TUT大學開發(fā)一種WSN用于提升醫(yī)院精神科病房的人員安全

　　芬蘭Tampere科技大學（簡稱TUT大學）開發(fā)出一種低延時的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)（WSN），目前正在用于提升Kajaani 市Kainuu中心醫(yī)院精神科病房的人員安全。該網(wǎng)絡(luò)由TUT大學設(shè)計，應(yīng)醫(yī)院的要求，無線報警的應(yīng)用和低延時網(wǎng)絡(luò)在2009年的春季和夏季進行了部署。

　　據(jù)設(shè)計者稱，這個網(wǎng)絡(luò)具備多反射、低延時的數(shù)據(jù)傳輸功能，標簽的電池也節(jié)能高效，根據(jù)使用的程度，可以持續(xù)大約一到兩年。該網(wǎng)絡(luò)設(shè)備運行在2.4 GHz頻段上，使用TUT大學開發(fā)的專用數(shù)據(jù)傳輸和無線通信協(xié)議。設(shè)計者報告稱，這個協(xié)議優(yōu)化了操作，使操作堅實可靠。

　　這套系統(tǒng)包含了電池供電的標簽和從這些標簽里接收信號的路由器。這些路由器組成了一個無線多反射網(wǎng)絡(luò)，把標簽數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)到網(wǎng)關(guān)，然后將信息傳送到系統(tǒng)服務(wù)器。所有的硬件（包括標準的現(xiàn)有的組件，如微控制器和無線電芯片）都是TUT大學研發(fā)的。

　　TUT大學的一名研究人員Ville Kaseva指出網(wǎng)絡(luò)設(shè)備里可以添加傳感器，這樣通過網(wǎng)絡(luò)可以測量和監(jiān)控各種參數(shù)。

　　Kaseva 解釋說：“通常情況下，無線傳感器網(wǎng)絡(luò)的建立可以為所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備節(jié)能，使用這套系統(tǒng)的時候，路由器插入到一個電源里，幾乎所有時間都是激活的，可以通過多種無線反射進行快速數(shù)據(jù)傳輸?！?

　　在Kainuu中心醫(yī)院，工作人員正在使用這個網(wǎng)絡(luò)和專門設(shè)計的標簽，如果他們在病房有危險情況的話可以發(fā)出警報，通知管理者。這種手掌大小的電池供電的標簽包含一個按鈕，在需要幫助時員工可以按下按鈕，使標簽發(fā)出一個編入唯一序列號（可識別標簽持有者）的警報信號。該設(shè)備的信號傳送到附近所有的路由器上，為了可靠的定位。在室內(nèi)，一臺設(shè)備的范圍可達25米。醫(yī)院里的這個網(wǎng)絡(luò)涵蓋了1,300平方米的范圍，并包括50臺靜態(tài)的設(shè)備，作為路由器或網(wǎng)關(guān)使用，以及12個移動標簽，作為報警設(shè)備使用。

電池供電的標簽包含一個按鈕，員工可以按下按鈕尋求幫助

　　由于路由器和網(wǎng)關(guān)的位置是固定的，系統(tǒng)可以通過測量信號長度計算出標簽的位置，然后觸發(fā)報警，這樣在幾秒鐘內(nèi)，管理者就可以獲知需要幫助的員工的位置了。標簽發(fā)出的信號有時間標記，向管理者表明警報被觸發(fā)的確切時間。這個警報信息顯示在第三方用戶的界面上。除了設(shè)計系統(tǒng)的硬件，TUT大學的研究人員還開發(fā)了嵌入式網(wǎng)絡(luò)軟件、服務(wù)器軟件、警報發(fā)送界面和定位算法。

　　除了在Kainuu中心醫(yī)院做的上述部署之外，研究人員說他們在其他各種應(yīng)用上還進行了超過20項試點，包括環(huán)境測量、建筑物自動化、交通運輸和物流。這種移動標簽有一個內(nèi)置的加速計，并可與其他傳感器共用。目前，用于測試的傳感器包括測量濕度的、測量電壓的、測量聲波的和氣流的。運動檢測器（壓電的和無源紅外的）也投入了使用。

　　TUT大學在2008年開發(fā)了最大的網(wǎng)絡(luò)，覆蓋了好幾座建筑物，使用了350個傳感器節(jié)點，作為路由器和可測量的標簽使用。

　　這些節(jié)點通過運動檢測器測量各種建筑物自動化狀況，如溫度、亮度、濕度、二氧化碳和房間內(nèi)的活動。

　　據(jù)Kaseva稱，該網(wǎng)絡(luò)的主要好處是可以持續(xù)監(jiān)控員工的位置、選定的量度、短時延遲、數(shù)據(jù)傳輸、可靠的操作和低度干擾，這套系統(tǒng)的傳輸功率僅為1毫瓦， 而Wi-Fi網(wǎng)絡(luò)里路由器的傳輸功率為100毫瓦。此外，該系統(tǒng)易于安裝并且可擴展，可在需要的地方添加新的設(shè)備。

　　今年秋天，應(yīng)Tampere醫(yī)院的要求，Kaseva和他的同事打算在病人身上測試溫度傳感標簽，對病人的位置和體溫進行持續(xù)的、遠程的監(jiān)控。

　　Kaseva說：“我們正與醫(yī)院的研究團隊合作以確定哪些其他生理參數(shù)需要測量以及如何測量?！?

　　TUT大學已經(jīng)創(chuàng)建了一個子公司——Wirepas有限公司，正在出售這項技術(shù)。該公司已經(jīng)推出了人員和資產(chǎn)管理兩個版本的系統(tǒng)，還有監(jiān)控建筑物的系統(tǒng)。