自从全民健保实施以来，大型医院病患的求诊人数急遽增加，也因此造成大医院之门诊等候现象，有越来越严重的趋势。而病患满意度一直是医院服务品质的重要指标，门诊满意度相关影响因素中，候诊时间过长一直为满意度最差的项目。因此，如何有效地让病人缩短这些等候时间就显得格外地重要。

本作品藉由「病人为中心」为出发点来改善病患线上挂号的报到流程，并有效缩短病患的候诊时间。在此，开发一套针对门诊病患提供医疗相关讯息之Android App程式，其中包含「线上挂号」，「医师看诊进度」，「门诊表查询」，「医院最新消息」以及「医师停诊公告」等功能。病人可经由Android App进行线上挂号，成功后会取得一预约序号存于有NFC装置的智慧型装置，然后可至医院看诊时协助进行叫号报到。而若手机没有NFC装置的病患，也可透过IC晶片卡来进行叫号报到的程序。同时病患可透过网路取得目前医师门诊叫号的看诊人数，来提供民众就医时的参考。如此，对于医院或诊所的在提升医疗服务品质和病患满意度的改善上，有着莫大的助益。

前言

由于现在智慧型手机的普及，如果能将网路挂号系统，嵌入至智慧型装置中，民众将不会受限于地点因素的影响。 Google发布智慧型手机使用的调查报告显示，台湾智慧型手机使用比例持续提升，手机普及率从去年32%提高到今年的51%，相当于每两人就有一人使用。因此可以发现民众依赖智慧型手机等行动装置来连系情感、处理日常生活事务，人与人之间透过无所不在的行动装置，丰富了生活与工作[1]。

系统特色

在日常生活中等候几乎是无可避免的，不管在任何服务系统都会有等候的情形。而在这分秒必争的社会里，如果能减少不必要的等待时间，有形中可以节省人力与物力的成本，无形中也可以增加顾客的满意度。以下为本作品的相关特色：

创新性

*自行开发设计Android APP以符合使用者需求。

*使用Android手机的NFC装置完成报到手续。

完整性

*设计Android APP，以简单方便的介面供使用者操作。

*架设伺服器存取病患资料，提供看诊纪录查询。

*配合无NFC装置的手机，架设IC晶片卡插座。

*在叫号装置加上蜂鸣器，以便提醒患者看诊。

使用性

*智慧型手机普及，随时可进行线上预约挂号。

*不需透过服务人员,直接使用NFC装置或IC晶片卡即可完成报到。

*可随时查询医院最新资讯，方便病患就诊。

工作原理

本作品使用Holtek公司的HT66FU50与NFC装置、IC晶片卡、树莓派嵌入式系统、SAA1064等元件所设计而成。主要的工作原理：NFC、WiFi、树莓派、IC晶片卡与SAA1064。

微控制器核心功能

本作品主要可以分为二大部分，第一个部分为Android装置上的Andr​​oid App应用程式，其中包含「线上挂号」、「医师看诊进度」、「门诊表查询」、「医院最新消息」、及「医师停诊公告」等功能。第二部份为使用HOLTEK微控制器 的叫号装置与报到装置。

叫号装置

叫号装置采用一颗Holtek公司所推出的HT66FU50单晶微控​​制器做为核心，并且外接一颗I2C介面SAA1064的驱动器与按键，以及WiFi模组。整体装置可使按键输入数字时透过微控制器传输资料至SAA1064驱动七段显示器显示看诊号码，并使用WiFi模组将目前的看诊号码传至伺服器。使用者可Android APP开启应用程式，查看目前门诊进度。

报到装置

报到装置同样采用了一颗Holtek公司的HT66FU50单晶微控​​制器做为核心，用来接收NFC Reader所读取到NFC装置的资料，或是接收IC晶片卡的读卡座所读取到的IC晶片卡内的资料。此外，可经由WiFi模组传至伺服器进行资料比对。当比对成功后，将报到完成讯息传至报到装置的LCD上，并显示报到成功。

NFC工作原理

NFC是一种无线连接技术，可以和目前现有的非接触式智慧卡技术相容(例如"免接触式射频识别RFID")。由于目前NFC已经渐渐成为多家主要厂商提供支援的正式标准。同时还是一种近距离连接协议，允许让各种设备在彼此之间轻松、安全、迅速而自动的通讯和传递资料。而与无线世界中的连接方式相较，NFC是一种近距离的私密通讯方式。而其主要有3种用法，如下所列：

