智慧醫(yī)院RFID人員定位系統(tǒng)解決方案

1、智慧醫(yī)院 RFID人員定位系統(tǒng)解決方案2020 年 3 月智慧醫(yī)院 RFID 人員定位系統(tǒng)解決方案智慧醫(yī)院 RFID 人員定位系統(tǒng)解決方案目錄系統(tǒng)簡(jiǎn)介3系統(tǒng)意義4系統(tǒng)架構(gòu)與方案闡述5定位設(shè)備組成部分5定位系統(tǒng)軟件組成5系統(tǒng)功能介紹7、人員區(qū)域?qū)崟r(shí)定位及統(tǒng)計(jì)7、越界、消失報(bào)警7、軌跡回放8、視頻聯(lián)動(dòng)9電子標(biāo)簽故障報(bào)警9人員求助9行程安排10遠(yuǎn)程調(diào)度10信息儲(chǔ)存10系統(tǒng)原理11大樓區(qū)域定位設(shè)備安裝和區(qū)域劃分13定位到樓層13定位到房間14系統(tǒng)拓?fù)?5系統(tǒng)簡(jiǎn)介RFID 是一種通信技術(shù)，可通過無線電信號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。因此， RFID 是一種

2、非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，可以快速讀寫、長(zhǎng)期跟蹤管理，因而在智能識(shí)別領(lǐng)域受到廣泛青睞。同 時(shí)，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在我國(guó)的快速發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)支撐技術(shù)的 RFID 技術(shù)被認(rèn)為是有發(fā)展前途的信息技術(shù)之一。未來幾年中，將有更多的產(chǎn)品中會(huì)被 植入 RFID標(biāo)簽，RFID技術(shù)的應(yīng)用將會(huì)是相當(dāng)?shù)膹V泛。定位服務(wù)是非常受到人們青睞和重視的一項(xiàng)技術(shù)。目前，人們比較熟知的定位服務(wù)是GPS(全球定位系統(tǒng) ) ，還有我們的國(guó)家的北斗定位系統(tǒng)；而越來越多的其它無線網(wǎng)絡(luò)技術(shù)也開始進(jìn)入定位服務(wù)這一領(lǐng)域，而RFID 技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)的廣泛使用，使得在室內(nèi)， 和其他特定區(qū)域的定位上， RFID 定位已經(jīng)具有很大的優(yōu)勢(shì)。RFID智能定位系統(tǒng)

3、， 是一種區(qū)域性的定位系統(tǒng)， 就是利用 2.4G的 RFID 技術(shù)，對(duì)人和物的自動(dòng)識(shí)別和區(qū)域性定位，實(shí)現(xiàn)對(duì)人和物的管理，如：人員考勤、人員和物品查找、人員和物品的區(qū)域限定、人員統(tǒng)計(jì)、視頻聯(lián)動(dòng)、歷史軌跡查詢、重點(diǎn)區(qū)域管理等等。系統(tǒng)意義? 對(duì)人員實(shí)時(shí)監(jiān)督管理（可實(shí)時(shí)查看人員位置、人員數(shù)量、任何房間人員信息、人員動(dòng)態(tài)變化、人員遇突發(fā)事情求助、進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域告警信息等） 。? 主動(dòng)預(yù)警，解決事故發(fā)生滯后性問題，將事故發(fā)生隱患提前暴露，避免事故發(fā)生? 突然場(chǎng)景再現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)有視頻聯(lián)動(dòng)可實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場(chǎng)情況，為調(diào)配相關(guān)人員及時(shí)解決突發(fā)情況提供依據(jù)? 減輕工作人員管理的工作量，減少人力成本投入，提高工作效率

4、? 推動(dòng)對(duì)人員的管理工作向制度化、規(guī)范化、實(shí)時(shí)化發(fā)展， 確保人員安全穩(wěn)定，為逐步實(shí)現(xiàn)“智能化全方位監(jiān)管”奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。系統(tǒng)架構(gòu)與方案闡述RFID 定位系統(tǒng)主要由定位標(biāo)簽、定位基站和定位系統(tǒng)軟件兩大部分組成定位設(shè)備組成部分RFID 吸頂式定位基站（也叫閱讀器、定位 AP）。定位基站主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)采集標(biāo)簽發(fā)出的信號(hào)， 并上傳到定位服務(wù)器， 安裝在定位區(qū)域內(nèi)。RFID 定位標(biāo)簽。定位標(biāo)簽為有源RFID 電子標(biāo)簽，定位標(biāo)簽定時(shí)向外發(fā)送2.4G 信號(hào)，和接收激活信號(hào)。標(biāo)簽內(nèi)置電池， 電池可更換，因?yàn)闃?biāo)簽的功耗較低，所以人員標(biāo)簽的一塊電池。人員定位標(biāo)簽有腕帶式和卡片式，卡片式上可定制功能按鍵，可用于求救呼

