1.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(yǎng)老院是老年人活動、生活的一個很重要的場地，于是，對養(yǎng)老院老年人的安全管理問題，成為社會越來越關(guān)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(jìn)出管理和智能化區(qū)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(jī)定位管理，到后來的無源RFID，都不同程度的對養(yǎng)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(qū)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(tǒng)都沒法解決。

鑒于這些問題的存在，結(jié)合蘇州新導(dǎo)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，我公司特意開發(fā)了本套系統(tǒng)“養(yǎng)老院人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)”。該方案通過為每個老年人佩戴有源電子腕帶標(biāo)簽，讓管理員不用時刻跟蹤就能實時、準(zhǔn)確的知道老人的活動軌跡。每個標(biāo)簽都在管理系統(tǒng)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，通過視覺化的軟件系統(tǒng)，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(jìn)出，小區(qū)安保人員與被監(jiān)護(hù)的老年人所處位置的區(qū)域性定位管理，跌倒/緊急醫(yī)療求助報警等功能需求。該系統(tǒng)還可以實現(xiàn)智能監(jiān)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(xiàn)了對老年公寓的智能化管理。

2.系統(tǒng)介紹

針對老年公寓的需求，我們設(shè)計了以下系統(tǒng)：

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(jiān)控的腕帶標(biāo)簽，使得通過樓層的監(jiān)控電腦（在監(jiān)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(xiàn)了老人和管理員等的24小時即時狀態(tài)監(jiān)護(hù)，保障老人安全。我們的目的是通過改善對老人的看護(hù)，以降低意外事故的發(fā)生頻率，提高公寓的管理水平。

通過由電池供電的RFID腕帶標(biāo)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(biāo)簽的設(shè)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(tǒng)采用RFID有源智慧電子標(biāo)簽，工作頻率在2.4GHz，不會對醫(yī)療等其他設(shè)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(jiān)護(hù)的老人佩戴上電子標(biāo)簽，就可以將他們的即時資訊一手掌握。通過區(qū)域網(wǎng)路可以監(jiān)控老人的即時位置、狀態(tài)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(tài)資訊，從而迅速找到他們并對其實施相應(yīng)的醫(yī)療程式。

3.系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)布線和每層監(jiān)護(hù)室的計算機(jī)聯(lián)網(wǎng)。

系統(tǒng)原理

同時給每個老人佩帶一個腕帶標(biāo)簽（電子標(biāo)簽），每個老人的腕帶標(biāo)簽和他所在房間的讀卡器是配套的。當(dāng)佩戴電子腕帶的老人進(jìn)入樓以后，只要通過或接近安置在院內(nèi)的任何一個讀卡器，讀卡器即會馬上感應(yīng)到信號同時立即上傳到對應(yīng)監(jiān)護(hù)室的計算機(jī)上，計算機(jī)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(jiān)護(hù)室的電腦顯示屏上并做好備份。管理者也可以根據(jù)大屏幕上或電腦上的分布示意圖點擊院內(nèi)某一位置，計算機(jī)即會把這一區(qū)域人員情況統(tǒng)計并顯示出來。如果老人在規(guī)定時間內(nèi)離開所在房間，監(jiān)護(hù)室發(fā)出信號，并顯示人員的具體情況，去向以及預(yù)計返回時間。

同樣，老人如果在規(guī)定時間內(nèi)不在房間或走錯房間的，監(jiān)護(hù)室發(fā)出警報，提示管理員進(jìn)行相應(yīng)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(fā)生了緊急狀況，需要幫助。當(dāng)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(jiān)控室的計算機(jī)會根據(jù)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(nèi)發(fā)生事故，可根據(jù)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(jìn)一步確定人員位置，以便幫助管理人員以準(zhǔn)確快速的方式解決事故。

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

一樓總監(jiān)控室的監(jiān)控界面：

通過電腦和軟件系統(tǒng)組成。從而實現(xiàn)對老人的監(jiān)管，再配合相關(guān)的前端信息提取設(shè)備以及報警器實現(xiàn)報警功能。

4.系統(tǒng)功能

1）實時定位

根據(jù)老人佩戴的RFID終端設(shè)備，只要在小區(qū)內(nèi)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(zhǔn)確可靠，為老人的安全提供保障，為工作人員的管理提供強(qiáng)有力的支撐。

2）歷史追蹤

可在電子地圖上實時動態(tài)顯示人員的位置，管理人員可動態(tài)掌握人員的數(shù)量和分布情況，鼠標(biāo)移至人員的圖標(biāo)上，便可查看人員詳細(xì)信息。系統(tǒng)可以全天候的記錄所有人員經(jīng)過的時間和地點，可對人員的運(yùn)動路線進(jìn)行跟蹤和回放，掌握其詳細(xì)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(jìn)行通信，很好的利用RFID遠(yuǎn)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(jìn)行，每一次讀取的信息都會傳到后臺管理系統(tǒng)，并在數(shù)據(jù)庫中進(jìn)行記錄。支持高速度移動物體或人員數(shù)據(jù)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(tǒng)，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(biāo)簽，標(biāo)簽可以存儲一些信息，擁有唯一的ID號，可以根據(jù)數(shù)據(jù)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(quán)限，可對老人信息增刪改查，隨時的對老人的檔案信息進(jìn)行編輯處理，實現(xiàn)對老人的全過程管理。最大的特點就是可以以人員為節(jié)點，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(shè)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(diào)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(guān)信息，為醫(yī)護(hù)人員的快速響應(yīng)、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(shù)據(jù)庫建立老人聯(lián)系人的表單視圖，系統(tǒng)根據(jù)信息的收集和處理，設(shè)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(xiàn)養(yǎng)老院機(jī)構(gòu)的主動人文關(guān)懷，讓老人家人能夠?qū)︷B(yǎng)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(yuǎn)方的父母，了解他們的日常生活情況才是實實在在的。

