老年人健康監護服務(wù)系統（RFID無(wú)線(xiàn)定位應用）-蘇州新導科技

 

RFID老年公寓人員定位識別系統解決方案

關(guān)鍵詞：RFID無(wú)線(xiàn)定位   養老院/老年公寓   腕表式電子標簽

 

【摘要】隨著(zhù)人口老齡化的趨勢日益加快，老年人口越來(lái)越多，面臨著(zhù)很多老年人安全管理的事宜。針對這一需求新導智能推出老年公寓/敬老院的人員健康監護與服務(wù)系統，通過(guò)為每個(gè)老年人佩戴有源電子腕帶標簽，實(shí)現實(shí)時(shí)監護、歷史活動(dòng)軌跡查詢(xún)、健康檔案管理、SOS緊急求救、越界報警、安保移動(dòng)考勤、門(mén)禁一卡通等應用，大幅度的提升了對于老年人安全管理水平，實(shí)現了對老年公寓的智能化管理。

一、方案背景

    隨著(zhù)人口老齡化的趨勢日益加快，老年人口越來(lái)越多，面臨著(zhù)很多老年人安全管理的事宜。而養老院是老年人活動(dòng)、生活的一個(gè)很重要的場(chǎng)地，于是，對養老院老年人的安全管理問(wèn)題，成為社會(huì )越來(lái)越關(guān)注的問(wèn)題。針對目前敬老院等大型公共場(chǎng)所等對于人員的進(jìn)出管理和智能化區域、定位精確定位、求助報警的需求，目前，市場(chǎng)上有各種不同類(lèi)別的解決方案，從最初的GPS定位管理，手機定位管理，到后來(lái)的無(wú)源RFID，都不同程度的對養老院老年人的管理水平有所提高，對老年人的安全問(wèn)題得到一些有效的解決，但依然的，還是存在一些問(wèn)題。比如，信號的覆蓋范圍，老人的精確定位問(wèn)題，需要定位到每個(gè)區域，以方便保安巡視人員在接到報警第一時(shí)間去處理，老年人無(wú)意識的跌倒求助報警問(wèn)題等，以上的系統都沒(méi)法解決。

 

    鑒于這些問(wèn)題的存在，結合蘇州新導智能科技有限公司在有源RFID技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)優(yōu)勢，我公司特意開(kāi)發(fā)了本套系統“養老院人員區域定位管理系統”。該方案通過(guò)為每個(gè)老年人佩戴有源電子腕帶標簽，讓管理員不用時(shí)刻跟蹤就能實(shí)時(shí)、準確的知道老人的活動(dòng)軌跡。每個(gè)標簽都在管理系統中記錄了老人的基本信息，健康狀況，病史及家屬聯(lián)系方式等信息，通過(guò)視覺(jué)化的軟件系統，便于隨時(shí)定位查看，方便對老年公寓的智能化管理。同時(shí)，能夠很好的解決了自動(dòng)化識別人員的進(jìn)出，小區安保人員與被監護的老年人所處位置的區域性定位管理，跌倒/緊急醫療求助報警等功能需求。該系統還可以實(shí)現智能監控管理，人員信息資料管理、越界報警、按鈕求助報警、歷史行走軌跡追蹤等功能。大幅度的提升了對于老年人安全管理水平，實(shí)現了對老年公寓的智能化管理。

 

 

二、系統介紹

針對老年公寓的需求，我們設計了以下系統：

每個(gè)房間門(mén)口和每個(gè)樓層的出口、每棟樓門(mén)口以及公寓門(mén)口都安放固定閱讀器，用來(lái)識別每位老人所佩戴的由所屬樓層監控的腕帶標簽，使得通過(guò)樓層的監控電腦（在監控室）或管理員的隨身PDA，即可掌握老人的物理位置及其他信息。從而實(shí)現了老人和管理員等的24小時(shí)即時(shí)狀態(tài)監護，保障老人安全。我們的目的是通過(guò)改善對老人的看護，以降低意外事故的發(fā)生頻率，提高公寓的管理水平。

 

 

通過(guò)由電池供電的RFID腕帶標簽帶在老人身上，并且分別于每個(gè)房間門(mén)口和每個(gè)樓層的出口以及每棟樓門(mén)口和公寓門(mén)口放置識別標簽的設備，并向位置軟體傳遞定位資料，人員的物理位置即可以圖形方式顯示于控制軟體的介面中。

