĩnh < 0.08 mm dưới tải trọng 20 kg).

Methodology

Dự án áp dụng phương pháp nghiên cứu thực nghiệm phối hợp mô hình phát triển phần mềm - phần cứng xoắn ốc (Spiral Model) với 4 giai đoạn rõ ràng:

  1. Khảo sát & Chuẩn hóa dữ liệu (Tuần 1 - 4): Lấy mẫu trực tiếp tại Bệnh viện Quận 11, chuẩn hóa danh mục 41 y cụ chấn thương và 28 mã dược phẩm theo cấu trúc byte EPC 96-bit.
  2. Thiết kế & Mô phỏng (Tuần 5 - 10): Thiết kế 3D SolidWorks, mô phỏng vùng phân bố điện từ trường của ăng-ten, thiết kế sơ đồ mạch in (Altium Designer).
  3. Chế tạo & Tích hợp (Tuần 11 - 16): Gia công CNC khung trạm, lập trình firmware vi điều khiển, xây dựng giao diện ứng dụng quản lý C#.
  4. Kiểm thử lâm sàng & Tối ưu hóa (Tuần 17 - 20): Triển khai thử nghiệm tại khoa Cấp cứu, đánh giá các chỉ số lỗi đọc, tối ưu thuật toán giải mã hex string.

Implementation và kết quả

Development process

Quá trình phát triển tập trung giải quyết 3 nút thắt kỹ thuật: loại bỏ hiện tượng chồng lấn thẻ RFID (Tag Collision/Shadowing), cấu trúc hóa dữ liệu gói tin nhận dạng qua cổng nối tiếp (UART/RS232), và chuyển đổi kiến trúc điều khiển tập trung sang phân cấp.

1. Cấu trúc hộp cấp cứu cơ khí phân tầng

Hộp được phát triển trên nền khung nhựa polypropylene/ABS kích thước $430 \times 230 \times 205\text{ mm}$, chia làm 3 tầng dạng bậc thang mở rộng góc 120 độ. Thuốc ống thủy tinh và dịch truyền được bọc trong các túi zip nilon có dán thẻ RFID UHF dạng nhãn dán linh hoạt (Flexible Printable UHF Tag), đặt trong các khay định hình riêng biệt, ngăn chặn hoàn toàn việc các chip RFID nằm đè sát lên nhau gây ngắn mạch cảm ứng từ trường.

2. Kỹ thuật bóc tách dữ liệu và thuật toán xử lý thẻ trên Firmware

Đầu đọc Chafon CF-MU804 gửi về STM32 chuỗi dữ liệu nhị phân/hex liên tục khi quét thẻ. Thay vì xử lý toàn bộ chuỗi ký tự bằng chuỗi string tốn tài nguyên vi điều khiển, thuật toán lọc dữ liệu dựa trên mảng byte cố định (byte offset parsing) để trích xuất mã EPC 12-byte:

// Trích xuất mã EPC từ khung truyền UART của đầu đọc Chafon RFID CF-MU804
#define FRAME_HEADER 0xA0
#define MIN_PACKET_LEN 7

void Parse_RFID_Buffer(uint8_t *raw_buf, uint16_t len) {
    for (uint16_t i = 0; i < len - MIN_PACKET_LEN; i++) {
        if (raw_buf[i] == FRAME_HEADER) {
            uint8_t packet_len = raw_buf[i + 1];
            uint8_t cmd = raw_buf[i + 2];
            
            // Kiểm tra lệnh phản hồi quét danh sách thẻ (Inventory Response)
            if (cmd == 0x89 || cmd == 0x8B) {
                uint8_t epc_len = packet_len - 5; // Độ dài mã định danh EPC
                uint8_t *epc_data = &raw_buf[i + 5]; // Offset 5: Điểm bắt đầu EPC
                
                // Kiểm tra trùng lặp thẻ trong bộ nhớ đệm tạm thời (Anti-duplication)
                if (!Is_Tag_Already_Scanned(epc_data, epc_len)) {
                    Register_New_Tag(epc_data, epc_len);
                }
                i += packet_len; // Nhảy đến gói tin tiếp theo
            }
        }
    }
}

Trên máy tính hoặc vi điều khiển, việc đối chiếu cơ số thuốc thiếu được thực hiện với độ phức tạp $O(N)$ bằng bảng băm (Hash Table) giữa danh mục tiêu chuẩn và danh sách thẻ đọc được:

// Đối soát danh mục thuốc thực tế và dữ liệu tiêu chuẩn từ Cơ sở dữ liệu
public ChecklistResult VerifyEmergencyKit(List<string> scannedEPCList, Dictionary<string, MedicineItem> standardKit)
{
    var result = new ChecklistResult();
    var scannedSet = new HashSet<string>(scannedEPCList);

    foreach (var item in standardKit)
    {
        int foundCount = item.Value.AssignedEPCs.Count(epc => scannedSet.Contains(epc));
        if (foundCount < item.Value.RequiredQuantity)
        {
            result.MissingItems.Add(new MissingReport {
                MedicineName = item.Value.Name,
                Required = item.Value.RequiredQuantity,
                Actual = foundCount,
                Missing = item.Value.RequiredQuantity - foundCount
            });
        }
    }
    result.IsComplete = (result.MissingItems.Count == 0);
    return result;
}

Testing và validation

Hệ thống đã trải qua 3 vòng kiểm thử nghiêm ngặt tại phòng thí nghiệm BK RECME và Khoa Cấp cứu Bệnh viện Quận 11 với hơn 500 lượt đóng mở và quét đối soát liên tục.

Kịch bản kiểm thử (Test Scenarios) Số lượng mẫu thử Thời gian phản hồi trung bình Độ chính xác nhận diện Số lỗi phát sinh (Bug count)
Quét hộp rỗng (No tags) 50 lần $1.2 \pm 0.2\text{ s}$ 100% (Không đọc nhầm) 0
Quét cơ số đầy đủ (36 y cụ + 28 thuốc) 200 lần $12.4 \pm 1.8\text{ s}$ 98.6% (Bắt trúng toàn bộ) 2 (Lỗi thẻ mép ngoài)
Quét cố tình rút bớt 3 ống Adrenalin 100 lần $11.8 \pm 1.5\text{ s}$ 100% (Báo chính xác thiếu 3) 0
Quét trong môi trường nhiễu kim loại/nước 100 lần $14.1 \pm 2.2\text{ s}$ 97.5% 3 (Thẻ dán quá gần bình xịt)
Kiểm tra ghi đồng loạt 50 thẻ mới 50 đợt $35.0 \pm 3.0\text{ s}$ 100% 0 
BIỂU ĐỒ SO SÁNH THỜI GIAN KIỂM TRỰC TẬP (GIÂY)
Phương pháp Thủ công : [████████████████████████████████████████] 300s
Mô hình Prototype cũ: [███████████████] 45s
Hệ thống Cải tiến Mới: [████] 12.4s (Tiêu chuẩn < 20s)

Kết quả đạt được

  1. Hiệu năng xử lý: Thời gian hoàn thành 1 chu kỳ kiểm tra toàn diện giảm từ 300 giây (thủ công) xuống 12.4 giây (giảm 95.8% thời gian), hoàn toàn vượt chỉ tiêu $\le 20\text{ s}$ đặt ra ban đầu.
  2. Độ chính xác nhận diện: Tăng từ 82% (ở phiên bản tiền nhiệm) lên 98.6%, khắc phục hoàn toàn hiện tượng không đọc được thẻ do góc khuất và kim loại can nhiễu nhờ hệ ăng-ten 2 trục CF-RA2004 (đáy) và CF-RA5005 (đứng).
  3. Cải tiến phần mềm: Giao diện C# WinForms trực quan hóa sơ đồ vị trí thuốc; bổ sung tính năng nạp cơ sở dữ liệu hàng loạt (Batch Enrollment Mode), cho phép định danh 50 thẻ chỉ trong 35 giây thay vì thao tác từng thẻ đơn lẻ.

Đổi mới và đóng góp

  • Tách rời mô-đun phát hiện khỏi vật thể di động (Decoupled RFID Architecture): Thay vì tích hợp toàn bộ nguồn, bộ điều khiển, máy đọc RFID cồng kềnh lên valy như các nghiên cứu trước đây (gây tăng tải trọng valy thêm 2.5 kg và tăng nguy cơ chập cháy điện), đề tài chuyển toàn bộ phần cứng đắt tiền và nặng nề vào Trạm kiểm tra cố định. Valy chỉ sử dụng thẻ thụ động (Passive RFID Tags), giúp hộp cấp cứu nhẹ, linh hoạt và độ bền cơ học cao.
  • Cấu trúc khay bậc thang chống suy hao RF: Sắp xếp khay đựng thuốc theo bậc thang so le mở rộng 3 chiều, tạo khoảng cách hình học tối ưu (> 15 mm giữa các thẻ), giải quyết triệt để rào cản vật lý của sóng UHF RFID khi quét dung dịch điện giải và vỏ thuốc kim loại.
  • Hệ thống điều khiển phân cấp (Hierarchical Control Architecture): Phân chia nhiệm vụ rõ ràng giữa STM32F411 (chuyên trách quét giao tiếp phần cứng tốc độ cao thời gian thực, đọc/ghi thẻ SD và hiển thị HMI Nextion) và ESP32 (chuyên trách mạng, bảo mật và truyền thông socket TCP/IP). Cấu trúc này giúp trạm hoạt động độc lập ngay cả khi mất kết nối mạng máy tính.

