养老社区人员定位项目解决方案.docx

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养老社区人员定位项目解决方案

国际养老社区方案文件

北京昊天同泰科技有限公司

2018年9月

目录

一、方案3

1.系统背景3

2.系统意义3

3.系统介绍3

3.1.系统构架4

3.2.系统原理4

1）物联网无线节点4

2）物联网全向监测器5

3）物联网络中继器5

4）设备具体配置5

5）设备的应用5

3.3.系统特点6

3.4.系统功能7

4.系统硬件布点图7

5.软件功能8

5.1.老人信息管理8

5.2.区域定位8

5.3.行进路线查看10

5.4.禁区报警功能10

5.5.出入小区记录11

5.6.按键报警12

5.7.低电报警12

5.8.权限管理13

5.9.远程登录13

5.10.报警设置13

6.产品参数14

6.1.物联网定向监测器HT-WDM-ZL14

3.5.物联网无线节点-HT-WWL-ZL15

3.6.物联网全向监测器HT-WAM-ZL16

3.7.物联网络中继器HT-WIT-ZL17

3.8.老人腕带HT-CRFB-BL17

一、方案

1.系统背景

随着我国家庭小型化发展趋势的日益凸显，少子、老龄化使得空巢老年人家庭日益增多。

针对此状况，老年公寓开始逐步发展，就目前的老年公寓而言，由于管理手段落后，不能实现智能化、信息化的管理。

昊天科技研发的养老社区人员定位系统，通过为每个老年人佩戴电子腕带标签，让管理员不用时刻跟随就能随时知道老年人的状况。

每个标签都在病人管理系统中记录了老年人的基本信息，病史及家属联系方式等信息，通过视觉化的软件系统，便于随时定位及查看。

方便管理员对老年公寓进行智能化的管理。

2.系统意义

老人遇突发事情求助、进入危险区域,主动预警，解决事故发生滞后性问题，将事故发生隐患提前暴露，避免事故发生；

事发场景再现，物联网技术与现有视频联动可实时查看现场情况，为调配相关人员及时解决突发情况提供依据；

减轻养老社区工作人员管理的工作量，提高工作效率,提高养老社区管理工作的信息化水平，推动养老社区对老人的管理工作向制度化、规范化、实时化发展，确保老人安全稳定，为逐步实现养老社区“智能化全方位监管”奠定坚实基础。

3.系统介绍

本系统是运用无线传感网络和RFID射频识别技术，通过安装RFID硬件和对应的功能软件，针对老人进行管理的实际情况，开发的一套完整高效的智能化管理系统。

为每位老人分发一个按键卡式标签或者按键式腕带标签，标签内存储唯一的ID号作为该人员的唯一标识，还可存储人员的简单情况：

姓名，所属公寓、房间等，联系方式，子女的信息等；

在小区内的重要道路、湖边等处安装物联网全向监测器，实现人员定位，判定。

通过对物联网全向监测器读取信息的记录，可对所有老人进行区域定位。

将所有老人经过的各个读卡器连接起来便可以知道人员大致经过的路线，支持历史轨迹查询。

在小区的出入口处部署物联网定向监测器，实现老人进出判定、老人出入时间记录等功能。

3.1.系统构架

3.2.系统原理

1）物联网无线节点

主要用于室内房间、走廊、楼梯、电梯等区域的人员定位，可对房间或室内大区域的人员标签进行实时监控，根据各个物联网无线节点扫描到标签的衰减值，并利用多点定位的计算方式，可判断人员处于的实时位置。

物联网无线节点读取到标签信息后，会通过无线方式传输给物联网络中继器，实现Zigbee无线通讯。

多台设备Zigbee组网定位精度为1.5-3米

2）物联网全向监测器

主要用于室外环境。

在完全无遮挡的环境下，读卡器识别距离可达500米。

在楼宇等环境时，建议读卡使用距离为30米-80米。

此款物联网全向监测器特采用防水外壳，即使在环境恶劣的地方也可以正常工作。

根据实际情况，可将室外区域分成若干个小区域进行管理，每个区域布置一台物联网全向监测器，标签进入识别区域内时，可根据物联网全向监测器和标签之间的衰减值进行人员位置的判断，标签离物联网全向监测器越近，捕获效率越快越大，反之捕获率越慢越小。

