RFID母婴识别及定位追踪管理系统方案设计.docx

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RFID母婴识别及定位追踪管理系统方案设计

RFID母婴识别及定位追踪管理系统

解决方案说明书

北京鼎创恒达智能科技有限公司

2010/7/30

1项目描述.

1.1系统背景.4

1.2系统目标.4

2系统设计方案.5

2.1设计原理.5

2.2系统工作流程示意图.6

2.3系统设计结构.6

2.3.1采集控制层.7

2.3.2通讯传输层.7

2.3.3业务层.7

2.3.4综合应用层.8

2.4系统硬件设置平面示意图.8

2.5系统主要硬件说明.9

2.5.12.4G有源腕带.9

2.5.22.4G有源定位器.11

2.5.32.4G有源定向读写器.12

2.5.42.4G有源全向读写器.13

2.5.52.4G有源手持读写器.15

2.6设备清单.18

3系统功能与系统特性.18

3.1特色功能.18

3.1.1从病房开始为新生婴儿提供全面的防护18

3.1.2最具特色的定位功能.19

3.1.3快速的系统报警事件处理.19

3.1.4从身边的人开始为新生婴儿提供可靠的防护19

3.1.5全天无间断，时刻关注新生婴儿19

3.2系统功能.20

3.3系统特性.21

3.3.1系统安全可靠.21

3.3.2为新生儿度身订造的婴儿防盗标签设计21

3.3.3可靠的婴儿识别防盗技术.22

3.3.4标签的主动式防盗保护.22

3.3.5全方位区域监控.22

3.3.6快速的报警事件响应速度.22

3.3.7系统运行稳定可靠.22

3.3.8系统安装简单、稳固、可靠.23

3.3.9系统参数具有现场可配置性.23

3.3.10系统功能扩展.23

1项目描述

在医疗体制不断完善的今天，医院的信息化程度已经大大提高，现在的大型医院都已经用上了医院信息系统（HIS），它是医院管理同现代软件技术、网络技术相结合的产物。

应用HIS系统后，确实方便了群众就医，也提高医疗服务水平和医院管理水平。

但是，目前的HIS系统并不能解决所有问题。

例如妇产科的婴儿防盗管理、母婴配对识别管理、特殊病人实时定位管理、档案电子标签化管理、医疗设备自动识别管理等，都是医院信息系统难以胜任的功能。

随着无线射频识别技术（RFID）的发展及在各个领域的成功应用，在医疗行业的应用优势也显现出来。

针对医疗行业的特殊应用，市场也有不断的软、硬件产品推出，为提高医院现代化水平、更加方便人们就医、方便医院管理做出了贡献。

母婴识别及定位追踪管理系统是将RFID技术同医疗行业结合的产物，将对大型综合医院的妇产科或妇儿医院的母婴识别管理、婴儿定位追踪管理等起到重大的作用。

1.1系统背景

医院妇产科在婴儿初生时，一般采用给母、婴佩戴标志环（一直到出院，住院时间一般为3-4天），以此来识别母亲及婴儿。

此标志环为纯物理性质，容易被调换。

在婴儿出生后，母亲也时常叮嘱护士，别把自己的孩子弄错。

护士出于职业道德及责任，肯定不愿自己把孩子弄错，所以当护士听到婴儿母亲的叮嘱时，觉得是对自己工作的不放心，不免内心产生不悦。

医院现有管理制度不会让探视婴儿的家属随便进入及人数限制、控制闲散人员随便出入。

即使这样，出于家属急切探望母婴，实际管理中很难做到。

而且这样又增添了工作中的隐患：

进入的大门为敞开式，人行楼梯也可以直接通往病房区，以及每间母婴室也是敞开式，外人很容易进入，并且每个母婴室的人员可以随便走动⋯⋯这种情形难免会发生新生婴儿报错，婴儿被盗的可能。