5、叫或位置上報(bào)功能。激活天線。低頻激活天線通過二芯屏蔽線與雙頻基站相連接，激活天線主要安裝在出入口區(qū)域，輔助進(jìn)出判斷和定位，低頻激活天線分為地感式線圈天線和棒狀天線兩種。網(wǎng)絡(luò)設(shè)備計(jì)算機(jī)及服務(wù)器定位系統(tǒng)軟件組成RFID 智能定位系統(tǒng)采用云計(jì)算技術(shù)，通過云計(jì)算的設(shè)計(jì)可以把大量的數(shù)據(jù)處理工作通過多臺(tái)服務(wù)器共同來完成，避免了單臺(tái)服務(wù)器處理所有的數(shù)據(jù)帶來的運(yùn)算壓力，定位系統(tǒng)軟件由四個(gè)部分組成。系統(tǒng)核心程序：主要是負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)的管理和接收數(shù)據(jù)采集端發(fā)送過來的數(shù)據(jù)，并對(duì)采集端送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對(duì)、查詢、統(tǒng)計(jì)等等。信息采集程序：主要負(fù)責(zé)采集定位標(biāo)簽的數(shù)據(jù)，并對(duì)標(biāo)簽進(jìn)行定位計(jì)算。展示端程序：負(fù)責(zé)地圖顯示，人員位置顯示，

6、告警輸出等等。后臺(tái)管理：負(fù)責(zé)對(duì)設(shè)備管理，人員與物品跟標(biāo)簽的關(guān)聯(lián)，人員、物品的檔案管理，定位區(qū)域管理，以及各種查詢統(tǒng)計(jì)等等。系統(tǒng)功能介紹、人員區(qū)域?qū)崟r(shí)定位及統(tǒng)計(jì)能夠?qū)崟r(shí)定位佩帶定位標(biāo)簽的人員所在區(qū)域，并顯示在監(jiān)控端地圖上。系統(tǒng)可根據(jù)被定位人員的定位標(biāo)簽ID進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控人員的運(yùn)動(dòng)軌跡，可以知道被定位人員的實(shí)時(shí)位置。同時(shí)，系統(tǒng) 可以通過定位基站的不同ID 進(jìn)行區(qū)分被定位人員所在樓層，每一個(gè)樓層相關(guān)信息顯示在系統(tǒng)的電子地圖上，實(shí)現(xiàn)人員定位的精確性。、越界、消失報(bào)警在醫(yī)院中有些區(qū)域是醫(yī)院內(nèi)部工作區(qū)域，該區(qū)域是重點(diǎn)監(jiān)控區(qū)域。病人或者其他醫(yī)生在未經(jīng)過允許的情況下不能進(jìn)入該區(qū)域， 因此， 這些區(qū)域應(yīng)該做到重點(diǎn)

7、保護(hù)，外來人員進(jìn)入時(shí)系統(tǒng)可以進(jìn)行報(bào)警提示。系統(tǒng)可以識(shí)別電子標(biāo)簽的ID，只允許規(guī)定的電子標(biāo)簽 ID 有權(quán)限進(jìn)入該區(qū)域，未在授權(quán)人員進(jìn)入時(shí)系統(tǒng)可以直接提示報(bào)警信息。例如：某些區(qū)域?qū)儆谥匾獏^(qū)，未經(jīng)允許的人員進(jìn)入將發(fā)出報(bào)警信息， 系統(tǒng)監(jiān)管人員可以及時(shí)指揮處理相關(guān)越界處理事件。4.3 、軌跡回放可查詢某個(gè)標(biāo)簽指定時(shí)間段的移動(dòng)軌跡，這個(gè)時(shí)間段這個(gè)標(biāo)簽都去過哪些區(qū)域， 可把把軌跡生成報(bào)表。精確定位病人的運(yùn)動(dòng)軌跡，實(shí)現(xiàn)對(duì)病人的監(jiān)護(hù)管理，同時(shí)也對(duì)并人的丟失、迷路進(jìn)行一個(gè)保護(hù)跟蹤等。也可以在某些區(qū)域可以設(shè)定某些人員在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)不準(zhǔn) 離開， 如果離開或消失系統(tǒng)告警。工作人員可以實(shí)時(shí)定位病人的運(yùn)動(dòng)軌跡，進(jìn)行對(duì)病人的

