第三章 系統設計與建置
3.4 系統建置
(一) 資訊整合式佈線系統建置
本系統應可支援 RFID 資訊、語音、數據、影像、多媒體及各種控制信號之傳輸 等服務功能。
(二) 有線無線網路系統建置
本系統涵蓋有線區域網路設備及無線區域網路設備,系統提供網路傳輸服務功能。
1. 設備置放位置:
圖 5 有線無線網路設備置放位置圖 2. 將所有 PoE 網路交換器設備安全鎖入管道間機櫃中。
3. 佈建室內無線區域網路設備之位置須能配合內部裝潢規劃,以不影響觀瞻為安裝原 則。
(三) 電腦相關硬體模組系統建置
本系統涵蓋伺服器、工作站電腦設備、KIOSK 設備,系統提供 RFID 相關 程式應用服務。
1. 設備置放置:
(1) 個人電腦置放位置:
圖 6 個人電腦置放位置圖
(2) 觸控式多媒體導覽置放位置:
圖 7 觸控式多媒體導覽器置放位置圖
(四) RFID 裝置硬體模組系統建置:本系統提供完全 RFID 終端設備。
1. 設備置放位置:
(1) 主動式 RFID 感應器置放位置:
圖 8 主動式 RFID 感應器置放位置圖
(2) 被動式讀取器置放位置
圖 9 被動式讀取器置放位置圖
二、 模組架構 (一) 定位系統
健檢來賓佩帶 Tag 在健檢中心區域活動,當健檢來賓未於時間內到達診療室或健 檢來賓按下呼叫鈕時,醫護人員可透過系統得知此健檢來賓目前所在的位置,並快速 到達定點,提供健檢來賓服務。
圖 10 定位系統模組架構圖
(二) 自動流程控管模組 1. 排程系統運作機制
進入排程系統之前,來賓需先完成前置檢查,包含抽血、血壓、身高及體重量測 等檢查,而後排程系統將會進入「自動排程模組」。排程系統以「自動排程模組」告 知來賓下一間診療室為何,啟動時間點可區分為「排程開始」與「檢查完成」兩個部 分。
(1) 排程開始
來賓經過前置檢查後,由護理人員透過健檢報到系統將來賓的資料與 RFID TAG 進行配對。配對完成後,來賓即啟動自動排程模組,系統將來賓排入合適的診療室,
如圖 11、排程開始模組示意圖所示,來賓 G1 的前置檢查完成後啟動「自動排程模組」, 將來賓資料排入診療室 C。
圖11 排程開始模組示意圖 (2) 檢查完成
排程系統中每間診療室設置兩個佇列,分別為「檢查區」及「等待區」,系統率 先將所有來賓納入「等待區」,第一位來賓可經由護理人員指示使用讀卡機,讀取來 賓的 RFID TAG 後,自動進入「檢查區」,當「檢查區」的來賓完成檢查後,藉由讀 取卡片觸發排程系統啟動自動排程模組,將來賓排入其他適當的診療室。安排檢查室 的流程如圖 12、檢查完成模組示意圖所示,來賓 G3 完成前製檢查後,自動排程模組 將來賓 G3 排入診療室 C。
圖 12 檢查完成模組示意圖
3. 自動排程模組演算流程
排程系統的設計主要是提出建議的診療室,藉由自動排程模組計算出來賓的 下一個適切的診療室。自動排程模組的演算流程架構如圖 13、自動排程模組演算 流程所示,首先輸入的參數為來賓編號,透過 P1 及 P2 兩條路徑,選擇 A1、A2 及 A3 等自動排程模組內部所應用的演算法則,最後輸出參數為診療室編號,建 議來賓前往。
圖 13 自動排程模組演算流程 4. 來賓初始路徑選擇
來賓編號輸入後,根據程式流程執行 P1 及 P2 路徑,路徑分別獨立,其優先順序 為 P1>P2。系統首先根據 P1 的路徑搜尋來賓關係表中是否有與該來賓相關的記錄,
來賓關係表是為了服務健檢來賓可能希望與特定來賓一起進行檢查所設計,例如夫妻 可能希望排在同一間,此時若此來賓在檢查前有設定此一條件,系統會自動將下一間 診療室排在與關係人相同的診療室。若具備來賓相關的記錄,則根據來賓關係中對應 出最佳的診療室。來賓關係表的格式如表 6 來賓關係表所示,其中定義了來賓 G0001 與 G0002 有關係,來賓 G0005 與 G0006 有關
係。
GuestID1 GuestID2 G0001 G0002 G0005 G0006
表 6 來賓關係表
若於 P1 路徑中搜尋不到來賓關係相關資料,則將執行 P2 路徑,P2 路徑首先根 據來賓編號搜尋來賓未完成的檢查項目,而後根據各種條件及排程演算法計算最佳診 療室。
5. 演算模組說明
自動排程模組內部所應用的演算法可區分為 A1、A2 及 A3 等三種演算法則。因 應每位主護的依照健檢時程及項目的不同而有不同的帶法,與系統建議的項目不同,
故本系統提供 Rule-based 的演算法則,由每位主護根據不同的排程規則進行排程,為 A1 演算法。排程規則定義於 Rule 資料表,定義完成後,再將每個檢查項目要套用的 規則定義於 CheckItemRul 資料表,CheckItemRule 資料表負責設定每個主護的排程規 則。規則設定完成後,報到系統會在選擇主護時跳出所有
規則讓主護選擇,主護選擇後即可套用該規則進行當日的排程,Rule 資料表及 CheckItemRule 資料表的定義與欄位說明如表 7、Rule 資料表欄位說明及表 8、
CheckItemRule 資料表欄位說明所示,圖 14、排程規則的實際範例為 Rule01 規則的 實際範例,表 9、主護檢查規則為目前根據排程規則所定義的主護規則,會診項目包 含眼科、泌尿科、婦產科、耳鼻喉科、乳房超音波,表中 n 代表最後一批來賓。