卡模拟模式（Card emulation mode）

此模式其实就是相当于一张采用RFID技术的IC卡。可以替代现在大量的IC卡，包括信用卡、悠游卡、门禁管制或是车票等等。在种方式下，具有一个优点，就是卡片透过非接触读卡器的RF场域来供电，即便是寄主装置（如手机）没电也可以工作。 NFC装置若要进行Card Emulation 相关应用，则必须内建安全元件(Security Element, SE)之NFC晶片组。

点对点模式（P2P mode）

此模式和红外线差不多，可用于资料交换，只是其传输距离较短，建立速度较快，速度也较快以及功耗低。若将两个具备NFC功能的装置连结，能实作资料点对点传输，如下载音乐，或是交换图片等。因此，透过NFC，多个装置如数位相机、PDA、电脑和手机之间都可以交换资料。

读卡器模式（Reader/Writer mode）

此模式可作为非接触读卡器使用，例如，可从海报或者展览讯息电子标签上读取相关讯息。

IC晶片卡工作原理

IC晶片卡介面通讯协定一般依CNS12971-3标准设定。而其与外界之通讯主要是透过IO PIN，RST PIN和CLK PIN等三个介面来沟通。如图1所示，IC晶片卡在经由读卡机取得+5V电源及CLK后，其与读卡机之沟通的硬体连接介面。

图1 : 卡片阅读机与NFC卡片连接接脚讯号示意图

在图1中，读卡机与IC晶片卡片通讯可分为以下几个步骤:

1. 读卡机RST接脚传送REST信号给IC晶片卡,以启动交握程序。

2. IC晶片卡内的CPU重置各暂存器，并启动重置来回应处理。

3. IC晶片卡经I/O埠传送一段重置回应位元组给读卡机，让读卡机了解IC晶片卡之基本参数设定。

4. 完成交握程序后,读卡机I/O埠传送命令给IC晶片卡,要求IC晶片卡执行特定工作。

5. 完成工作后，IC晶片卡将执行结果及状态回应给读卡机。

Wi-Fi模组工作原理

在此系统中，采用HLK-RM04 UART- ETH-WIFI for Arduino的Wi-Fi模组。 Wi-Fi的设置上至少需要一个接入点和一个或一个以上的基地台。 AP每100ms将SSID（服务标识）经由beacons（讯号台）封包广播一次，beacons封包的传输速率是1 Mbit/s。

因为Wi-Fi规定的最低传输速率是1 Mbit/s，所以确保所有的WiFi架构端都能收到这个服务标识的广播封包，基地台可以就由这个决定是否要和这一个SSID的AP连线。使用者可以设定要连线到哪一个SSID。而Wi-Fi系统总是对用户端开放其连接标准，并支援漫游。

Wi-Fi最主要的优势在于不需要布线，可以不受布线条件的限制，而且Wi-Fi无线电波的覆盖范围广，Wi-Fi的半径可达300英呎左右，大约100公尺。而若要使用蓝牙微网路传输来建置的话，整个办公室已经是极限，而Wi-Fi则可以把范围扩大至整栋大楼[2]。

SAA1064工作原理

这SAA1064元件是PHILIPS公司生产的4位元的LED驱动器元件，其具备双极型电路与I2C介面。 SAA1064元件可支援4个七段显示器的驱动与显示。此SAA1064的介面为I2C传输模式。此外，可高达4个SAA1064元件周边装置可以连接到同一汇流排，因为其支援4种不同的I2C从装置的位址。

而每段LED可单独控制，进而驱动出所要显示的数值或字字。此外，也可用于控制的4x8 LED和任何特定的几何形状。但需要注意的，是一些其他类型的显示驱动器具有内部解码器的BCD码到7段，不便于控制各个LED的显示。

此外，该元件内部具备I2C汇流排从装置功能，可以透过ADR位址接脚的输入电位来规划为4个不同的I2C从装置的位址。而内部的模式控制器可以控制LED的各个位数的驱动，并可使其工作于静态模式、动态模式、熄灭模式及区段测试模式。

树莓牌嵌入式系统的工作原理

树莓派(Raspberry Pi)嵌入式系统(英国的树莓派基金会所开发)配备一颗700MHz 博通公司所出产的ARM架构BCM2835处理器，其具备256MB记忆体或512MB记忆体，并使用SD卡当作储存媒体，且拥有一个Ethernet、两个USB介面、以及HDMI（支援声音输出）和RCA端子输出支援。其中，树莓派嵌入式系统的电路板只有一张信用卡大小而已，且其体积大概是一个火柴盒大小，并可进行1080p影片的播放。此外，作业系统采用开放原始码的Linux系统，如Debian或ArchLinux，且具备的Iceweasel，或KOffice等软体能够满足基本的网路浏览、文字处理以及电脑学习的需要。

