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1. 系統(tǒng)簡介 32. 系統(tǒng)意義 43. 系統(tǒng)架構(gòu)與方案闡述 53.1定位設(shè)備組成部分 53.2定位系統(tǒng)軟件組成 54. 系統(tǒng)功能介紹 74.1、人員區(qū)域?qū)崟r(shí)定位及統(tǒng)計(jì) 74.2、越界、消失報(bào)警 74.3、軌跡回放 84.4、視頻聯(lián)動 94.5電子標(biāo)簽故障報(bào)警 94.6人員求助 94.7行程安排 104.8遠(yuǎn)程調(diào)度 104.9信息儲存 105. 系統(tǒng)原理 115.1大樓區(qū)域定位設(shè)備安裝和區(qū)域劃分 131）定位到樓層 132）定位到房間 146. 系統(tǒng)拓?fù)?15系統(tǒng)簡介RFID是一種通信技術(shù)，可通過無線電信號識別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸。因此，RFID是一種非接觸式自動識別技術(shù)，可以快速讀寫、長期跟蹤管理，因而在智能識別領(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)品中會被植入RFID標(biāo)簽，RFID技術(shù)的應(yīng)用將會是相當(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。RFID智能定位系統(tǒng)，是一種區(qū)域性的定位系統(tǒng)，就是利用2.4G的RFID技術(shù)，對人和物的自動識別和區(qū)域性定位，實(shí)現(xiàn)對人和物的管理，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、歷史軌跡查詢、重點(diǎn)區(qū)域管理等等。系統(tǒng)意義對人員實(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)生突然場景再現(xiàn)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與現(xiàn)有視頻聯(lián)動可實(shí)時(shí)查看現(xiàn)場情況，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，提高工作效率推動對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3.1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，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，和接收激活信號。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3.2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)處理工作通過多臺服務(wù)器共同來完成，避免了單臺服務(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)，并對采集端送來的數(shù)據(jù)進(jìn)行比對、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，告警輸出等等。后臺管理：負(fù)責(zé)對設(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4.1、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。4.2、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)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。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)動軌跡，進(jìn)行對病人的實(shí)時(shí)監(jiān)控防止意外發(fā)生。4.3、軌跡回放可查詢某個標(biāo)簽指定時(shí)間段的移動軌跡，這個時(shí)間段這個標(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)動軌跡，實(shí)現(xiàn)對病人的監(jiān)護(hù)管理，同時(shí)也對并人的丟失、迷路進(jìn)行一個保護(hù)跟蹤等。4.4、視頻聯(lián)動可以給每個定位設(shè)備綁定一個攝像頭，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)會自動調(diào)出發(fā)生告警的區(qū)域的視頻。4.5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)都會的提示告警；無論是剪斷，還是用工具正常拆除，系統(tǒng)都會有告警。當(dāng)標(biāo)簽的電池電壓過低時(shí)系統(tǒng)也會提示，此時(shí)需要盡快更換電池。4.6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)人員進(jìn)行現(xiàn)場協(xié)助。4.7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)就會告警：張三非法離開病房進(jìn)入食堂。4.8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，可以通過后臺監(jiān)控指揮人員進(jìn)行遠(yuǎn)程指揮病人進(jìn)行一個具體事項(xiàng)操作指揮。4.9信息儲存每一個電子標(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存在數(shù)據(jù)庫，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?？梢詫?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)距離識別的原理。對進(jìn)入某些區(qū)域的標(biāo)簽進(jìn)行自動識別和區(qū)域性定位。也就是當(dāng)人員佩戴定位標(biāo)簽，到達(dá)某個區(qū)域后，在遠(yuǎn)端的定位系統(tǒng)，能實(shí)時(shí)檢測到佩戴標(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，每個標(biāo)簽都有一個不重復(fù)的編號，每個標(biāo)簽編號綁定一個人的身份信息。定位標(biāo)簽每隔一定時(shí)間會主動向外周圍發(fā)送電磁波，電磁波上載著標(biāo)簽的編號和其他定位信息。布設(shè)每個定位區(qū)域的讀寫器（基站）會時(shí)時(shí)檢測每個采集到的標(biāo)簽信號，然后把檢測的標(biāo)簽信號和標(biāo)簽的編號上傳到定位服務(wù)器，因?yàn)槊總€定位基站所處的物理位置不同，所以同一個標(biāo)簽不同的的基站檢測到的標(biāo)簽信號強(qiáng)度是不一樣。定位系統(tǒng)就是通過每個基站檢測到的每個標(biāo)簽不同的場強(qiáng)大小，來判斷標(biāo)簽當(dāng)前所在區(qū)域。如下圖：有兩個區(qū)，A和B在上圖中，人員佩戴編號為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)檢測到標(biāo)簽101；基站1和基站2都把自己檢測到的標(biāo)簽信號強(qiáng)度上傳到定位服務(wù)器；原理上，基站2檢測到的標(biāo)簽的信號是有墻體遮擋的信號，而基站1的檢測到的信號是沒墻體遮擋的，信號要比基站2檢測到的信號要好，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)，偶爾也會出現(xiàn)，基站2的信號會比基站1的信號要好，為了防止這種偶然性的情況影響系統(tǒng)的位置判斷，我們需要在每個區(qū)域的出入口處安裝一個激活天線路徑標(biāo)記，該標(biāo)記與他所在區(qū)域關(guān)聯(lián)。如下圖，每個區(qū)都一個關(guān)聯(lián)激活天線，每個激活天線都有一個唯一的編號，當(dāng)標(biāo)簽靠近該天線時(shí)就會帶上天線的編號，標(biāo)簽向外發(fā)送信號時(shí)同時(shí)也會發(fā)送該編號。系統(tǒng)通過每個區(qū)域的基站檢測到的信號強(qiáng)度加上標(biāo)簽所帶的激活天線編號來判斷標(biāo)簽當(dāng)前所在區(qū)域。如下圖：在上圖中，當(dāng)基站2檢測到的標(biāo)簽101信號好于基站1時(shí)，但是標(biāo)簽帶的激活天線的編號是3100，不是3102，所以這時(shí)系統(tǒng)不會認(rèn)為標(biāo)簽在B區(qū)，這樣提高了標(biāo)簽位