8、實(shí)時(shí)監(jiān)控防止意外發(fā)生。、視頻聯(lián)動(dòng)可以給每個(gè)定位設(shè)備綁定一個(gè)攝像頭，通過在監(jiān)控端的地圖上，點(diǎn)擊定位設(shè)備圖調(diào)用定位設(shè)備所在區(qū)域的視頻。當(dāng)有特定的告警時(shí)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)出發(fā)生告警的區(qū)域的視頻。電子標(biāo)簽故障報(bào)警電子標(biāo)簽的故障， 主要是指標(biāo)簽電池電壓低； 佩戴在人員手上的腕帶被破壞或被拆除；只要佩戴在人員手上的腕帶被脫下來系統(tǒng)都會(huì)的提示告警； 無論是剪斷，還是用工具正常拆除，系統(tǒng)都會(huì)有告警。當(dāng)標(biāo)簽的電池電壓過低時(shí)系統(tǒng)也會(huì)提示，此時(shí)需要盡快更換電池。人員求助卡片式定位標(biāo)簽上有功能按鍵，當(dāng)人員遇到危險(xiǎn)或其情況需要求助時(shí)只需要按下功能鍵系統(tǒng)就會(huì)顯示求助的位置，并調(diào)出附近的攝像機(jī)視頻。 工作人員可以及時(shí)地安排相關(guān)

9、人員進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)協(xié)助。行程安排可提前安排人員行程，如：張三上午8 點(diǎn) 11 點(diǎn)必須病房，11 點(diǎn)半到 12 點(diǎn)間必須在食堂，晚上7 點(diǎn)到第二天 7 點(diǎn)半必須在病房。如果 9 點(diǎn)的時(shí)候，張三未經(jīng)授權(quán)離開病房出現(xiàn)在食堂。系統(tǒng)就會(huì)告警：張三非法離開病房進(jìn)入食堂。遠(yuǎn)程調(diào)度系統(tǒng)可以將電子標(biāo)簽與手機(jī)進(jìn)行綁定，可以通過后臺(tái)監(jiān)控指揮人員進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮病人進(jìn)行一個(gè)具體事項(xiàng)操作指揮。信息儲(chǔ)存每一個(gè)電子標(biāo)簽都有唯一的ID ，在病人辦理入院手續(xù)時(shí)， 可以將病人的病例信息及病人的基本信息儲(chǔ)存在數(shù)據(jù)庫(kù)，并將該病人的相關(guān)信息綁定電子標(biāo)簽。系統(tǒng)可以通過ID查詢到該病人的人員基本信息、 入院信息及相關(guān)病例等。當(dāng)病人出現(xiàn)緊急求救時(shí)可以

10、及時(shí)查詢到病人的基本信息，通過通訊工具及時(shí)聯(lián)系到病人的主治醫(yī)生和護(hù)士。當(dāng)病人辦理出院手續(xù)時(shí)可以將病人的相關(guān)資料與電子標(biāo)簽的ID 解除綁定。可以實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽的重復(fù)使用，并且人員信息的準(zhǔn)確性。系統(tǒng)原理本系統(tǒng)是屬于一種感知定位系統(tǒng)，利用 RFID 遠(yuǎn)距離識(shí)別的原理。對(duì)進(jìn)入某些區(qū)域的標(biāo)簽進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別和區(qū)域性定位。 也就是當(dāng)人員佩戴定位標(biāo)簽，到達(dá)某個(gè)區(qū)域后，在遠(yuǎn)端的定位系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)檢測(cè)到佩戴標(biāo)簽的人員當(dāng)前所在區(qū)域， 并顯示在區(qū)域地圖上。本系統(tǒng)中的定位標(biāo)簽就是一種有源的RFID 電子標(biāo)簽，每個(gè)標(biāo)簽都有一個(gè)不重復(fù)的編號(hào)，每個(gè)標(biāo)簽編號(hào)綁定一個(gè)人的身份信 息。定位標(biāo)簽每隔一定時(shí)間會(huì)主動(dòng)向外周圍發(fā)送電磁波，電磁波