 

該RFID老人定位系統采用RFID有源智慧電子標簽，工作頻率在2.4GHz，不會(huì )對醫療等其他設備造成干擾。其大小約4*7cm，厚度小於2mm，可以制成腕帶、胸卡等形式。給需要追蹤監護的老人佩戴上電子標簽，就可以將他們的即時(shí)資訊一手掌握。通過(guò)區域網(wǎng)路可以監控老人的即時(shí)位置、狀態(tài)等資訊，然后在控制軟體中讀取出來(lái)。公寓管理人員只需通過(guò)滑鼠簡(jiǎn)單操作便可獲知老人的即時(shí)位置以及狀態(tài)資訊，從而迅速找到他們并對其實(shí)施相應的醫療程式。

 

三、系統原理

 

首先在樓的每個(gè)房間門(mén)口和每個(gè)樓層的出口以及樓門(mén)口安放若干個(gè)讀卡器，并且將它們通過(guò)網(wǎng)絡(luò )布線(xiàn)和每層監護室的計算機聯(lián)網(wǎng)。

 

同時(shí)給每個(gè)老人佩帶一個(gè)腕帶標簽（電子標簽），每個(gè)老人的腕帶標簽和他所在房間的讀卡器是配套的。當佩戴電子腕帶的老人進(jìn)入樓以后，只要通過(guò)或接近安置在院內的任何一個(gè)讀卡器，讀卡器即會(huì )馬上感應到信號同時(shí)立即上傳到對應監護室的計算機上，計算機馬上就可判斷出具體信息（如：是誰(shuí)，在哪個(gè)位置，具體時(shí)間，身體狀況等），并且判斷老人是否走錯房間，同時(shí)把它顯示在監護室的電腦顯示屏上并做好備份。管理者也可以根據大屏幕上或電腦上的分布示意圖點(diǎn)擊院內某一位置，計算機即會(huì )把這一區域人員情況統計并顯示出來(lái)。如果老人在規定時(shí)間內離開(kāi)所在房間，監護室發(fā)出信號，并顯示人員的具體情況，去向以及預計返回時(shí)間。

 

同樣，老人如果在規定時(shí)間內不在房間或走錯房間的，監護室發(fā)出警報，提示管理員進(jìn)行相應的管理操作。

 

腕帶上有個(gè)小按鈕，老人如果在緊急狀況下可以按按鈕，通知管理人員自己發(fā)生了緊急狀況，需要幫助。當有老人按按鈕，附近的讀卡器就能識別到，并且發(fā)信號給控制中心，通知控制中心老人的具體位置。

 

 

監控室的計算機會(huì )根據一段時(shí)間的老人移動(dòng)信息整理出這一時(shí)期的每個(gè)老人的各種活動(dòng)表。另外一旦公寓內發(fā)生事故，可根據電腦中的人員分布信息馬上查出事故地點(diǎn)的人員情況，然后可再用特殊的探測器在事故處進(jìn)一步確定人員位置，以便幫助管理人員以準確快速的方式解決事故。

 

如果發(fā)生的事故監護室解決不了，監護室管理人員可以直接通知總監控中心的人員，請求支援。根據腕帶的信息，定位具體的地理位置，總監控中心的大屏幕上就能和視頻監控相連，定位到具體的某一個(gè)監控畫(huà)面，監控發(fā)生的狀況，及時(shí)根據狀況采取相應的下一步措施。

一樓總監控室的監控界面： 

通過(guò)電腦和軟件系統組成。從而實(shí)現對老人的監管，再配合相關(guān)的前端信息提取設備以及報警器實(shí)現報警功能。

 

四、系統功能

1）實(shí)時(shí)定位
　根據老人佩戴的RFID終端設備，只要在小區內都可以定位，并在電子地圖上顯示。在尋找某個(gè)人員的位置時(shí)，輸入人員姓名或編號便可快速定位要查找的人和工作人員的的所在地點(diǎn)。Anywhere（任何地點(diǎn)），Anytime（任何時(shí)間），Anything（任何事情），保證實(shí)時(shí)移動(dòng)準確可靠，為老人的安全提供保障，為工作人員的管理提供強有力的支撐。

