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)簡介3系統(tǒng)意義4系統(tǒng)架構與方案闡述5定位設備組成部分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定位及統(tǒng)計7、越界、消失報警7、軌跡回放8、視頻聯(lián)動9電子標簽故障報警9人員求助9行程安排10遠程調(diào)度10信息儲存10系統(tǒng)原理11大樓區(qū)域定位設備安裝和區(qū)域劃分13定位到樓層13定位到房間14系統(tǒng)拓撲15系統(tǒng)簡介RFID 是一種通信技術，可通過無線電信號識別特定目標并讀寫相關數(shù)據(jù)，而無需識別系統(tǒng)與特定目標之間建立機械或光學接觸。因此， RFID 是一種

2、非接觸式自動識別技術，可以快速讀寫、長期跟蹤管理，因而在智能識別領域受到廣泛青睞。同 時，隨著物聯(lián)網(wǎng)技術在我國的快速發(fā)展，作為物聯(lián)網(wǎng)支撐技術的 RFID 技術被認為是有發(fā)展前途的信息技術之一。未來幾年中，將有更多的產(chǎn)品中會被 植入 RFID標簽，RFID技術的應用將會是相當?shù)膹V泛。定位服務是非常受到人們青睞和重視的一項技術。目前，人們比較熟知的定位服務是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)絡技術也開始進入定位服務這一領域，而RFID 技術在物聯(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)

3、， 是一種區(qū)域性的定位系統(tǒng)， 就是利用 2.4G的 RFID 技術，對人和物的自動識別和區(qū)域性定位，實現(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、視頻聯(lián)動、歷史軌跡查詢、重點區(qū)域管理等等。系統(tǒng)意義? 對人員實時監(jiān)督管理（可實時查看人員位置、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、進入危險區(qū)域告警信息等） 。? 主動預警，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)技術與現(xiàn)有視頻聯(lián)動可實時查看現(xiàn)場情況，為調(diào)配相關人員及時解決突發(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、? 推動對人員的管理工作向制度化、規(guī)范化、實時化發(fā)展， 確保人員安全穩(wěn)定，為逐步實現(xiàn)“智能化全方位監(jiān)管”奠定堅實基礎。系統(tǒng)架構與方案闡述RFID 定位系統(tǒng)主要由定位標簽、定位基站和定位系統(tǒng)軟件兩大部分組成定位設備組成部分RFID 吸頂式定位基站（也叫閱讀器、定位 AP）。定位基站主要是負責數(shù)據(jù)采集標簽發(fā)出的信號， 并上傳到定位服務器， 安裝在定位區(qū)域內(nèi)。RFID 定位標簽。定位標簽為有源RFID 電子標簽，定位標簽定時向外發(fā)送2.4G 信號，和接收激活信號。標簽內(nèi)置電池， 電池可更換，因為標簽的功耗較低，所以人員標簽的一塊電池。人員定位標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)絡設備計算機及服務器定位系統(tǒng)軟件組成RFID 智能定位系統(tǒng)采用云計算技術，通過云計算的設計可以把大量的數(shù)據(jù)處理工作通過多臺服務器共同來完成，避免了單臺服務器處理所有的數(shù)據(jù)帶來的運算壓力，定位系統(tǒng)軟件由四個部分組成。系統(tǒng)核心程序：主要是負責數(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)進行比對、查詢、統(tǒng)計等等。信息采集程序：主要負責采集定位標簽的數(shù)據(jù)，并對標簽進行定位計算。展示端程序：負責地圖顯示，人員位置顯示，

6、告警輸出等等。后臺管理：負責對設備管理，人員與物品跟標簽的關聯(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)計等等。系統(tǒng)功能介紹、人員區(qū)域?qū)崟r定位及統(tǒng)計能夠?qū)崟r定位佩帶定位標簽的人員所在區(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簽ID進行實時監(jiān)控人員的運動軌跡，可以知道被定位人員的實時位置。同時，系統(tǒng) 可以通過定位基站的不同ID 進行區(qū)分被定位人員所在樓層，每一個樓層相關信息顯示在系統(tǒng)的電子地圖上，實現(xiàn)人員定位的精確性。、越界、消失報警在醫(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入該區(qū)域， 因此， 這些區(qū)域應該做到重點

7、保護，外來人員進入時系統(tǒng)可以進行報警提示。系統(tǒng)可以識別電子標簽的ID，只允許規(guī)定的電子標簽 ID 有權限進入該區(qū)域，未在授權人員進入時系統(tǒng)可以直接提示報警信息。例如：某些區(qū)域?qū)儆谥匾獏^(qū)，未經(jīng)允許的人員進入將發(fā)出報警信息， 系統(tǒng)監(jiān)管人員可以及時指揮處理相關越界處理事件。4.3 、軌跡回放可查詢某個標簽指定時間段的移動軌跡，這個時間段這個標簽都去過哪些區(qū)域， 可把把軌跡生成報表。精確定位病人的運動軌跡，實現(xiàn)對病人的監(jiān)護管理，同時也對并人的丟失、迷路進行一個保護跟蹤等。也可以在某些區(qū)域可以設定某些人員在設定的時間內(nèi)不準 離開， 如果離開或消失系統(tǒng)告警。工作人員可以實時定位病人的運動軌跡，進行對病人的