医院方面，在防抱错婴儿方面也会处于职业责任不会抱错婴儿，但站在患者的角度，给婴儿采用一种切实可靠防止抱错的措施；以及防止人员随意进出，对不相关人员禁止入内；防止嫌疑人抱着婴儿畅通无阻的离开。

母婴识别及定位追踪管理系统正是这样一个系统，它以其极大的灵活性、适用性、可靠性、完整性等优点代替了传统的物理管理方法。

1.2系统目标

实现集中管理控制，包括人员管理、设备管理、认证管理、权限管理实现母婴识别，通过医务人员的手持读写设备，核实婴儿与产妇的信息实现婴儿防盗，通过对人员身份核实，防止未授权人员进入，通过实时监控掌握进出人员的信息。

实现人员定位追踪，包括人员活动范围，活动区域、运动轨迹。

实现警报功能，包括婴儿腕带被非法操作时、婴儿所在区域不符时，人员身份不明确时等警报！

2系统设计方案

2.1设计原理

婴儿和母亲佩戴腕带，婴儿腕带内含有有源远距离RFID标签，母亲腕带内含有源短距离RFID标签，并且婴儿腕带是防拆卸的，如果非正常拆卸，其有源标签就会经过系统发出报警信息。

而且腕带具有防水防潮处理。

婴儿的有源RFID用于系统识别其活动范围，婴儿及母亲的近距离检查用手持读卡器直观的识别配对关系。

在腕带数量上，可以根据母婴室房间数及床位数，制作若干对，（每个房间可以设置多对，再设置一些额外临时配对卡，以满足房间不够，临时安排的情况），可以重复回收使用，也可以在出院时卖给家属作为纪念；在外观上，可以将母婴配对的腕带设计成形状及花色等一致，不同母婴的腕带在外观上容易区别开来；在使用上，系统使用之前，将母婴配对使用的腕带都设置好配对关系，孩子出生就带上腕带，直至出院。

在活动空间内布置读卡器，用于采集婴儿的信息。

婴儿所在的每个房间安装定位器（距离可调，3—8米），过道走廊安装长距离读卡器（距离在20米）。

当每个婴儿经过安装有定位器区域时，定位器发射出的信号激活婴儿佩戴的腕带，腕带发射出带有婴儿信息和定位点信息的电磁波，读写器读取这些信息并自动上传至应用软件管理系统进行数据处理；在重要外围通道处，设计为只有授权人员才可以出入的方式。