2）歷史追蹤
　可在電子地圖上實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)顯示人員的位置，管理人員可動(dòng)態(tài)掌握人員的數量和分布情況，鼠標移至人員的圖標上，便可查看人員詳細信息。系統可以全天候的記錄所有人員經(jīng)過(guò)的時(shí)間和地點(diǎn)，可對人員的運動(dòng)路線(xiàn)進(jìn)行跟蹤和回放，掌握其詳細活動(dòng)的路線(xiàn)和時(shí)間。

3）門(mén)禁集成
　在通過(guò)一些重要的出入口的時(shí)候，人員的終端都會(huì )與RFID讀寫(xiě)器進(jìn)行通信，很好的利用RFID遠距離識別的特點(diǎn)，大批量讀取，老人不用刷卡，一切全自動(dòng)的進(jìn)行，每一次讀取的信息都會(huì )傳到后臺管理系統，并在數據庫中進(jìn)行記錄。支持高速度移動(dòng)物體或人員數據的讀取。

4）檔案管理
　從老人入住的第一天，老人的信息可以錄入系統，包括基本信息，健康信息，注意事項等。分配老人的終端有RFID電子標簽，標簽可以存儲一些信息，擁有唯一的ID號，可以根據數據庫的信息進(jìn)行綁定。管理人員可以分配給工作人員不同的權限，可對老人信息增刪改查，隨時(shí)的對老人的檔案信息進(jìn)行編輯處理，實(shí)現對老人的全過(guò)程管理。最大的特點(diǎn)就是可以以人員為節點(diǎn)，可以進(jìn)行追蹤，尋址。這也是物聯(lián)網(wǎng)的核心精髓所在。

 

5）SOS報警
　老人/安保等相關(guān)人員佩戴的終端上具有SOS報警功能按鈕，一旦發(fā)生緊急狀況，可以按下報警按鈕（為了避免可能碰到按鈕而誤操作，設置為長(cháng)按3秒），然后平臺上會(huì )收到報警信息，及時(shí)顯示人員所在的位置，可以隨時(shí)調出人員的信息，以及老人個(gè)人的健康狀況、曾患過(guò)的疾病等相關(guān)信息，為醫護人員的快速響應、緊急求助提供指引，工作人員可迅速進(jìn)行支援。

 

6）短信提醒
　在老人的檔案管理中，在數據庫建立老人聯(lián)系人的表單視圖，系統根據信息的收集和處理，設置短信提醒功能，可以對老人子女、親屬定期發(fā)送短信，老人家人能夠了解老人的各種生活情況。體現養老院機構的主動(dòng)人文關(guān)懷，讓老人家人能夠對養老院和老人有更多的了解，使得家人更加的放心。能夠讓人們了解遠方的父母，了解他們的日常生活情況才是實(shí)實(shí)在在的。
 * 為可定制開(kāi)發(fā)服務(wù)

7）移動(dòng)考勤

在小區內部需要執勤的特定區域，或規定在某個(gè)時(shí)間段需要進(jìn)行巡邏的例行巡查路線(xiàn)，通過(guò)部署一定的讀寫(xiě)器設備進(jìn)行區域覆蓋，一旦攜帶有RFID手腕或設備卡的安保人員進(jìn)入該區域，系統自動(dòng)識別并實(shí)時(shí)顯示在后臺的電子地圖中。同時(shí)，也可以對任意時(shí)間段內，某人的行走軌跡進(jìn)行查詢(xún)并回放。同時(shí)，通過(guò)后臺的配置與設定，可以根據企業(yè)內部安保管理的需要，輸出相應的考勤報表。

8）報表統計
　老人的信息收集和處理后，按照不同的因素可產(chǎn)生不同的報表，進(jìn)行統計。比如可以針對老人的日?；顒?dòng)情況，進(jìn)行數據挖掘分析，可以更合適的安排老人的活動(dòng)，以及作息時(shí)間的調整。用更科學(xué)、更明顯的方式來(lái)管理和安排，工作人員能夠更加的便利順暢，為老人提供更好的更主動(dòng)的服務(wù)。

 

