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Zigbee養老院智能管理系統解決方案
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摘要: 1、項目背景養老院主要服務對象是老年人,老齡問題比較突出。因為年齡的偏大,老年人或多或少在身體上...
Abstract:
Key words :

  1、 項目背景

  養老院主要服務對象是老年人,老齡問題比較突出。因為年齡的偏大,老年人或多或少在身體上有些不便,自理程度不如年輕人,比較容易出事故。養老院里的基礎建設日趨先進,一般都配套有花園、健身場所、娛樂場所、休閑場所等。這些設施首先豐富了老人們的生活,為老人的生活添光增彩;同時也給老人們帶來潛在的不便。因為場所涉及的地方大,管理人員不可能顧及到每個位置的每位老人,當老人出現問題時,需要服務人員以最快的速度,找到老人所在位置,進行相應的幫助。所以必須要采取一種有效的方式來照顧老人,而實時確定老人在養老院內的位置,并對其及時提供服務, “定位”更顯重要。

  惠企物聯科技結合養老院的實際情況,研發出了zigbee老人定位系統,進而對老人給予更高質量的呵護與照顧。

  2、 方案介紹

  每個老人都配帶著一個腕帶,該腕帶內置ZIGBEE的射頻卡,該卡是基于ZIGBEE的無線技術,利用國際通用的2.4~2.5GHz的頻段,腕帶可以主動的向外界發送信息,能傳輸0~1500米的距離。腕帶的信息被讀寫器接收到后,讀寫器就可以解讀卡內的信息,進而了解到是哪個老人的腕帶號?處于什么位置?讀寫器再把讀到的信息發給電腦。當老人移動到其他地點時,電腦能實時監控到具體的位置。當老人在社區任何地方遇到困難,按下隨身腕帶上的按鈕,監控中心管理人員的電腦屏幕上將立即顯示該老人所處的位置,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。

  3、 系統產品介紹

  3.1 ZIGBEE原理介紹

  ZIGBEE技術是IEEE(美國電子和電氣工程師協會)研發的新一代無線通訊技術??蓱迷诠潭ā⒈銛y或移動物體或人員上的,低成本、低功耗的低速率無線連接技術;
ZIGBEE屬于微波段2.4GHZ頻率,可實現遠距離(0~1500米)傳送給讀寫器;一般有2部分組成:ZIGBEE標簽、ZIGBEE讀寫器組成,需要供2.4~3.7V的電源,標簽與人員或物體綁定后,通過電磁波的傳導,遠距離的無線傳輸給讀寫器,讀寫器一方面可以將數據通過串口(網口)傳送給電腦,以供系統分析控制,一方面可以通過內置的單片系統處理、分析、控制所接受的數據。整個傳輸過程均通過無線傳輸,傳送速率在250K/s,且在傳送過程中對數據的加密保護,實現了快速、安全的現場數據采集。

  ZIGBEE在無線傳輸的過程中,可以自動的實現自組網、多跳、就近識別的功能,當現場的單個路由出現問題時,其他路由會自動的尋找其他的線路,不會耽誤系統的運行。


  3.2腕帶與讀寫器介紹

  本系統中的產品,均采用2.4GHz的zigbee無線技術,該技術因以主動方式向外發送數據、傳輸距離遠、輻射非常小、定位精度比較高,非常適合在養老院中使用。

  3.2.1老人腕帶


  腕帶分為2部分:
  外殼:由特殊醫用材質制造,不會刺激皮膚或感到不舒適感。有表帶和表頭部分組成,表帶可自由調整帶到手腕的松緊度,表頭內置核心的芯片裝置。
  芯片裝置:有ZIGBEE無線模塊、單片控制、SOS報警模塊、電池模塊。ZIGBEE無線模塊負責對外、對內的數據收發;單片負責數據分析處理和控制;SOS模塊即按鍵輸入報警、求救;電池給電路供電。

  腕帶的功能:
  腕帶向外傳輸的距離最遠可達1500米,且可以通過軟件調整距離,以滿足現場的使用距離和定位精度。
  腕帶側面設置SOS按鍵,當老人需要幫助時,即可按下SOS,向服務人員求助。
  每個腕帶內存儲ID號,可以作為老人的電子身份,此ID號是由幾十位的字母和數字組成,絕不會重復。
  每個腕帶內還可以存儲老人的個人信息,如:
  老人管理:老人資料、外出登記、老人情況一覽表、入住登記、老人健康檔案、期間健康檔案查詢、入住信息
  以上信息,可以在給老人佩戴腕帶之前,存儲到腕帶內,腕帶內的數據可以與電腦中的數據同步。