Ứng dụng thực tế và triển khai

Kịch bản sử dụng thực tế (Clinical Workflow)

[Báo động Cấp cứu 115]
[Điều dưỡng đặt Hộp lên Trạm Kiểm Tra]
[Nhấn Nút "KIỂM TRA" trên Màn hình Nextion 7"]
   [ĐỦ CƠ SỐ THUỐC]                         [THIẾU Y CỤ / THUỐC]
   - Đèn Xanh bật                           - Đèn Đỏ chớp + Còi báo
   - Xuất phiếu kíp trực                    - Màn hình chỉ rõ tên thuốc cần bù
   - Kíp xe xuất phát ngay                   - Bổ sung thuốc & Quét lại (3s)

Phân tích Chi phí - Lợi ích (Cost-Benefit & ROI Analysis)

  • Chi phí chế tạo trạm kiểm tra: ~15.000.000 VNĐ / trạm (bao gồm đầu đọc 4 cổng UHF, 2 ăng-ten, MCU, HMI và khung gia công).
  • Chi phí cho mỗi hộp cấp cứu: ~1.200.000 VNĐ / hộp (bao gồm vỏ hộp nhựa cao cấp và cơ số 100 thẻ RFID UHF thụ động).
  • Phân tích hiệu quả kinh tế (ROI):
    • Một bệnh viện quy mô 500 giường với 5 xe cấp cứu thực hiện trung bình 20 ca cấp cứu/ngày.
    • Tiết kiệm 8.5 phút chuẩn bị/ca $\rightarrow$ Tiết kiệm ~170 phút công lao động chuyên môn của bác sĩ/điều dưỡng mỗi ngày (~1.034 giờ/năm).
    • Triệt tiêu 100% rủi ro thất thoát các dòng thuốc đắt tiền (thuốc chống đông, trợ tim, giãn phế quản) và chi phí phạt sai sót chuyên môn.
    • Thời gian hoàn vốn đầu tư ước tính: 4.5 tháng.

Hạn chế và hướng phát triển

Hạn chế kỹ thuật

  • Vật thể kim loại lớn che chắn: Nếu người dùng đặt kéo phẫu thuật lớn hoặc ống nghe đè trực tiếp lên mặt thẻ RFID của lọ thuốc, sóng phản xạ vẫn có thể bị suy giảm từ 15% - 20%.
  • Dung dịch nước thể tích lớn: Chai truyền dịch Natri Clorid 500ml nếu đặt quá sát ăng-ten sẽ hấp thụ một phần năng lượng sóng UHF 868 MHz.

Hướng phát triển trong tương lai

  1. Tích hợp cảm biến màng nhiệt & độ ẩm (Cold Chain Monitoring): Bổ sung thẻ RFID cảm biến bán thụ động (Semi-passive Sensor Tags) để theo dõi nhiệt độ bảo quản các dòng thuốc nhạy cảm nhiệt độ (như Insulin, Oxytocin) trong suốt hành trình di chuyển.
  2. AI Computer Vision hỗ trợ kiểm tra hình thái: Tích hợp 01 camera AI góc rộng gắn phía trên trạm kiểm tra để kết hợp nhận diện thị giác máy tính đối với các y cụ ngoại cỡ không thể dán thẻ chip.
  3. Mở rộng chuẩn HL7/FHIR: Chuẩn hóa API kết nối dữ liệu thẳng vào hệ thống Bệnh án điện tử (EMR/EHR) và Hệ thống Quản trị Bệnh viện (HIS) theo chuẩn y tế quốc tế.

Đối tượng hưởng lợi

  • Nhân viên y tế & Điều dưỡng cấp cứu: Loại bỏ hoàn toàn gánh nặng ghi chép kiểm kê thủ công, giảm áp lực tâm lý trước mỗi ca xuất viện, tập trung 100% thời gian cho nghiệp vụ chuyên môn cấp cứu bệnh nhân.
  • Ban lãnh đạo bệnh viện & Trưởng khoa Dược: Quản trị chính xác hạn sử dụng, vòng quay cơ số thuốc, ngăn ngừa tình trạng quá hạn, thất thoát dược phẩm và minh bạch hóa cơ sở dữ liệu vật tư tiêu hao.
  • Kỹ sư Cơ Điện tử & Y sinh: Cung cấp tài liệu thiết kế cơ khí chính xác, mã nguồn xử lý gói tin RFID công nghiệp, sơ đồ mạch nguyên lý tích hợp STM32/ESP32 chuẩn y tế làm tài liệu tham khảo chất lượng cao.
  • Bệnh nhân & Cộng đồng: Rút ngắn thời gian tiếp cận dịch vụ y tế khẩn cấp trong "thời gian vàng" cấp cứu, đảm bảo mọi can thiệp y tế đều có sẵn đầy đủ thuốc và thiết bị chuyên dụng chuẩn xác.

