智能药箱的功能结构研究与前景应用

刘锦鹏1,马梦婷2,周佳乐3

山东财经大学东方学院 山东省泰安市 271000

王珣 副教授

摘要：近年来，我国老龄化趋势加剧，老年人占比明显增加，其高龄化和失能化呈明显趋向，与此同时，传统家用药箱诸多弊端日益凸显，为有效调节传统药箱功能性缺陷，以记忆薄弱群体和药店为主要对象进行深入调研，研究出最合理的功能组合方案,并综合所有研究内容融入智能药箱的设计实践中。本文旨在阐述智能药箱的设计思路与应用前景,在理论方法上为智能药箱的设计及发展提供一定的参考与借鉴。 

关键词：智能药箱；药品安全；自动感应；老龄化

一、智能药箱的总体架构分析

（一）智能药箱的研究背景

随着我国经济状况明显改善，目前市场上有了塑料材质的家庭小药箱，在一定程度上帮助消费者在药品存放方面起到了保障作用，但是其从根本上还不能彻底解决安全用药的问题，特别是药品受到湿度的影响而发生变质潮解，这个问题是一般家庭药箱都尚且不能解决的痛点。另外，目前市场上的智能药箱功能单一，且药品储存存在一定的卫生安全问题及无法检测近效期的隐患。从此可以看出，未来智能药箱的普及将会给药品的使用安全和药品的回收利用带来一场新的革命。

（二）智能药箱的研究价值

由于老年人群的记忆力减退及应变能力降低等状况，大量的药品种类以及繁琐的服药方式，会导致老年人易遗忘或不愿意坚持的情况，发生一些错服、漏服或不服等问题，智能药箱正好能满足部分老年人的健康需求，帮助老年人更加安心全、安心地用药。

随着相关技术、结构不断更新优化，智能药箱不仅可以推出多种功能组合，还可以推出多项医疗服务产品，扩大智能药箱的消费群体，提高智能药箱的使用价值，使更智能化、数字化药箱成为新的需求。

（三）智能药箱的设计思路

智能药箱组成部分包括拆零储存区、整盒储存区：拆零区按照一周七天、一天三次的服用方法分成7个存药箱，可根据时间设定，自动按时弹出；整盒区划分6个单独存放区，便于存放不同的常用药，药箱外贴有提示牌。

山东财经大学东方学院大学生创新创业训练计划项目资助

1作者简介：刘锦鹏（2004-）、男，陕西咸阳，新闻学，2021级

2作者简介：马梦婷（2001-）、女，浙江绍兴，金融学，2020级

3作者简介：周佳乐（2004-）、女，安徽六安，人力资源管理，2021级

第一大层为基本的医用工具类，内置紫外线消毒装置，可以有效地进行杀菌。

第二大层为备用药品，第二层还分为两部分：内服药类与外服药类。这两大类要分开放置，可以防止混淆而误服和防止串味。

第三大层放置按时服用的药物，该层会放置定时提醒装置，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。

（四）智能药箱的主要技术

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

药箱采用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。其也可以设置药物保质期的时间，到期或临期也会自动提醒更换药物，保证使用者的安全。

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、智能药箱的应用前景总述

（一）适用群体研究

1、随着社会老龄化加剧，老年群体日益庞大，这类群体大部分都患有慢性病，需要长期服药，因服食的药物种类多及频繁，易造成滥用药物而导致其他病发症形成多次住院。智能药箱可以替代需要照顾老年人的子女，按时准确的提醒和监控老年群体的服药状况，解决子女的后顾之忧。

2、智能药箱能够服务那些因日常高强度工作压力和不规律日常生活，从而导致各种常见的身体疾病及其他病症的青年、中年人群，这些人群因日常的工作繁忙等原因，不能按时按量的遵从医嘱服药。

（二）应用前景探讨

传统药箱较少应用于医疗康养领域，因为其不具备储存和数据传输的功能，所以其不具备可溯源的机制，而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，更新用户的服药习惯，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，减少过度治疗状况的发生;再者，用户的所有服药数据通过大数据分析整理后，可以完成机构药品到用户机构的完整流通闭环，对行业发展具有重大的促进作用。

智能药箱可实现遥控送药服务、智能管理用药时间、智能语音提醒等多种功能，减小了空巢独居老人误服、漏服药及药物霉变等安全隐患，可在养老院、医疗护理场所进行普及，其发展前景十分广阔。

（三）与国内外同类研究现状

针对市场上可见的国内外药箱设备，进行了细致的调查、研究和分析，得出如下结论：

1.国内现有的家用药箱以普通的储存型药箱居多

普通药箱只能作为一个药物储备容器使用，不存在任何的智能功能，而市面上常见的智能药箱是只有定时闹钟单一功能的药箱，即药箱只能够设定一个闹钟，按时响铃提醒，却无法显示更多的药物信息，而且若用户没有听到铃声将错过此次吃药；而市面上另一种药箱，其机械结构较多，需要提前将每次需要吃的药片分装到每一个药盒中，然后到时间弹出一个药盒，这种药箱仍然是被动的等待用户进行吃药的流程，没有智能化的主动伺服提醒、吃药时间过期预警消息推送和吃药信息提示等功能。

2.国外的药箱以便携式的药箱居多

国外药箱大都体积较小、便携性高，但是，这类药箱不方便储藏液体等体积大的药品，功能上是可以设定几个周期性的闹钟按照星期、月等循环提醒，但其基本没有人机交互，也没有额外的提示信息，不符合国内家庭的使用习惯。当然，也存一些体积较大的药箱，主要是用在医院等场所的大型药物储藏型药箱，体积庞大，不适合家庭使用。

综述国内外已有的药箱产品现状，他们的共同缺点是：只能按照设定的时间被动提醒，没有主动响铃机制；没有根据药剂量等药物说明给出一个明确的提示或者显示功能；无法判断用户是否已经吃药，以及没有相应的预警消息推送；用户使用的学习成本较高，中老年人使用起来较困难，没有良好的人机交互界面和人机交互方式；对药箱内储藏环境的温度、湿度状况没有监控预警机制，而设计的新型智能药箱则可以规避这些问题。

三、结语

我国老龄化现象的加剧对社会层面的助老养老功能提出了新的考验。由于老年人群的记忆力减退及应变能力降低等状况出现，大量的药品种类以及繁琐的服药方式会导致老年人群易遗忘或不愿坚持，发生一些错服、漏服或不服等情况。针对这些情况,智能药箱应运而生，本智能药箱通过一种新型的结构设计和装置布局，利用各部分的协调运行,功能上已经实现了定时运行、自动配药、按需配药和定时提醒，而且操作简单,运行起来简单高效,具有较高的实用性，能够减少子女对老人的担忧，同时守护青年、中年群体的生命健康，提高整个社会群体的幸福感。

参考文献

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[4] 基于云端的健康自助体检一体机的设计与实现[J]. 王磊;于喜志;薛贝贝.电子世界,2019(14)