Zigbee养老院智能管理系统解决方案

2011-03-30 21:56:32来源: RFID世界网 关键字:Zigbee  养老院  智能管理系统  老人定位
  1、 项目背景

  养老院主要服务对象是老年人,老龄问题比较突出。因为年龄的偏大,老年人或多或少在身体上有些不便,自理程度不如年轻人,比较容易出事故。养老院里的基础建设日趋先进,一般都配套有花园、健身场所、娱乐场所、休闲场所等。这些设施首先丰富了老人们的生活,为老人的生活添光增彩;同时也给老人们带来潜在的不便。因为场所涉及的地方大,管理人员不可能顾及到每个位置的每位老人,当老人出现问题时,需要服务人员以最快的速度,找到老人所在位置,进行相应的帮助。所以必须要采取一种有效的方式来照顾老人,而实时确定老人在养老院内的位置,并对其及时提供服务, “定位”更显重要。

  惠企物联科技结合养老院的实际情况,研发出了zigbee老人定位系统,进而对老人给予更高质量的呵护与照顾。

  2、 方案介绍

  每个老人都配带着一个腕带,该腕带内置ZIGBEE的射频卡,该卡是基于ZIGBEE的无线技术,利用国际通用的2.4~2.5GHz的频段,腕带可以主动的向外界发送信息,能传输0~1500米的距离。腕带的信息被读写器接收到后,读写器就可以解读卡内的信息,进而了解到是哪个老人的腕带号?处于什么位置?读写器再把读到的信息发给电脑。当老人移动到其他地点时,电脑能实时监控到具体的位置。当老人在社区任何地方遇到困难,按下随身腕带上的按钮,监控中心管理人员的电脑屏幕上将立即显示该老人所处的位置,以及老人个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息,为医护人员的快速响应、紧急求助提供指引。

  3、 系统产品介绍

  3.1 ZIGBEE原理介绍

  ZIGBEE技术是IEEE(美国电子和电气工程师协会)研发的新一代无线通讯技术。可应用在固定、便携或移动物体或人员上的,低成本低功耗的低速率无线连接技术;
ZIGBEE属于微波段2.4GHZ频率,可实现远距离(0~1500米)传送给读写器;一般有2部分组成:ZIGBEE标签、ZIGBEE读写器组成,需要供2.4~3.7V的电源,标签与人员或物体绑定后,通过电磁波的传导,远距离的无线传输给读写器,读写器一方面可以将数据通过串口(网口)传送给电脑,以供系统分析控制,一方面可以通过内置的单片系统处理、分析、控制所接受的数据。整个传输过程均通过无线传输,传送速率在250K/s,且在传送过程中对数据的加密保护,实现了快速、安全的现场数据采集。

  ZIGBEE在无线传输的过程中,可以自动的实现自组网、多跳、就近识别的功能,当现场的单个路由出现问题时,其他路由会自动的寻找其他的线路,不会耽误系统的运行。


  3.2腕带与读写器介绍

  本系统中的产品,均采用2.4GHz的zigbee无线技术,该技术因以主动方式向外发送数据、传输距离远、辐射非常小、定位精度比较高,非常适合在养老院中使用。

  3.2.1老人腕带


  腕带分为2部分:
  外壳:由特殊医用材质制造,不会刺激皮肤或感到不舒适感。有表带和表头部分组成,表带可自由调整带到手腕的松紧度,表头内置核心的芯片装置。
  芯片装置:有ZIGBEE无线模块、单片控制、SOS报警模块、电池模块。ZIGBEE无线模块负责对外、对内的数据收发;单片负责数据分析处理和控制;SOS模块即按键输入报警、求救;电池给电路供电。

  腕带的功能:
  腕带向外传输的距离最远可达1500米,且可以通过软件调整距离,以满足现场的使用距离和定位精度。
  腕带侧面设置SOS按键,当老人需要帮助时,即可按下SOS,向服务人员求助。
  每个腕带内存储ID号,可以作为老人的电子身份,此ID号是由几十位的字母和数字组成,绝不会重复。
  每个腕带内还可以存储老人的个人信息,如:
  老人管理:老人资料、外出登记、老人情况一览表、入住登记、老人健康档案、期间健康档案查询、入住信息
  以上信息,可以在给老人佩戴腕带之前,存储到腕带内,腕带内的数据可以与电脑中的数据同步。