7）移動考勤

在小區(qū)內(nèi)部需要執(zhí)勤的特定區(qū)域，或規(guī)定在某個時間段需要進(jìn)行巡邏的例行巡查路線，通過部署一定的讀寫器設(shè)備進(jìn)行區(qū)域覆蓋，一旦攜帶有RFID手腕或設(shè)備卡的安保人員進(jìn)入該區(qū)域，系統(tǒng)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(nèi)，某人的行走軌跡進(jìn)行查詢并回放。同時，通過后臺的配置與設(shè)定，可以根據(jù)企業(yè)內(nèi)部安保管理的需要，輸出相應(yīng)的考勤報表。

8）報表統(tǒng)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(tǒng)計。比如可以針對老人的日常活動情況，進(jìn)行數(shù)據(jù)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(diào)整。用更科學(xué)、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(wù)。

9）后臺管理

除了以上具備的系統(tǒng)功能以外，系統(tǒng)還可以實時布控區(qū)域目標(biāo)動態(tài)顯示功能：

1）任一時間查詢并顯示受控區(qū)域目標(biāo)的數(shù)量、分布情況及身份；

2）查詢一個或多個受控目標(biāo)現(xiàn)在的實際位置；

3）可實現(xiàn)信息多點共享，供多個部門及領(lǐng)導(dǎo)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(biāo)尺測距、視野控制、中心移動、土層控制、地圖打印等功能。

禁區(qū)報警功能：

對于指定的禁區(qū)，如果有非授權(quán)進(jìn)入，實時報警，并顯示進(jìn)入禁區(qū)的目標(biāo)及身份。

目標(biāo)軌跡查詢：

可查找某目標(biāo)在某個時間段內(nèi)所經(jīng)歷的路徑，并在圖中畫出線路軌跡。

豐富的受控目標(biāo)考勤能力：

可對出入布控區(qū)域的目標(biāo)進(jìn)行統(tǒng)計，實現(xiàn)目標(biāo)的考勤記錄，建立目標(biāo)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(fā)事件控制：

一旦有突發(fā)事件，上位機(jī)上立即能顯示出該現(xiàn)場的目標(biāo)數(shù)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。

5.系統(tǒng)優(yōu)勢

強(qiáng)大的系統(tǒng)處理能力：

1）高度自動化；

2）基于GIS 技術(shù)的地理信息顯示、查詢系統(tǒng)；

3）完善的數(shù)據(jù)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(yuǎn)（識別距離可達(dá)2-100米可調(diào)）；

3）極高的防沖突性（每個識別基站可最多同時識別數(shù)以百計的運(yùn)動目標(biāo)）；

4）高度的識別穩(wěn)定性（誤碼率小于10萬分之1）；

5）快速的識別速度（最快可達(dá)到200公里/小時的識別速度）。

現(xiàn)場優(yōu)勢：

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

2）安裝方便性：一體化結(jié)構(gòu)設(shè)計，無需外接天線；

3）運(yùn)行可靠性：內(nèi)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(shè)計，RFID標(biāo)簽在不更換電池的情況下可連續(xù)正常工作3年以上；

2）方便性、安全性，標(biāo)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(huán)境無任何影響，更安全更健康。

系統(tǒng)硬件設(shè)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(zhǔn)，不需繳納頻譜占用費用。

2）超低功耗

RFID標(biāo)簽采用獨特的納瓦級超低功耗設(shè)計，確保能在電池支持下持續(xù)工作長達(dá)3~5年左右。同時，整體結(jié)構(gòu)的低功耗設(shè)計既保證了設(shè)備的有效運(yùn)轉(zhuǎn)，又減少了應(yīng)用實施的復(fù)雜性和成本。

3）網(wǎng)絡(luò)容量大

一個區(qū)域定位網(wǎng)絡(luò)可以容納多達(dá)六萬余的RFID識別目標(biāo)和大量的接入點。大容量保證了網(wǎng)絡(luò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)采集能力。同時，網(wǎng)絡(luò)的高冗余性保證了整個網(wǎng)絡(luò)在個別節(jié)點停止工作的情況下仍然可以正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

4）高可靠性

APS實時定位系統(tǒng)核心技術(shù)目前采用獨有定位算法，實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)自喚醒，自容錯，自愈合。

5）運(yùn)行及維護(hù)成本低

APS所有硬件設(shè)備均采用免維護(hù)設(shè)計，建設(shè)和維護(hù)所需要的人工費用是很低，任何一個經(jīng)過授權(quán)的RFID標(biāo)簽只要放在網(wǎng)絡(luò)的無線信號覆蓋范圍內(nèi)，就可自動加入網(wǎng)絡(luò)工作，無須任何安裝配置。高度智能化最大程度上降低了網(wǎng)絡(luò)維護(hù)所需的人力和時間，加上網(wǎng)絡(luò)節(jié)點本身價格低廉，使得系統(tǒng)的維護(hù)成本極低。