Câu hỏi thường gặp

1. Yêu cầu kỹ thuật và môi trường để triển khai trạm kiểm tra là gì?

Hệ thống yêu cầu nguồn điện lưới xoay chiều tiêu chuẩn 220V AC (50Hz), công suất tiêu thụ tối đa 25W (có thể chuyển đổi chạy nguồn ắc quy dự phòng 12V/24V DC trên xe cứu thương). Vị trí đặt trạm kiểm tra cần mặt sàn phẳng diện tích tối thiểu $0.6 \times 0.6\text{ m}$, cách xa các nguồn phát sóng vô tuyến công suất lớn (máy phá rung tim công suất cao, máy hàn cao tần) tối thiểu 1.5 mét để tránh nhiễu điện từ.

2. Giới hạn số lượng thẻ có thể đọc đồng thời là bao nhiêu và giải pháp mở rộng?

Đầu đọc UHF Chafon CF-MU804 trang bị thuật toán chống va chạm chuẩn ISO 18000-6C có khả năng đọc lý thuyết tới 200 thẻ/giây. Trong phạm vi hộp cấp cứu với mật độ 60–80 thẻ, hệ thống đáp ứng tức thì trong vòng dưới 13 giây. Khi mở rộng quy mô lên tủ thuốc di động lớn hơn (> 200 vật phẩm), hệ thống có thể mở rộng tối đa 4 cổng ăng-ten để bao phủ không gian quét đa hướng.

3. Hệ thống tích hợp với phần mềm quản lý bệnh viện (HIS/EMR) như thế nào?

Vi điều khiển ESP32 trên trạm phát dữ liệu kiểm tra dạng chuỗi JSON thông qua giao thức RESTful API hoặc WebSocket tới máy chủ trung tâm qua mạng Wi-Fi/LAN bệnh viện:

{
  "station_id": "STATION_ICU_01",
  "kit_id": "VALY_115_NO03",
  "timestamp": "2026-09-04T08:15:30Z",
  "status": "INCOMPLETE",
  "scanned_tags": 62,
  "missing_items": [
    {"code": "MED_ADR_1MG", "name": "Adrenalin 1mg/1ml", "missing_qty": 2}
  ]
}

4. Quy trình bảo trì và độ bền của thẻ RFID dán trên thuốc ra sao?

Thẻ UHF RFID thụ động không chứa pin (Passive Tag), có tuổi thọ hoạt động trên 10 năm và khả năng đọc/ghi lại hơn 100.000 lần. Thẻ được dán trên túi nilon bọc ngoài ống thuốc, cho phép tái sử dụng nhiều lần khi thay thế ống thuốc mới. Trạm kiểm tra cơ khí chỉ yêu cầu vệ sinh bề mặt định kỳ bằng cồn y tế 70 độ mà không làm ảnh hưởng đến linh kiện điện tử bên trong.

5. Chi phí đầu tư trạm và thời gian thu hồi vốn (ROI) được tính toán thế nào?

Tổng chi phí trang bị 01 trạm kiểm tra trung tâm và 05 hộp cấp cứu thông minh hoàn chỉnh xấp xỉ 21.000.000 VNĐ. Với khả năng tiết kiệm hơn 1.000 giờ lao động chuyên môn y tế mỗi năm và hạn chế tối đa việc hủy thuốc quá hạn do tồn đọng, hệ thống mang lại hiệu quả hoàn vốn chỉ sau 4 đến 5 tháng vận hành thực tế.

Kết luận

Đề án tốt nghiệp "Nghiên cứu cải tiến thiết kế và điều khiển túi cấp cứu thông minh" đã hoàn thành xuất sắc các mục tiêu đặt ra: giải quyết trọn vẹn bài toán tự động hóa công tác kiểm kê trang thiết bị y tế khẩn cấp tại Bệnh viện Quận 11. Bằng cách kết hợp đổi mới cơ khí hộp nhựa phân tầng 3 lớp và trạm quét UHF RFID đa hướng điều khiển phân cấp (STM32F411 + ESP32), đề tài đã rút ngắn thời gian chuẩn bị cấp cứu từ 5 phút xuống còn 12.4 giây với độ chính xác đạt 98.6%.

Công trình khẳng định giá trị ứng dụng thực tiễn cao của ngành Kỹ thuật Cơ Điện tử trong lĩnh vực Chăm sóc Sức khỏe thông minh (Smart Healthcare), mở ra tiềm năng thương mại hóa và nhân rộng mô hình tại các trung tâm cấp cứu 115 và hệ thống y tế toàn quốc.