  3.2.2读写器

  识读标签;微波2.4~2.5GHz微波频段;与标签的读写距离0~1500米,且可以通过软件调整距离。
  读写器接受腕带的信息,通过解调,将数据转换成数字信号,通过串口或网口连接电脑。腕带必须与读写器配合使用。
  读写器与腕带的数据交互分为两种方式:
  第一种:读写器被动接受腕带传送过来的信息,腕带可以选择时时或间隔的向读写器发送数据,读写器接收并处理信息,并将信息传给电脑。
  第二种:读写器主动向腕带发送指令,当电脑需要查询某位老人的位置时,电脑给读写器发送指令,读写器向腕带发送电磁波,当相对应的腕带接到读写器的指令时,被激活,向读写器发送信息,进而报告位置。
  读写器吊挂式或固定支架安装,防尘防水,可自由安装在任何位置。

  4、 系统模块介绍

  4.1系统概述

  给养老院中的每位老人佩戴一个腕带,佩戴时需调整好腕带的松紧度,避免给老人带来不适感(亦可选择自由摘戴)。每一个老人腕带中存储ID号和老人信息,ID号是老人的电子身份号,老人信息包括:姓名、年龄、性别、房间号、家庭信息(家人,亲情号、家庭住址等等)、病史档案。
  在房间内、楼道、楼梯、卫生间、活动院所等安装一定数量的读写器,读写器被安装到某个位置时,该读写器的地址号即与该位置绑定到一起,比如1号读写器被安装到302房间,那么当1号读写器传送信息给电脑时,电脑即知道是302房间的老人传送的信息。
  当老人处于某读写器的识别范围内时,读写器将该老人的腕带号传送给电脑,电脑立即能判断出:
  是谁?
  在什么位置?
  是否SOS呼叫?
  病史?
  在危险区域?
  在禁入、禁出等特殊区域?
  是不是属于被单独设置规则?(如对有老年痴呆症的老人,不允许单独出去活动,必须由服务人员协助。)
  是否属于按时间设置规则?(如在作息时间,不允许老人在院外或其他房间。)
  电脑根据设置,会在屏幕上弹出信息框,提示管理人员快速的处理。

  4.2 系统功能模块

  4.2.1 老人位置自动汇报
  腕带可被设置成,间歇的向读写器发送信息,向系统报告其位置,系统可对所有的老人进行监控管理,当某位老人的信息没有上传给电脑时,电脑则会弹出报警对话框,提示管理人员查看。系统会自动的描绘出老人某段时间段内的行动轨迹图。

  4.2.2系统对老人位置查询
  当管理人员要对某位老人的位置进行查看时,可在系统中输入老人的姓名或电子ID号,如要查找123号,系统则会给所有的读写器指令,要求其检索123号的信息;则所有的读写器向外发送信息,当检索到相应的ID号时,由读到123号的读写器(如11号),向电脑回复指令,电脑即能判断出123号在***地方(11号读写器安装的地方)。
   
  4.2.3老人SOS呼叫
  老人在社区任何地方遇到困难,按下腕带上的紧急救助按钮时,即向读写器发送一条紧急信息,读写器时时上传给电脑,电脑即会在管理人员的电脑屏幕上将立即显示该老人所处的位置,以及老人个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息,为医护人员的快速响应、紧急求助提供指引。同时也可监控工作人员的实时位置,进行规范化管理和合理调度。

  4.2.4危险区域自动报警
  因考虑到老人的自理能力不足,活动院所或楼内某些区域记为危险区域。在这些区域边缘地区安装读写器,当有老人接近时,就会被读写器读到,读写器上报给电脑,电脑即会提示管理人员处理,同时会控制危险区域的声光报警,以提示老人注意安全。

  4.2.5 视频联动功能
  视频监控可以帮助管理人员了解到现场的实际画面,当有SOS报警时,系统控制相应区域的摄像头,切换到指定定点,监控现场画面。

  4.2.6被单独设置规则
  此功能对某些特殊的老人设定,某些需要特殊照顾老人,需要给其限定一定的活动范围或行为。

  4.2.7时间设置规则
  养老院需要照管的老人往往较多,院方会有具体的管理规定,如进餐时间,休息时间等。比如到了休息时间,系统会指令每个房间内的读写器,读取腕带信息,判断是否每个老人都在自己的房间内休息,如果人数不够,或其他房间的人在本房间,系统则会判断到,进而提示管理人员去劝老人回房。

关键字:Zigbee  养老院  智能管理系统  老人定位

编辑:什么鱼 引用地址:http://www.eeworld.com.cn/wltx/2011/0330/article_5128.html
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