最大限度的杜绝无关人员随便进出。

2.2系统工作流程示意图

2.3系统设计结构

RFID母婴识别及定位追踪管理系统从主体上讲是一个综合管理

平台，下面集成多个独立的功能管理模块，设计上采用四层架构：

2.3.1采集控制层

2.3.2RFID数据采集控制层是指超高频无线射频设备的工作区域，工作区采用无线通讯方式。

对母婴、医护人员的状态信息进行快速、及时、高效的数据采集，并对异常情况发出报警提示。

系统主要由超高频固定式读卡器、高频手持式读卡器等组成。

工作区域内的读写器布设以现场需要为准。

2.3.3通讯传输层主要包括系统前端设备与后台管理系统的通信网络。

网络分为有线网络和无

线局域网络组成。

2.3.4业务层

业务层是整个系统的核心处理部分，从采集控制层上传来的数据，在这里

经过分析加工处理后，供给业务模块使用。

同时将业务处理模块的输指令下传给

下层硬件执行系统，由应用软件组成。

2.3.5综合应用层

提供

主要地图作为展示平台，向用户提供一个图形化直观的监控管理界面监控管理、决策支持分析。

2.4系统硬件设置平面示意图

2.5系统主要硬件说明

2.5.12.4G有源腕带

▲DC8350A有源电子标签是用于佩戴在手腕上的一种有源标签；

▲适合采用跳频工作模式，具有超强抗干扰能力；

▲用户可自定义读写标准数据，使专门的应用系统效率更加快捷；

▲有效识读距离可达50米（可视距离）以上（与读写器和天线有关）.超宽工作频段设计，既符合相关行业规定，又能进行灵活的开发应用；

▲可同时读写多个标签（多达50个/秒以上），而不受工作区内标签数量的限制和影响；

▲存储区供用户进行加密读、写、擦除再写操作，还开辟指定用户专用的永久专用字区。

性能指标

型号

DC8325A

标签类别

手腕式

工作频率

2.45GHz

感应方式

被动感应和自动感应可选

标签内存容量

240Bytes可擦写区域

识别距离

3-50米

材质

PET,耐高温,防水

重量

20g

电池

内置纽扣锂电,可连续使用2年

2.5.22.4G有源挂式电子标签

性能特点

DC3825A专门用于人员管理，门禁管理，婴儿管理等的挂绳型电子标签；有效识读距离可达15米以上（与读写器和天线有关）.内置电池,电池寿命可达2年（与使用次数的频率有关）；操作方便,按钮舒适；只读型,4个Byte的ID。

性能指标

型号

DC3825A

标签类别

挂绳型型有源电子标签

工作频率

2.45GHz

标签容量

只读型为4ByteID号码

感应方式

按键感应和自动感应可选

识别距离

0-15米

电池

内置3V电池

外型尺寸

6cm*3cm*1cm

重量

20g

2.5.32.4G有源定位器

DC0310A定位器配合我公司的2.45GHz阅读器使用可以实现物品的区域定位，适合用于具有”定位”要

求的场合、如下：

•通道管理：

开放式门禁出入口控制管理系统，智能小区、大厦停车场收费管理，高速公

不停车收费管理，码头、海关通关安检管理；

•人员管理：

快速考勤管理，会议报到系统，学生平安短信系统，保安巡更管理；

•物品管理：

仓储物品及数据采集管理系统，商品流动监控追踪管理，码头集装箱自动识别、登记管理；

•防范管理：

煤炭井下人员定位、跟踪、查询管理，商品防伪测试；

•公共管理：

城市智能交通站台及车辆监控、调度，列车车厢自动抄号、调度；

•制造管理：

车间流水线管理，生产流程过程中监控零部件；

•运输管理：

公路、铁路运输管理和集装箱运输流动、监控、追踪管理。

性能指标

DC0310A（定位器）

定向角度：

为水平60度，垂直60度全向角度：

360度

工作距离

最远30米（距离可调）根据实际需要调整距离

识别速度

120公里/小时

工作提示

内置蜂鸣器和LED

数据接口

可通过RS232对定位器进行操作

定位器地址

具有一个字节（Hex）的ID号

电源

DC+7～12V

工作温度

-40℃~+85℃

外形尺寸

100*65*26mm

2.5.42.4G有源定向读写器

DC0304A阅读器适合于具有”定向识别”的通道、要求读卡距离远、识别速度快以及要求对多个电子卡同时进行识别、跟踪和定位场合的应用。

•通道管理：

开放式门禁出入口控制管理系统，智能小区、大厦停车场收费管理，高速公路不停车收费管理，码头、海关通关安检管理；•人员管理：

快速考勤管理，会议报到系统，学生平安短信系统，保安巡更管理；

•物品管理：

仓储物品及数据采集管理系统，商品流动监控追踪管理，码头集装箱自动识别、登记管理；

•防范管理：

煤炭井下人员定位、跟踪、查询管理，商品防伪测试；•公共管理：

城市智能交通站台及车辆监控、调度，列车车厢自动抄号、调度；•制造管理：

车间流水线管理，生产流程过程中监控零部件；•运输管理：

公路、铁路运输管理和集装箱运输流动、监控、追踪管理。

性能指标

型号

DC0304A（定向一体式阅读器）

工作频率

2.4GHz-2.5GHzISM微波段

通讯方式

动态密匙加密方式

无线传输速率

1MBps

信号调制方式

GFSK

工作方式

只读标签型

微波通讯检错

CRC8循环冗余校验

接收灵敏度

-90dbm

识别方式

定向识别,角度