Zigbee養(yǎng)老院智能管理系統(tǒng)解決方案

　　1、 項目背景

　　養(yǎng)老院主要服務(wù)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(yǎng)老院里的基礎(chǔ)建設(shè)日趨先進(jìn)，一般都配套有花園、健身場所、娛樂場所、休閑場所等。這些設(shè)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(dāng)老人出現(xiàn)問題時，需要服務(wù)人員以最快的速度，找到老人所在位置，進(jìn)行相應(yīng)的幫助。所以必須要采取一種有效的方式來照顧老人，而實(shí)時確定老人在養(yǎng)老院內(nèi)的位置，并對其及時提供服務(wù)， “定位”更顯重要。

　　惠企物聯(lián)科技結(jié)合養(yǎng)老院的實(shí)際情況，研發(fā)出了zigbee老人定位系統(tǒng)，進(jìn)而對老人給予更高質(zhì)量的呵護(hù)與照顧。

　　2、 方案介紹

　　每個老人都配帶著一個腕帶，該腕帶內(nèi)置ZIGBEE的射頻卡，該卡是基于ZIGBEE的無線技術(shù)，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(fā)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(nèi)的信息，進(jìn)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(fā)給電腦。當(dāng)老人移動到其他地點(diǎn)時，電腦能實(shí)時監(jiān)控到具體的位置。當(dāng)老人在社區(qū)任何地方遇到困難，按下隨身腕帶上的按鈕，監(jiān)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(guān)信息，為醫(yī)護(hù)人員的快速響應(yīng)、緊急求助提供指引。

　　3、 系統(tǒng)產(chǎn)品介紹

　　3.1 ZIGBEE原理介紹

　　ZIGBEE技術(shù)是IEEE(美國電子和電氣工程師協(xié)會)研發(fā)的新一代無線通訊技術(shù)?？蓱?yīng)用在固定、便攜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(shù)；
ZIGBEE屬于微波段2.4GHZ頻率，可實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離（0~1500米）傳送給讀寫器；一般有2部分組成：ZIGBEE標(biāo)簽、ZIGBEE讀寫器組成，需要供2.4~3.7V的電源，標(biāo)簽與人員或物體綁定后，通過電磁波的傳導(dǎo)，遠(yuǎn)距離的無線傳輸給讀寫器，讀寫器一方面可以將數(shù)據(jù)通過串口（網(wǎng)口）傳送給電腦，以供系統(tǒng)分析控制，一方面可以通過內(nèi)置的單片系統(tǒng)處理、分析、控制所接受的數(shù)據(jù)。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(shù)據(jù)的加密保護(hù)，實(shí)現(xiàn)了快速、安全的現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集。

　　ZIGBEE在無線傳輸?shù)倪^程中，可以自動的實(shí)現(xiàn)自組網(wǎng)、多跳、就近識別的功能，當(dāng)現(xiàn)場的單個路由出現(xiàn)問題時，其他路由會自動的尋找其他的線路，不會耽誤系統(tǒng)的運(yùn)行。

　　3.2腕帶與讀寫器介紹

　　本系統(tǒng)中的產(chǎn)品，均采用2.4GHz的zigbee無線技術(shù)，該技術(shù)因以主動方式向外發(fā)送數(shù)據(jù)、傳輸距離遠(yuǎn)、輻射非常小、定位精度比較高，非常適合在養(yǎng)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(yī)用材質(zhì)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(diào)整帶到手腕的松緊度，表頭內(nèi)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(fù)責(zé)對外、對內(nèi)的數(shù)據(jù)收發(fā)；單片負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)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?shù)木嚯x最遠(yuǎn)可達(dá)1500米，且可以通過軟件調(diào)整距離，以滿足現(xiàn)場的使用距離和定位精度。
　　腕帶側(cè)面設(shè)置SOS按鍵，當(dāng)老人需要幫助時，即可按下SOS，向服務(wù)人員求助。
　　每個腕帶內(nèi)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(shù)字組成，絕不會重復(fù)。
　　每個腕帶內(nèi)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(nèi)，腕帶內(nèi)的數(shù)據(jù)可以與電腦中的數(shù)據(jù)同步。

