RFID老年公寓人員定位識別系統解決方案

關鍵詞：RFID無線定位   養老院/老年公寓   腕表式電子標簽

 

【摘要】隨著人口老齡化的趨勢日益加快，老年人口越來越多，面臨著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系統，通過為每個老年人佩戴有源電子腕帶標簽，實現實時監護、歷史活動軌跡查詢、健康檔案管理、SOS緊急求救、越界報警、安保移動考勤、門禁一卡通等應用，大幅度的提升了對于老年人安全管理水平，實現了對老年公寓的智能化管理。

一、方案背景

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

 

    鑒于這些問題的存在，結合蘇州新導智能科技有限公司在有源RFID技術領域的技術優勢，我公司特意開發了本套系統“養老院人員區域定位管理系統”。該方案通過為每個老年人佩戴有源電子腕帶標簽，讓管理員不用時刻跟蹤就能實時、準確的知道老人的活動軌跡。每個標簽都在管理系統中記錄了老人的基本信息，健康狀況，病史及家屬聯系方式等信息，通過視覺化的軟件系統，便于隨時定位查看，方便對老年公寓的智能化管理。同時，能夠很好的解決了自動化識別人員的進出，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：

每個房間門口和每個樓層的出口、每棟樓門口以及公寓門口都安放固定閱讀器，用來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。從而實現了老人和管理員等的24小時即時狀態監護，保障老人安全。我們的目的是通過改善對老人的看護，以降低意外事故的發生頻率，提高公寓的管理水平。

 

 

通過由電池供電的RFID腕帶標簽帶在老人身上，并且分別于每個房間門口和每個樓層的出口以及每棟樓門口和公寓門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資訊一手掌握。通過區域網路可以監控老人的即時位置、狀態等資訊，然后在控制軟體中讀取出來。公寓管理人員只需通過滑鼠簡單操作便可獲知老人的即時位置以及狀態資訊，從而迅速找到他們并對其實施相應的醫療程式。

 

三、系統原理

 

首先在樓的每個房間門口和每個樓層的出口以及樓門口安放若干個讀卡器，并且將它們通過網絡布線和每層監護室的計算機聯網。

 

同時給每個老人佩帶一個腕帶標簽（電子標簽），每個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入樓以后，只要通過或接近安置在院內的任何一個讀卡器，讀卡器即會馬上感應到信號同時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，在哪個位置，具體時間，身體狀況等），并且判斷老人是否走錯房間，同時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擊院內某一位置，計算機即會把這一區域人員情況統計并顯示出來。如果老人在規定時間內離開所在房間，監護室發出信號，并顯示人員的具體情況，去向以及預計返回時間。

 

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

 

腕帶上有個小按鈕，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。

 

 

監控室的計算機會根據一段時間的老人移動信息整理出這一時期的每個老人的各種活動表。另外一旦公寓內發生事故，可根據電腦中的人員分布信息馬上查出事故地點的人員情況，然后可再用特殊的探測器在事故處進一步確定人員位置，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監控畫面，監控發生的狀況，及時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： 

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

 

四、系統功能

1）實時定位
　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。在尋找某個人員的位置時，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。Anywhere（任何地點），Anytime（任何時間），Anything（任何事情），保證實時移動準確可靠，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
　可在電子地圖上實時動態顯示人員的位置，管理人員可動態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過的時間和地點，可對人員的運動路線進行跟蹤和回放，掌握其詳細活動的路線和時間。

3）門禁集成
　在通過一些重要的出入口的時候，人員的終端都會與RFID讀寫器進行通信，很好的利用RFID遠距離識別的特點，大批量讀取，老人不用刷卡，一切全自動的進行，每一次讀取的信息都會傳到后臺管理系統，并在數據庫中進行記錄。支持高速度移動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，隨時的對老人的檔案信息進行編輯處理，實現對老人的全過程管理。最大的特點就是可以以人員為節點，可以進行追蹤，尋址。這也是物聯網的核心精髓所在。

 

5）SOS報警
　老人/安保等相關人員佩戴的終端上具有SOS報警功能按鈕，一旦發生緊急狀況，可以按下報警按鈕（為了避免可能碰到按鈕而誤操作，設置為長按3秒），然后平臺上會收到報警信息，及時顯示人員所在的位置，可以隨時調出人員的信息，以及老人個人的健康狀況、曾患過的疾病等相關信息，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人文關懷，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實在在的。
 * 為可定制開發服務

7）移動考勤

在小區內部需要執勤的特定區域，或規定在某個時間段需要進行巡邏的例行巡查路線，通過部署一定的讀寫器設備進行區域覆蓋，一旦攜帶有RFID手腕或設備卡的安保人員進入該區域，系統自動識別并實時顯示在后臺的電子地圖中。同時，也可以對任意時間段內，某人的行走軌跡進行查詢并回放。同時，通過后臺的配置與設定，可以根據企業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生不同的報表，進行統計。比如可以針對老人的日常活動情況，進行數據挖掘分析，可以更合適的安排老人的活動，以及作息時間的調整。用更科學、更明顯的方式來管理和安排，工作人員能夠更加的便利順暢，為老人提供更好的更主動的服務。

 

9）后臺管理

除了以上具備的系統功能以外，系統還可以

實時布控區域目標動態顯示功能：

1) 任一時間查詢并顯示受控區域目標的數量、分布情況及身份；

2) 查詢一個或多個受控目標現在的實際位置；

3) 可實現信息多點共享，供多個部門及領導同時在不同地點查看；

豐富的地圖功能：

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

禁區報警功能：

對于指定的禁區，如果有非授權進入，實時報警，并顯示進入禁區的目標及身份。

目標軌跡查詢：

可查找某目標在某個時間段內所經歷的路徑，并在圖中畫出線路軌跡。

豐富的受控目標考勤能力：

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

突發事件控制：

一旦有突發事件，上位機上立即能顯示出該現場的目標數量、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、系統優勢

強大的系統處理能力：

1) 高度自動化；

2) 基于GIS 技術的地理信息顯示、查詢系統；

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（每個識別基站可最多同時識別數以百計的運動目標）；

4) 高度的識別穩定性（誤碼率小于10 萬分之1）；

5) 快速的識別速度（最快可達到200 公里/小時的識別速度）。

現場優勢：

1) 環境適應性：高抗干擾性，對干擾源、周界環境無特殊要求；

2) 安裝方便性：一體化結構設計，無需外接天線；

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，標簽無須外接電源，無須充電、無須更換電池；

3) 無輻射，對人體和環境無任何影響，更安全更健康。

系統硬件設計：

1、工控頻段

采用2.4G 工控頻段無線通訊無需無線電管制委員會批準，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達 3～5 年左右。同時，整體結構的低功耗設計既保證了設備的有效運轉，又減少了應用實施的復雜性和成本。

3、網絡容量大

一個區域定位網絡可以容納多達六萬余的RFID識別目標和大量的接入點。大容量保證了網絡強大的數據采集能力。同時，網絡的高冗余性保證了整個網絡在個別節點停止工作的情況下仍然可以正常運轉。

4、高可靠性

APS實時定位系統核心技術目前采用獨有定位算法，實現網絡自喚醒，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，任何一個經過授權的RFID標簽只要放在網絡的無線信號覆蓋范圍內，就可自動加入網絡工作，無須任何安裝配置。高度智能化最大程度上降低了網絡維護所需的人力和時間，加上網絡節點本身價格低廉，使得系統的維護成本極低。