欄位名稱 說明 RuleID 排程規則編號 RuleName 排程規則名稱 Description 排程規則描述 表 7 Rule 資料表欄位說明
欄位名稱 說明
RuleID 排程規則編號 CheckItemID 檢查項目編號
Priority 優先權,相同優先權的項目會先做,再進行下一個優先權 若優先權的小數第一位不為零,則表示為關聯項目,例如項 目 14 與 17 的優先權皆為 3.1,則表示此兩項會做完再進行其 他項目
VetTimeRate 檢查時間比率:若不為零時,則會乘上預設檢查時間得到一 值,若來賓的實際檢查時間小於該值時,則有此檢查項目的 來賓會優先排入該診間
RNextCheckItemID 下一個建議排入的檢查項目,若為 999 則表示沒有建議的項 目
WaitingTime 下一個建議排入的檢查項目等待時間,若超過則不採用建議 值,由系統排程
表 8 CheckItemRule 資料表欄位說明
圖 14 排程規則的實際範例
規則名稱 規則描述
排程規則 P2~Pn-1 視力 -> X 光 or 心電圖 -> 其他項目
排程規則 P1 視力 -> X 光 or 心電圖 -> 腹超 -> 腸胃鏡 -> 其他 項目
排程規則 Pn 視力 -> X 光 or 心電圖 -> 心超 or 乳攝 -> 非會診 項目 -> 腸胃鏡 or 會診項目
排程規則 N1~Nn-1 視力 -> 非會診項目(腦檢查優先) or 會診項目 排程規則 Nn 視力 -> 非會診項目(腦、心檢查優先) or 會診項目
表 9 主護檢查規則 6. 演算法說明
A2 演算法為最短路徑計算演算法,稱為「Dijkstra 最短路徑演算法」,Dijkstra 演算法於 1959 年由 Edsger Wybe Dijkstra 提出,是一種最短路徑演算法,也是目前 公認求解最短路徑的高效經典演算法之一。常用以解決兩點間最短路徑的問題,
Dijkstra 演算法可以保證求出某一節點到其他所有節點的最短路徑。其計算步驟如 下:
(1) 建立一個最短路徑樹(Shortest Path Tree),以 R 作為此樹的根點,並將此樹當 作目前的處理點。
(2) 加入目前處理點的所有相鄰點到樹中,並計算出由 root 到這些新加入點的距 離。
(3) 由目前已形成的樹中找出最短路徑,若此路徑的最末點為 E,則此一路徑代表 由 R 到 E 的最短路徑,故刪除在路徑樹中其他末端為 E 的點。
(4) 以 E 當作目前的處理點,重覆步驟 2~4。若是已找過的路徑點,則不必加入 樹中。
圖 15 前往路徑計算
為實際應用於排程系統的例子,顯示由診療室 A 前往診療室 H,共有三條路徑 可供選擇。
圖 16 前往時間計算
表示當來賓於診療室 A 完成檢查時,系統評估下一站可進行檢查的診療室,圖中 顯示共有五間診療室可供選擇(診療室 D、E、G、H 及 I),及診療室 A 至各診療室 的距離(例如到診療室 A 到診療室 D 最快需要 3 分鐘)即為系統運用 Dijkstra 最短路 徑演算法所計算出的最短路徑。 A3 演算法即為等待時間計算。最初排程系統導入 時,由於資料庫內缺乏歷史資料,故僅以健檢中心所提供的等待時間值進行預估計 算。初期礙於估計值與實際等待時間的落差,造成排程系統的不準確,爾後系統將於 每天收集所有來賓的診療記錄,並依據來賓的特性(例如性別、年齡等)予以分類,
使等待時間更符合期望值的目標。來賓經過 P1 與 P2 路徑的選擇後,以 A1 演算法為 基礎,透過 A2 與 A3 演算法計算距離最短及時間最短的診療室,而後由系統挑選最 佳診療室予以建議。根據大數法則,在隨機對象大量重複出現中,往往呈現幾乎必然 的規律,觀察的數量越大,預期值可被修正的更為準確。與原規劃演算辦法相同,本 系統如圖 17、實際檢查時間的蒐集所示,隨著時間的累績收集來賓的實際檢查時間 (D1…Dn),收集一定數量後,可根據估計公式推算出更精確的期望值。
圖 17 實際檢查時間的蒐集
依據系統所估計出的期望值,可更準確的計算來賓的等待時間,但由於健檢過 程中存在許多突發狀況與人為因素,難以運用單一的期望值來表示等待時間,故系 統利用區間估計,根據事先選定的信賴區間擬定區間值,作為等待時間的範圍,圖 18、信賴區間圖所示,C 即為信賴區間(如 95%或 80%等),系統可根據所定出的 C 計 算出 a 及 b 的值,即為等待時間的左右估計範圍,例如某來賓的估計等待時間為 5 分鐘時,根據信賴區間計算,可推估出等待時間約為 3 到 6 分鐘。
圖 18 信賴區間圖
a b
C
(三) 觸控式多媒體導覽模組
1. 提供受檢者(健檢來賓)自身之健檢狀態資訊,如所有、已完成、未完成檢查項 目及下一檢查項目的路徑導引。
2. 各項健檢說明、衛教資訊、全院地圖導覽及活動訊息...等。
圖 19 觸控式多媒體導覽模組架構圖
(四) 健檢來賓辨識模組
當受檢者進入診療室時,透過讀取受檢者的 Tag,系統會自動將該受檢者的資訊
當受檢者進入診療室時,透過讀取受檢者的 Tag,系統會自動將該受檢者的資訊