养老院人员定位管理系统
一、 系统背景
随着中国社会老龄化的迅速发展，越来越多的老人住进养老院。由于服务人员有限，无法及时顾及到的每个位置的老人，老人的安全问题给管理者带来了不少的难度。随着中国社会老龄化的迅速发展，越来越多的老人住进养老院。由于服务人员有限，无法及时顾及到的每个位置的老人，老人的安全问题给管理者带来了不少的难度。
1、射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification Technology)是成熟于20世纪末，21世纪初的一种非接触式的最新自动识别技术，目前正在全世界的各种行业中得以推广应用。
2、它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。
3、RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，其所具备的独特优越性是其它识别技术无法企及的。
4、识别工作无须人工干预;
5、它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或精确瞄准;
6、可自由工作在各种恶劣环境下;
7、可进行高度的数据集成;
8、由于该技术很难被仿冒、侵入，使RFID具备了极高的安全防护能力。
9、一个最基本的RFID系统一般包括以下几个部份：
10、标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象;
11、 阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式;
12、天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。
13、电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，电子标签附着在待识别物体的表面。读写器可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别体的目的。通常阅读器与电脑相连，所读取的标签信息被传送到电脑上进行下一步处理。(除以上基本硬件配置外，还应包括相应的应用软件)
二、 养老院人员定位管理方案建设目标
要求有定位系统，可以提供设备SDK给客户自行开发软件系统。
1、 对老人院人员实时监督管理(信息中心可实时查看老人位置信息、老人数量、任何房间老人信息、老人院人员动态变化、老人遇突发事情求助、进入危险区域告警信息等)。
2、 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
3、 突然场景再现，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
4、减轻老人院工作人员管理的工作量，减少人力成本投入，提高工作效率
5、 提高老人院管理工作的信息化水平，推动老人院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，为逐步实现老人院“智能化全方位监管”奠定坚实基础。
6、实现区域实时定位、人员查找、越界(危险区域)报警、视频联动、远距离考勤、 轨迹回放、人员按键求助等功能系统。
7、越界报警
某些区域属于危险区例如，游泳池、机房等，未经允许的人员进入将发出报警信息;也可以在某些区域可以设定某些人员在设定的时间内不准离开，如果离开或消失系统告警，例如规定时间不能离开养老院。
8、视频联动
可以给每个定位设备绑定一个摄像头，通过在监控端的地图上，点击定位设备图调用定位设备所在区域的视频。当有特定的告警时，系统会自动调出发生告警的区域的视频。
三、定位手环功能
1、手腕带可按需定制心率/血氧反馈功能。读卡器接收到该腕带上传的心率/血氧信息后，会在回传至服务器的数据包中第32位标志位置为H，标志位之后的第33、34/35、36位即是16进制的心率值
2、人员定位，追踪功能:管理人员随时可以掌握老人们的活动信息，及时避免各种安全隐患。腕带可以间歇的向所在区域的读写器发送信息，向其计算机系统管理中心发送及时情况，一旦老人的信息没有上传到计算机管理系统中心，会发出警报提醒。
3、 紧急呼叫sos功能:老人需要帮助时，只要按下腕带上的紧急呼叫按钮，护理人员可以根据信息准确的定位，快速响应，及时准确的找到老人。
4、远距离门禁进出识别管理系统
定位基站安装在养老院大楼门口，引出两组125K线圈，分别是激活线圈A和激活线圈B，当带有双频电子腕带标签的老人或者访客进入大楼大门时，距离激活线圈A 1~3.5米的范围时，低频激活器发出电磁波信号激活双频电子标签，标签被唤醒后，将标签本身的ID信息及激活线圈A以一定速率发送给定位基站，读写器收到双频电子标签发出的射频信号及激活线圈ID并通过TCP/IP接口传递给后台；当佩戴双频电子标签的人员进入到大门内侧时，激活器携带的电磁波能量逐渐减弱直至不能再激活双频电子标签，而激活线圈B激活双频电子标签，同样双频电子标签将本身的ID信息及激活线圈B以一定速率发送给吸顶式定位基站，读写器收到双频电子标签发出的射频信号及激活线圈ID并通过TCP/IP接口传递给后台，后台根据低频激活器唤醒标签、吸顶式定位基站根据读取数据的先后顺序及不同的激活器天线的ID编号做出判断；
四、RFID养老院人员定位管理系统优势
1、视频监控联动功能:当出现突发情况的时候，准确的定位情况发生地点，启动SOS报警功能，然后系统可以激活视频监控系统，控制相应区域的摄像头切换到指定的定点，监控现场画面，为管理人员提供准确可视的信息。
2、对特殊的需求做相应的设置功能:因为养老院可能有针对具体的情况，有老人需要特殊的照顾，后台管理人员用系统软件可以对其进行单独的设置，限制老人的活动范围和生活的情况，更加体贴、无微不至的为老人服务。