而树莓派嵌入式系统具有一个 SPI介面，一个 I2C介面，八个 GPIO以及一组序列介面。 GPIO可以驱动继电器或者是LED，I2C介面和SPI介面可以扩展外部晶片，或是外接GPS或Arduino等模组以延伸其他的功能与应用。

作品结构

硬体部分

如图2所示，为本作品之系统架构图。由报到装置、叫号装置、医疗资讯储存伺服器及智慧型行动装置组成。

其中，病患可使用手机APP应用程式进行线上挂号。当挂号完成后，系统会给予一组序号储存于有NFC装置的智慧型装置。因此，病患到院时可直接使用NFC装置进行报到。但若无NFC装置的手机也可使用IC晶片卡进行报到。此外，在等待看诊的时间时，病患只要随身携带智慧型行动装置，就能随时观看智慧型行动装置所显示的叫号资讯，得知目前排队的进度，再以适当的时间回到医院，避免浪费不必要的等候时间。

如图3所​​示，为叫号装置使用介面之方块图，如图4所示，则为报到装置使用介面之方块图。

图2 : 系统架构图

图3 : 叫号装置硬件方块示意图

图4 : 报到装置硬件方块示意图

软体部分

如图5所示，为一病患到院就诊报到之流程图。其中，等待病患完成报到动作后，将开始传输报到资料至伺服器确认病患资料，若报到确认成功，则进入门诊看诊直到看诊完毕，当看诊完毕后，将等待下一个病患的报到资料传送。

图5 : 系统流程图

测试方法

本作品是透过NFC Reader与IC晶片卡进行报到将讯息传至伺服器，并使用UART传输方式测试和验证。本作品之实际测试方法如下所列。

测试传输格式

如图6所示,为IC晶片卡锁传输的资料。其中,透过UART将IC读卡机所读取到的资料,传送至伺服器,进行资料比对,而当比对成功则完成报到步骤。

图6 : NFC Reader所传输的格式示意图

SAA1064传输格式

如图7所示，为SAA1064的I2C介面传输格式，按照格式分别输入从位置，指令，控制七段指令，七段显示器资料。在此，使用孕龙分析仪检测传输的格式是否正确，并能正确地将数字显示在七段显示器上。如图8所示，为当资料位元输入想要显示的数字时，所呈现在七段显示器上的数字。

图7 : SAA1064传输格式示意图

伺服器建立

如图8所示，为伺服器建立资料的画面。其中，建立.php档后，即可使用APP应用程式来读取伺服器的资料，并显示在APP上。如图9所示，为建立.php档后所显示的网页画面。

图8 : 服务器数据建立图

图9 : 数据显示画面图

Android应用程式设计

如图10所示，本作品以Android应用程式设计图形化介面，使用者在开启Android应用程式后，可在主选单上选择所需要使用的功能。以下，为各个功能的介绍：

图10 : 用程序主选单示意图

预约挂号

为预约挂号的画面。使用者按照画面上之步骤进行挂号后，按下送出资料键，便可完成挂号程序。

门诊查询

为门诊查询的画面。使用者可透过此功能了解各科别医师是否有看诊的状况，以免碰到不是自己想选的医师。

看诊进度

为看诊进度的画面。使用者可经由此功能得知目前的号码已到几号，是否接近自己的看诊号码，可赶紧到门诊外等候，以免错过自己的号码，增加在医院的等候时间。

异动公告

为异动公告的画面。使用者可使用异动公告之功能，观看医师是否停诊或是请代理医师看诊的状况，再决定是否选择此时段看诊。

结论

本作品为了让病患能够在短时间内完成报到手续，使用了NFC装置与IC晶片卡的报到方式。使用者只要执行一个IC晶片卡的侦测动作，即可完成报到程序，不须把时间浪费在长时间的排队等候上。

此外，在手机里安装APP应用程式，即可进行线上预约挂号、门诊查询、异动公告、看诊进度等功能，达到只要打开手机里的程式就能掌握目前医院的近况。

最后，在这个人手一机的时代里，为了让民众能更方便更快​​速地完成所要执行的事情，因此开发此套系统，并可提供给目前诊所与医院使用。

（作者许永和为国立虎尾科技大学资讯工程系教授；邱敬育、刘育如、颜宏儒、苏孝骏为国立虎尾科技大学资讯工程系研究生）

参考文献

[1] 台湾智慧型手机普及率已达51%

http://www.ithome.com.tw/node/82029

[2] Wi-Fi

http://zh.wikipedia.org/wiki/Wi-Fi