9）后臺管理

除了以上具備的系統功能以外，系統還可以

實(shí)時(shí)布控區域目標動(dòng)態(tài)顯示功能：

1) 任一時(shí)間查詢(xún)并顯示受控區域目標的數量、分布情況及身份；

2) 查詢(xún)一個(gè)或多個(gè)受控目標現在的實(shí)際位置；

3) 可實(shí)現信息多點(diǎn)共享，供多個(gè)部門(mén)及領(lǐng)導同時(shí)在不同地點(diǎn)查看；

豐富的地圖功能：

具有放大、縮小、移動(dòng)、標尺測距、視野控制、中心移動(dòng)、土層控制、地圖打印等功能。

禁區報警功能：

對于指定的禁區，如果有非授權進(jìn)入，實(shí)時(shí)報警，并顯示進(jìn)入禁區的目標及身份。

目標軌跡查詢(xún)：

可查找某目標在某個(gè)時(shí)間段內所經(jīng)歷的路徑，并在圖中畫(huà)出線(xiàn)路軌跡。

豐富的受控目標考勤能力：

可對出入布控區域的目標進(jìn)行統計，實(shí)現目標的考勤記錄，建立目標的各種信息報表（如：時(shí)間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等）。

突發(fā)事件控制：

一旦有突發(fā)事件，上位機上立即能顯示出該現場(chǎng)的目標數量、信息，位置和歷史情況等信息，大大提高安全管理工作的效率和效果。

 

 

五、系統優(yōu)勢

強大的系統處理能力：

1) 高度自動(dòng)化；

2) 基于GIS 技術(shù)的地理信息顯示、查詢(xún)系統；

3) 完善的數據分析能力；

卓越的識別性能：

1) 高度的識別可靠性，100%的前端識別率；

2) 識別距離遠（識別距離可達2-100 米可調）；

3) 極高的防沖突性（每個(gè)識別基站可最多同時(shí)識別數以百計的運動(dòng)目標）；

4) 高度的識別穩定性（誤碼率小于10 萬(wàn)分之1）；

5) 快速的識別速度（最快可達到200 公里/小時(shí)的識別速度）。

現場(chǎng)優(yōu)勢：

1) 環(huán)境適應性：高抗干擾性，對干擾源、周界環(huán)境無(wú)特殊要求；

2) 安裝方便性：一體化結構設計，無(wú)需外接天線(xiàn)；

3) 運行可靠性：內部電路高度集成化，器件故障率最小化。

電氣特性：

1) 超低功耗：納瓦級超低功耗設計，RFID標簽在不更換電池的情況下可連續正常工作3年以上；

2) 方便性、安全性，標簽無(wú)須外接電源，無(wú)須充電、無(wú)須更換電池；

3) 無(wú)輻射，對人體和環(huán)境無(wú)任何影響，更安全更健康。

系統硬件設計：

1、工控頻段

采用2.4G 工控頻段無(wú)線(xiàn)通訊無(wú)需無(wú)線(xiàn)電管制委員會(huì )批準，不需繳納頻譜占用費用。

2、超低功耗

RFID標簽采用獨特的納瓦級超低功耗設計，確保能在電池支持下持續工作長(cháng)達 3～5 年左右。同時(shí)，整體結構的低功耗設計既保證了設備的有效運轉，又減少了應用實(shí)施的復雜性和成本。

3、網(wǎng)絡(luò )容量大

一個(gè)區域定位網(wǎng)絡(luò )可以容納多達六萬(wàn)余的RFID識別目標和大量的接入點(diǎn)。大容量保證了網(wǎng)絡(luò )強大的數據采集能力。同時(shí)，網(wǎng)絡(luò )的高冗余性保證了整個(gè)網(wǎng)絡(luò )在個(gè)別節點(diǎn)停止工作的情況下仍然可以正常運轉。

4、高可靠性

APS實(shí)時(shí)定位系統核心技術(shù)目前采用獨有定位算法，實(shí)現網(wǎng)絡(luò )自喚醒，自容錯，自愈合。

5、運行及維護成本低

APS所有硬件設備均采用免維護設計，建設和維護所需要的人工費用是很低，任何一個(gè)經(jīng)過(guò)授權的RFID標簽只要放在網(wǎng)絡(luò )的無(wú)線(xiàn)信號覆蓋范圍內，就可自動(dòng)加入網(wǎng)絡(luò )工作，無(wú)須任何安裝配置。高度智能化最大程度上降低了網(wǎng)絡(luò )維護所需的人力和時(shí)間，加上網(wǎng)絡(luò )節點(diǎn)本身價(jià)格低廉，使得系統的維護成本極低。