同时物联网全向监测器还可以提供485/232/网口/GPRS/WIFI等多种接口，方便用户选择。

多台设备Zigbee组网定位精度为5-15米，如图5物联网全向监测器读取标签的形式所示。

3）物联网络中继器

用来收集CY-SFPS物联网定向监测器和CY-WRT物联网无线节点的数据，然后通过有线或无线传输给系统终端。

通常4-6台的物联网定向监测器和物联网无线节点用一台物联网络中继器。

同时，物联网络中继器还提供485/232/网口/GPRS/WIFI等多种接口，方便用户选择。

如图6物联网络中继器收取数据的形式所示。

4）设备具体配置

✧室内设备配置

第一层Zigbee网络：

电子标签

第二层Zigbee网络：

物联网无线节点&物联网定向监测器——物联网络中继器

第三层Zigbee网络：

数据采集器——总控平台

✧室外设备配置

第一层Zigbee网络：

电子标签——物联网全向监测器

第二层Zigbee网络：

数据采集器——总控平台

5）设备的应用

✧房间内多点定位

因为房间内的结构比较复杂，所以采用的是多点定位的方法，这样才能够在距离较短的房间内实现定位的功能。

✧楼梯内多点定位

建筑内楼梯处的人员定位在整个系统的定位体系中也占有很大的比重，具体实现的方法如图10楼梯处的设备部点及定位形式所示。

✧门禁管理

在门口也得安装定位设备，具体的门禁的读卡形式如图11门禁系统中读卡形式所示。

3.3.系统特点

RFID设备技术先进

RFID有源标签技术可以透过外部材料读取数据；使用寿命长，能在恶劣环境下工作；读取距离更远；可以写入及存取数据，写入时间快；标签的内容可以动态改变；能够同时处理多个标签；标签的数据存取有密码保护，安全性更高；可以对标签附着物体进行追踪定位。

本系统具备较高的成熟度

具有低成本.低功耗.稳定性和保密性特点，可独立运行，不依赖于其他系统。

充分考虑网络.主机.操作系统.数据库等的可靠性和安全性设计。

良好的兼容和可扩展性

采用先进的计算机应用技术，具有良好的可扩充性。

开放的体系结构和长远的生命周期，能满足以后开发新功能需要；系统通过GPRS或者串口得来的数据，能和系统实现无缝隙连接。

3.4.系统功能

4.系统硬件布点图

5.软件功能

5.1.老人信息管理

为每一位老人分发一个卡式标签或者腕带标签，标签内存储能够唯一标识此老人的唯一ID号，还可存储老人的简单情况：

姓名，所属公寓、房间等，联系方式，子女的信息等；其他详细信息存储在与此ID号对应的后台数据库内，供管理人员查询访问。

因为卡式标签是有源的，无时无刻不在发送信号，每位持有卡式标签的老人在进入自己的工作范围时，读卡器读取标签内容。

当读卡器读取到信息后，将数据通过通讯接口发送到系统上位机，与上位机里此老人的信息对比：

若老人的信息和后台数据库里的信息匹配即可顺利进入；

及时统计在小区内所有老人的信息，如果老人出现身体或者其他状况，可以按键报警，监控中心能够立刻知道该老人的位置信息。

可以选配视频联动功能，出现按键报警后，系统分析出该老人位置后，自动调用附近摄像头查看状况。

5.2.区域定位

每位持有腕带标签的老人在进入相应区域内时，各条路上物联网全向监测器读取到标签，判定他在哪个区域，对其进行定位，并且读卡器通过通讯接口将老人信息发送到控制端上位机，上位机记录老人的行动行动轨迹，可对老人进行区域定位，监控人员可通过上位机查询某一老人的所属区域位置。

点击首界面中操作区的“实时监控”，可对老人进行定位跟踪。

点击“选择人员”按钮，在人员界面中选取需要进行定位的老人。

此系统只能对老人进行监控，根据区域、电子标签编号、姓名选取人员进行监控，也可以在首界面中的输入框中输入人员编号、姓名、电子标签号进行实时监控。

实时监控根据老人身上的电子标签结合RFID设备进行定位，定位成功后会在地图上显示人员所在的位置。

5.3.行进路线查看

持有电子标签的老人经过各个区域内布置的读卡器时，读卡器会记录此时标签的信息及出现时间。

将这些经过的读卡器连接起来，便可知道人员大致的行进路线。

选择配有电子标签的老人，对其历史轨迹进行查询，点击“历史轨迹”按钮，弹出时间选择框以及展示形式的选择。

选择历史轨迹的开始时间与结束时间，然后选择结果的展现形式，表格或者动画，点击“保存”按钮进入历史轨迹画面。

如果选择的是表格显示形式

如果选择“动画”的展现形式，在地图上以动画的形式将路线还原，点击“取消”按钮结束“历史轨迹”查询。

5.4.禁区报警功能

在围墙外的禁区内布设物联网全向监测器,如果有老人私自到达布设设备区域，系统自动报警，并且提醒管理人员，进入禁区的老人的基本信息，安排工作过去查看。

图51报警界面

显示了报警的腕带的详细信息，包括报警的老人，到达那个禁区并且报警，实际在位置、报警的时间，可点击查看老人的主管护理和家属信息，方便联系。

5.5.出入小区记录

持有电子标签的老人经过小区出入口后，系统会自动记录其电子标签的出入时间、老人姓名等，以便后期查询。

5.6.按键报警

每个腕带标签带有按键，老人如果出现身体状况，老人可通过按键报警，报警信号会通过物联网全向监测器发送给监控中心，并且在电子地图上显示其大致位置，并且通过对讲系统通知附近的工作人员过去查看。