3、设备安全耐用:设备故障率小，抗干扰性强，操作方便简单，加密的权限管理，而且对人体无辐射作用。
4、实现室内人员区域定位，可以实现楼层定位与更精确房间定位
5、在养老院大楼内，以楼层为定位单元，也就是只需要知道老人在哪个楼层就可以了，需要在楼梯出口区域安装一台双频吸顶式定位基站，为保证老人出了楼梯，无论从哪个方向行走都能被其一个激活天线激活到，因此要在楼梯口的走廊左右两侧的和对面墙安装激活天线，激活天线采用棒状天线，安装位置离在本层楼地面约1.5米高的位置，，当楼层里有重点区域时，可在当前楼层把重点区域从楼层单元里 分出来 作为另外一个定位单元，该定位单元也需要添加双频定位基站。
5、在养老院大楼内，以楼层为定位单元，也就是只需要知道老人在哪个楼层就可以了，需要在楼梯出口区域安装一台双频吸顶式定位基站，为保证老人出了楼梯，无论从哪个方向行走都能被其一个激活天线激活到，因此要在楼梯口的走廊左右两侧的和对面墙安装激活天线，激活天线采用棒状天线，安装位置离在本层楼地面约1.5米高的位置，，当楼层里有重点区域时，可在当前楼层把重点区域从楼层单元里 分出来 作为另外一个定位单元，该定位单元也需要添加双频定位基站。
6、定位到房间需要更精确定位，也就需要知道老人在哪一层的哪一个房间里，则除需要在楼梯出入口处安装设备外，还需要在每个房间门口1.5高位置安装一个125K棒状激活天线，房内安装一个单频定位基站，在走廊区域安装双频定位基站，扩展4路125K低频天线到房间门口，上图为把老人定位到房间的设备安装方式。
7、需要实时知道老人在哪一层，哪一个房间的具体那个位置，则要在每个需要的空间里安装高精度基站。
员监控管理：利用有源RFID射频识别技术实现人员定位、跟踪监控、报警管理的功能。
8、区域管理：实时显示某个区域的人数及人员信息，并实现区域报警管理。
9、报警管理：显示越界报警、呼救报警、拆卸腕带报警、设备故障报警等。
10、轨迹查询：对历史轨迹、历史数据报表等可查询打印。
11、 车辆管理：日常员工车辆管理，和接送病人车辆路线管理，包括车辆进出统计、车辆行驶路线、轨迹跟踪，以及养老院外出车辆GPS联动管理
系统可以对长者进行实时定位和异常报警。一般的报警有以下分类：
12、超时报警：对指定标签设置，在某指定区域内停留不得超过指定时间，如果超过指定时间就会报警。可以限制长者在指定区域的停留时间，以防危险情况发生。
13、越界报警：针对不同人员，对某些重点区域设置禁止进入、禁止离开不同权限。如果有未经允许的人员非法进入或离开指定区域则马上报警，提醒相关人员采取行动。
14、呼救报警：护理人员或长者戴有呼救按钮的腕带，一旦发生紧急状况，可以按下报警按钮，监控中心点定位系统将会及时收到报警信息和报警位置，并快速找到事发现场。
15、 腕带剪断报警：佩戴在长者手上的腕带卡，需要专门仪器才可以拆卸。若非法强行拆卸或剪断腕带，该腕带标签将会不断地向相同发送非法拆卸或剪断报警信息。
16、设备故障报警：主要是针对腕带、基站等设备的故障进行报警，如信号消失、信号中断、设备电池电量不足、设备损坏等。
五、 养老院室内定位硬件组成
1) 吸顶式读写器(2.4G单频定位基站)安装在每个房间里面，实时接收进入房间内的标签信息，基于信号强度(RSSI)的方式，定位人员在房间内
2) 吸顶式定位基站(125K与2.4G双频一体机)安装在走廊过道上，扩展4路低频激活线圈，每个房间门口离地1.5米进行安装，安装在门口的边门上，用于判断人员进出房间
3) 高精度定位基站(2.4G单频高精度定位基站)安装在每个需要定位的空间。
4) 卡式电子标签或者腕带式标签，老人进行佩戴，进行人员定位，紧急情况进行按钮求助报警
5) 光纤通讯系统，光发信机、光收信机、光纤、中继器、光纤连接器、耦合器等共同组成了光纤通信系统，用于将读写器收到的射频信号传输到监控中心。
六、硬件安装注意事项
1) 吸顶式读写器(2.4G单频定位基站)安装在房间正中央，采用吸顶式安装方式，注意读写器安装高度(一般在3-4米)、接头(电源头，网络接头)采用15V电源适配器供电传输。
2) 吸顶式定位基站(125K与2.4G双频一体机)安装在走廊过道上，四个房间共用一台设备，每个房间门口安装一支125K低频天线，注意吸顶式定位基站设备的安装位置与高度，每个房间门口离地1.5米安装天线
3) 高精度定位基站(2.4G单频高精度定位基站)直接安装在需要定位的空间顶部，POE供电。
4) 光纤通信系统安装主要注意接头防水。
七、工作原理
1、该方案主要是利用RFID技术，通过低频定位器、标识卡及读写器等终端设备，利用RFID无线通信技术将信息传输到采集服务器，并实现上层的各种应用，从而实现对养老院长者的身份识别、定位跟踪和轨迹查询等功能。系统终端主要包括低频定位器、RFID基站、RFID标识卡、采集系统。
3、低频定位器：主动式发送器，当标识卡进入低频信号范围以后，能够接收到定位器连续发送的125KHZ低频信号，信号包括其自身编号，能够用于进行不同定位器的区分与识别，识别范围为2-8m。
4、RFID腕带型标识卡：给养老院内需要监控的人员佩戴，具有唯一编号，可主动接受125KHz低频信号，并通过2.4G上传相关信息，能够实现身份认证、定位跟踪和监控等功能。
5、RFID基站：主要是作为信息传输设备，实现养老院监控区域信号全覆盖，可接收卡发送的信息，并将信息上传到采集服务器。
6、采集系统：对基站上传的数据进行处理，实现上层的各种应用。
7、对养老院长者佩带RFID智能腕带，采用非随意拆卸式的腕带，工作频段在125K和2.4G，能够实时监控人员的位置，这样可以实时掌握人员数量，当长者擅自离开或进入某一非法区域时，系统将报警，便于进行及时处理，系统同时会记录每个长者的历史行动轨迹，便于查询统计。