11、上載著標(biāo)簽的編號(hào)和其他定位信息。布設(shè)每個(gè)定位區(qū)域的讀寫器（基站） 會(huì)時(shí)時(shí)檢測(cè)每個(gè)采集到的標(biāo)簽信號(hào)，然后把檢測(cè)的標(biāo)簽信號(hào)和標(biāo)簽的編號(hào)上傳到定位服務(wù)器，因?yàn)槊總€(gè)定位基站所處的物理位置不同， 所以同一個(gè)標(biāo)簽不同的的基站檢測(cè)到的標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度是不一樣。 定位系統(tǒng)就是通過每個(gè)基站檢測(cè)到的每個(gè)標(biāo)簽不同的場(chǎng)強(qiáng)大小，來判斷標(biāo)簽當(dāng)前所在區(qū)域。如下圖：有兩個(gè)區(qū)，A 和 BA區(qū)B區(qū)標(biāo) 簽 101基 站 1基站2在上圖中， 人員佩戴編號(hào)為 101 的標(biāo)簽進(jìn)入 A 區(qū)后， 在 A 區(qū)的基站 1 和在 B 區(qū)的基站 2 同時(shí)檢測(cè)到標(biāo)簽 101；基站 1 和基站 2 都把自己檢測(cè)到的標(biāo)簽信號(hào)強(qiáng)度上傳到定位服務(wù)器； 原理上，

12、基站2 檢測(cè)到的標(biāo)簽的信號(hào)是有墻體遮擋的信號(hào)，而基站 1 的檢測(cè)到的信號(hào)是沒墻體遮擋的， 信號(hào)要比基站 2 檢測(cè)到的信號(hào)要好， 所以，系統(tǒng)很容易判斷出，標(biāo)簽當(dāng)前位置是在 A 區(qū)。但是在實(shí)際環(huán)境使用中，標(biāo)簽在A 區(qū)時(shí)，偶爾也會(huì)出現(xiàn)，基站 2 的信號(hào)會(huì)比基站1 的信號(hào)要好，為了防止這種偶然性的情況影響系統(tǒng)的位置判斷， 我們需要在每個(gè)區(qū)域的出入口處安裝一個(gè)激活天線路徑標(biāo)記，該標(biāo)記與他所在區(qū)域關(guān)聯(lián)。如下圖，每個(gè)區(qū)都一個(gè)關(guān)聯(lián)激活天線，每個(gè)激活天線都有一個(gè)唯一的編號(hào)，當(dāng)標(biāo)簽靠近該天線時(shí)就會(huì)帶上天線的編號(hào)，標(biāo)簽向外發(fā)送信號(hào)時(shí)同時(shí)也會(huì)發(fā)送該編號(hào)。 系統(tǒng)通過每個(gè)區(qū)域的基站檢測(cè)到的信號(hào)強(qiáng)度加上標(biāo)簽所帶的激活天線編

13、號(hào)來判斷標(biāo)簽當(dāng)前所在區(qū)域。如下圖：A區(qū)基站 1基站 2B區(qū)標(biāo)簽 101激活天線3100激活天線3102在上圖中， 當(dāng)基站 2 檢測(cè)到的標(biāo)簽101 信號(hào)好于基站1 時(shí)，但是標(biāo)簽帶的激活天線的編號(hào)是3100，不是 3102，所以這時(shí)系統(tǒng)不會(huì)認(rèn)為標(biāo)簽在B 區(qū)，這樣提高了標(biāo)簽位置判斷的準(zhǔn)確性。大樓區(qū)域定位設(shè)備安裝和區(qū)域劃分定位到樓層需要在每個(gè)區(qū)域的出入口安裝基站天線和基站以及激活天線。下圖是二樓以上的設(shè)備安裝位置層的設(shè)備安裝方式定位到房間如果需要更精確定位，也就需要知道在哪一層的哪一個(gè)房間里， 則除需要在樓梯出入口處安裝設(shè)備外，還需要在每個(gè)房間門口1.5米高位置安裝一個(gè)棒狀激活天線，房間門口內(nèi)外各安裝一個(gè)基站天線，定位基站設(shè)備安