  3.2.2讀寫器

  識讀標簽;微波2.4~2.5GHz微波頻段;與標簽的讀寫距離0~1500米,且可以通過軟件調整距離。
  讀寫器接受腕帶的信息,通過解調,將數據轉換成數字信號,通過串口或網口連接電腦。腕帶必須與讀寫器配合使用。
  讀寫器與腕帶的數據交互分為兩種方式:
  第一種:讀寫器被動接受腕帶傳送過來的信息,腕帶可以選擇時時或間隔的向讀寫器發送數據,讀寫器接收并處理信息,并將信息傳給電腦。
  第二種:讀寫器主動向腕帶發送指令,當電腦需要查詢某位老人的位置時,電腦給讀寫器發送指令,讀寫器向腕帶發送電磁波,當相對應的腕帶接到讀寫器的指令時,被激活,向讀寫器發送信息,進而報告位置。
  讀寫器吊掛式或固定支架安裝,防塵防水,可自由安裝在任何位置。

  4、 系統模塊介紹

  4.1系統概述

  給養老院中的每位老人佩戴一個腕帶,佩戴時需調整好腕帶的松緊度,避免給老人帶來不適感(亦可選擇自由摘戴)。每一個老人腕帶中存儲ID號和老人信息,ID號是老人的電子身份號,老人信息包括:姓名、年齡、性別、房間號、家庭信息(家人,親情號、家庭住址等等)、病史檔案。
  在房間內、樓道、樓梯、衛生間、活動院所等安裝一定數量的讀寫器,讀寫器被安裝到某個位置時,該讀寫器的地址號即與該位置綁定到一起,比如1號讀寫器被安裝到302房間,那么當1號讀寫器傳送信息給電腦時,電腦即知道是302房間的老人傳送的信息。
  當老人處于某讀寫器的識別范圍內時,讀寫器將該老人的腕帶號傳送給電腦,電腦立即能判斷出:
  是誰?
  在什么位置?
  是否SOS呼叫?
  病史?
  在危險區域?
  在禁入、禁出等特殊區域?
  是不是屬于被單獨設置規則?(如對有老年癡呆癥的老人,不允許單獨出去活動,必須由服務人員協助。)
  是否屬于按時間設置規則?(如在作息時間,不允許老人在院外或其他房間。)
  電腦根據設置,會在屏幕上彈出信息框,提示管理人員快速的處理。

  4.2 系統功能模塊

  4.2.1 老人位置自動匯報
  腕帶可被設置成,間歇的向讀寫器發送信息,向系統報告其位置,系統可對所有的老人進行監控管理,當某位老人的信息沒有上傳給電腦時,電腦則會彈出報警對話框,提示管理人員查看。系統會自動的描繪出老人某段時間段內的行動軌跡圖。

  4.2.2系統對老人位置查詢
  當管理人員要對某位老人的位置進行查看時,可在系統中輸入老人的姓名或電子ID號,如要查找123號,系統則會給所有的讀寫器指令,要求其檢索123號的信息;則所有的讀寫器向外發送信息,當檢索到相應的ID號時,由讀到123號的讀寫器(如11號),向電腦回復指令,電腦即能判斷出123號在***地方(11號讀寫器安裝的地方)。
   
  4.2.3老人SOS呼叫
  老人在社區任何地方遇到困難,按下腕帶上的緊急救助按鈕時,即向讀寫器發送一條緊急信息,讀寫器時時上傳給電腦,電腦即會在管理人員的電腦屏幕上將立即顯示該老人所處的位置,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。同時也可監控工作人員的實時位置,進行規范化管理和合理調度。

  4.2.4危險區域自動報警
  因考慮到老人的自理能力不足,活動院所或樓內某些區域記為危險區域。在這些區域邊緣地區安裝讀寫器,當有老人接近時,就會被讀寫器讀到,讀寫器上報給電腦,電腦即會提示管理人員處理,同時會控制危險區域的聲光報警,以提示老人注意安全。

  4.2.5 視頻聯動功能
  視頻監控可以幫助管理人員了解到現場的實際畫面,當有SOS報警時,系統控制相應區域的攝像頭,切換到指定定點,監控現場畫面。

  4.2.6被單獨設置規則
  此功能對某些特殊的老人設定,某些需要特殊照顧老人,需要給其限定一定的活動范圍或行為。

  4.2.7時間設置規則
  養老院需要照管的老人往往較多,院方會有具體的管理規定,如進餐時間,休息時間等。比如到了休息時間,系統會指令每個房間內的讀寫器,讀取腕帶信息,判斷是否每個老人都在自己的房間內休息,如果人數不夠,或其他房間的人在本房間,系統則會判斷到,進而提示管理人員去勸老人回房。

 

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