8、實時監(jiān)控防止意外發(fā)生。、視頻聯(lián)動可以給每個定位設備綁定一個攝像頭，通過在監(jiān)控端的地圖上，點擊定位設備圖調(diào)用定位設備所在區(qū)域的視頻。當有特定的告警時，系統(tǒng)會自動調(diào)出發(fā)生告警的區(qū)域的視頻。電子標簽故障報警電子標簽的故障， 主要是指標簽電池電壓低； 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。當標簽的電池電壓過低時系統(tǒng)也會提示，此時需要盡快更換電池。人員求助卡片式定位標簽上有功能按鍵，當人員遇到危險或其情況需要求助時只需要按下功能鍵系統(tǒng)就會顯示求助的位置，并調(diào)出附近的攝像機視頻。 工作人員可以及時地安排相關

9、人員進行現(xiàn)場協(xié)助。行程安排可提前安排人員行程，如：張三上午8 點 11 點必須病房，11 點半到 12 點間必須在食堂，晚上7 點到第二天 7 點半必須在病房。如果 9 點的時候，張三未經(jīng)授權離開病房出現(xiàn)在食堂。系統(tǒng)就會告警：張三非法離開病房進入食堂。遠程調(diào)度系統(tǒng)可以將電子標簽與手機進行綁定，可以通過后臺監(jiān)控指揮人員進行遠程指揮病人進行一個具體事項操作指揮。信息儲存每一個電子標簽都有唯一的ID ，在病人辦理入院手續(xù)時， 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，并將該病人的相關信息綁定電子標簽。系統(tǒng)可以通過ID查詢到該病人的人員基本信息、 入院信息及相關病例等。當病人出現(xiàn)緊急求救時可以

10、及時查詢到病人的基本信息，通過通訊工具及時聯(lián)系到病人的主治醫(yī)生和護士。當病人辦理出院手續(xù)時可以將病人的相關資料與電子標簽的ID 解除綁定。可以實現(xiàn)電子標簽的重復使用，并且人員信息的準確性。系統(tǒng)原理本系統(tǒng)是屬于一種感知定位系統(tǒng)，利用 RFID 遠距離識別的原理。對進入某些區(qū)域的標簽進行自動識別和區(qū)域性定位。 也就是當人員佩戴定位標簽，到達某個區(qū)域后，在遠端的定位系統(tǒng)，能實時檢測到佩戴標簽的人員當前所在區(qū)域， 并顯示在區(qū)域地圖上。本系統(tǒng)中的定位標簽就是一種有源的RFID 電子標簽，每個標簽都有一個不重復的編號，每個標簽編號綁定一個人的身份信 息。定位標簽每隔一定時間會主動向外周圍發(fā)送電磁波，電磁波

11、上載著標簽的編號和其他定位信息。布設每個定位區(qū)域的讀寫器（基站） 會時時檢測每個采集到的標簽信號，然后把檢測的標簽信號和標簽的編號上傳到定位服務器，因為每個定位基站所處的物理位置不同， 所以同一個標簽不同的的基站檢測到的標簽信號強度是不一樣。 定位系統(tǒng)就是通過每個基站檢測到的每個標簽不同的場強大小，來判斷標簽當前所在區(qū)域。如下圖：有兩個區(qū)，A 和 BA區(qū)B區(qū)標 簽 101基 站 1基站2在上圖中， 人員佩戴編號為 101 的標簽進入 A 區(qū)后， 在 A 區(qū)的基站 1 和在 B 區(qū)的基站 2 同時檢測到標簽 101；基站 1 和基站 2 都把自己檢測到的標簽信號強度上傳到定位服務器； 原理上，

12、基站2 檢測到的標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，標簽當前位置是在 A 區(qū)。但是在實際環(huán)境使用中，標簽在A 區(qū)時，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記，該標記與他所在區(qū)域關聯(lián)。如下圖，每個區(qū)都一個關聯(lián)激活天線，每個激活天線都有一個唯一的編號，當標簽靠近該天線時就會帶上天線的編號，標簽向外發(fā)送信號時同時也會發(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度加上標簽所帶的激活天線編

13、號來判斷標簽當前所在區(qū)域。如下圖：A區(qū)基站 1基站 2B區(qū)標簽 101激活天線3100激活天線3102在上圖中， 當基站 2 檢測到的標簽101 信號好于基站1 時，但是標簽帶的激活天線的編號是3100，不是 3102，所以這時系統(tǒng)不會認為標簽在B 區(qū)，這樣提高了標簽位置判斷的準確性。大樓區(qū)域定位設備安裝和區(qū)域劃分定位到樓層需要在每個區(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備安裝位置層的設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房間里， 則除需要在樓梯出入口處安裝設備外，還需要在每個房間門口1.5米高位置安裝一個棒狀激活天線，房間門口內(nèi)外各安裝一個基站天線，定位基站設備安