　　3.2.2讀寫器

　　識讀標(biāo)簽；微波2.4~2.5GHz微波頻段；與標(biāo)簽的讀寫距離0~1500米，且可以通過軟件調(diào)整距離。
　　讀寫器接受腕帶的信息，通過解調(diào)，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號，通過串口或網(wǎng)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(shù)據(jù)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(fā)送數(shù)據(jù)，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(fā)送指令，當(dāng)電腦需要查詢某位老人的位置時，電腦給讀寫器發(fā)送指令，讀寫器向腕帶發(fā)送電磁波，當(dāng)相對應(yīng)的腕帶接到讀寫器的指令時，被激活，向讀寫器發(fā)送信息，進(jìn)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(tǒng)模塊介紹

　　4.1系統(tǒng)概述

　　給養(yǎng)老院中的每位老人佩戴一個腕帶，佩戴時需調(diào)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(nèi)、樓道、樓梯、衛(wèi)生間、活動院所等安裝一定數(shù)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(dāng)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(dāng)老人處于某讀寫器的識別范圍內(nèi)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(qū)域？
　　在禁入、禁出等特殊區(qū)域？
　　是不是屬于被單獨(dú)設(shè)置規(guī)則？（如對有老年癡呆癥的老人，不允許單獨(dú)出去活動，必須由服務(wù)人員協(xié)助。）
　　是否屬于按時間設(shè)置規(guī)則？（如在作息時間，不允許老人在院外或其他房間。）
　　電腦根據(jù)設(shè)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(tǒng)功能模塊

　　4.2.1 老人位置自動匯報
　　腕帶可被設(shè)置成，間歇的向讀寫器發(fā)送信息，向系統(tǒng)報告其位置，系統(tǒng)可對所有的老人進(jìn)行監(jiān)控管理，當(dāng)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(tǒng)會自動的描繪出老人某段時間段內(nèi)的行動軌跡圖。

　　4.2.2系統(tǒng)對老人位置查詢
　　當(dāng)管理人員要對某位老人的位置進(jìn)行查看時，可在系統(tǒng)中輸入老人的姓名或電子ID號，如要查找123號，系統(tǒng)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(fā)送信息，當(dāng)檢索到相應(yīng)的ID號時，由讀到123號的讀寫器（如11號），向電腦回復(fù)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(qū)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(fā)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(guān)信息，為醫(yī)護(hù)人員的快速響應(yīng)、緊急求助提供指引。同時也可監(jiān)控工作人員的實(shí)時位置，進(jìn)行規(guī)范化管理和合理調(diào)度。

　　4.2.4危險區(qū)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(nèi)某些區(qū)域記為危險區(qū)域。在這些區(qū)域邊緣地區(qū)安裝讀寫器，當(dāng)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(qū)域的聲光報警，以提示老人注意安全。

　　4.2.5 視頻聯(lián)動功能
　　視頻監(jiān)控可以幫助管理人員了解到現(xiàn)場的實(shí)際畫面，當(dāng)有SOS報警時，系統(tǒng)控制相應(yīng)區(qū)域的攝像頭，切換到指定定點(diǎn)，監(jiān)控現(xiàn)場畫面。

　　4.2.6被單獨(dú)設(shè)置規(guī)則
　　此功能對某些特殊的老人設(shè)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(shè)置規(guī)則
　　養(yǎng)老院需要照管的老人往往較多，院方會有具體的管理規(guī)定，如進(jìn)餐時間，休息時間等。比如到了休息時間，系統(tǒng)會指令每個房間內(nèi)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(nèi)休息，如果人數(shù)不夠，或其他房間的人在本房間，系統(tǒng)則會判斷到，進(jìn)而提示管理人員去勸老人回房。