图51报警界面

显示了报警的腕带的详细信息，包括报警的老人，按键报警信息和实际在位置、报警的时间，可点击查看老人的主管护理和家属信息，方便联系。

5.7.低电报警

腕带电量过低，会将低电信号发送给监控中心，工作人员可以提醒老人充电。

图51报警界面

显示了报警的腕带的详细信息，可点击查看老人的主管护理和家属信息，方便联系。

5.8.权限管理

不同人员级别、职务，权限不同，根据权限只能看到相应的界面及内容。

5.9.远程登录

可通过互联网对系统进行操作，实现远程管理和监控，管理人员即使不在总监控室也可随时查看监控区域的情况。

5.10.报警设置

报警设置是对系统中所有的报警进行设置，报警包括：

禁区报警、电压报警、按键报警

6.产品参数

6.1.物联网定向监测器HT-WDM-ZL

产品参数

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波段

识别精度：

3M-5M

识别能力：

同时识别200张标签

识别方式：

定向识别

环境温度：

在-40℃-85℃

使用寿命：

30年

抗干扰性：

使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境要求

通信接口：

RS232/RS485/RJ45

电源：

9V/12V-3ADC电源

天线极化：

垂直

数据速率：

最高10Mbit/s

外形尺寸：

11.8CM*8.8*3.8CM

产品重量：

1kg

外壳材料：

金属材质

产品颜色：

银灰色

安装方式：

支架固定

3.5.物联网无线节点-HT-WWL-ZL

产品参数

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波段

识别精度：

3M-5M

识别能力：

同时识别200张标签

识别方式：

全方向识别

环境温度：

在-40℃-85℃

湿度：

5%RH—95%RH（无凝露）

使用寿命：

30年

抗干扰性：

使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境要求

通信接口：

Zigbee

电源：

9V/12V-3ADC电源

天线极化：

垂直

数据速率：

最高10Mbit/s

外形尺寸：

11.8CM*8.8*3.8CM

产品重量：

500g

外壳材料：

金属材质

产品颜色：

银灰色

安装方式：

粘贴或者侧挂

3.6.物联网全向监测器HT-WAM-ZL

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波

识别距离：

有效识别距离0m—200m，可根据需要调整

定位精度：

1.5m—3m

识别速度：

最高识别速度可达200公里/小时

识别能力：

先进防冲突算法，同时识别200张标签

识别方式：

全方向识别

环境温度：

在-40℃—85℃

湿度：

5%RH—95%RH（无凝露）

使用寿命：

30年

抗干扰性：

使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境要

通信接口：

支持ZIGBEE无线传输、串口、GPRS等

电源：

9V/12V—3ADC电源

天线极化：

垂直

数据速率：

最高10Mbit/s

外形尺寸：

15.5cm*14cm*5.5cm

产品重量：

0.5kg

外壳材料：

金属材质

产品颜色：

银灰色

安装方式：

粘贴或者侧挂

3.7.物联网络中继器HT-WIT-ZL

工作频率：

2.4GHz―2.5GHzISM微波

环境温度：

在-40℃-85℃

湿度：

5%RH—95%RH（无凝露）

使用寿命：

30年

安全性能：

防雷、防冲击，满足工业环境要

通信接口：

支持RS232/485、CAN总线、以太、WIFI、GPRS等

电源：

9V/12V-3ADC电源

3.8.老人腕带HT-CRFB-BL

识别距离：

0～200米

识别速度：

200公里/小时

识别方式：

全向识别

工作频段：

2.4GHz～2.5GHz

使用寿命：

经多次、长时间测试，电池试用寿命为8-14个月，电池可更换

位无码率：

10-9

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

通讯速率：

双向1024Kbit/s

通信机制：

基于时分多址和码分多址同步通信机制

抗干扰性：

频道隔离技术，多个设备互不干扰

安全性：

加密计算与安全认证，防止链路侦测

封装特性：

PC工程塑料，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃

工作湿度：

5～95％

尺寸：

36*40*9MM

安装方式：

腕带