Zigbee养老院智能管理系统解决方案

　　1、 项目背景

　　养老院主要服务对象是老年人，老龄问题比较突出。因为年龄的偏大，老年人或多或少在身体上有些不便，自理程度不如年轻人，比较容易出事故。养老院里的基础建设日趋先进，一般都配套有花园、健身场所、娱乐场所、休闲场所等。这些设施首先丰富了老人们的生活，为老人的生活添光增彩；同时也给老人们带来潜在的不便。因为场所涉及的地方大，管理人员不可能顾及到每个位置的每位老人，当老人出现问题时，需要服务人员以最快的速度，找到老人所在位置，进行相应的帮助。所以必须要采取一种有效的方式来照顾老人，而实时确定老人在养老院内的位置，并对其及时提供服务， “定位”更显重要。

　　惠企物联科技结合养老院的实际情况，研发出了zigbee老人定位系统，进而对老人给予更高质量的呵护与照顾。

　　2、 方案介绍

　　每个老人都配带着一个腕带，该腕带内置ZIGBEE的射频卡，该卡是基于ZIGBEE的无线技术，利用国际通用的2.4~2.5GHz的频段，腕带可以主动的向外界发送信息，能传输0~1500米的距离。腕带的信息被读写器接收到后，读写器就可以解读卡内的信息，进而了解到是哪个老人的腕带号？处于什么位置？读写器再把读到的信息发给电脑。当老人移动到其他地点时，电脑能实时监控到具体的位置。当老人在社区任何地方遇到困难，按下随身腕带上的按钮，监控中心管理人员的电脑屏幕上将立即显示该老人所处的位置，以及老人个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息，为医护人员的快速响应、紧急求助提供指引。

　　3、 系统产品介绍

　　3.1 ZIGBEE原理介绍

　　ZIGBEE技术是IEEE(美国电子和电气工程师协会)研发的新一代无线通讯技术。可应用在固定、便携或移动物体或人员上的，低成本、低功耗的低速率无线连接技术；
ZIGBEE属于微波段2.4GHZ频率，可实现远距离（0~1500米）传送给读写器；一般有2部分组成：ZIGBEE标签、ZIGBEE读写器组成，需要供2.4~3.7V的电源，标签与人员或物体绑定后，通过电磁波的传导，远距离的无线传输给读写器，读写器一方面可以将数据通过串口（网口）传送给电脑，以供系统分析控制，一方面可以通过内置的单片系统处理、分析、控制所接受的数据。整个传输过程均通过无线传输，传送速率在250K/s,且在传送过程中对数据的加密保护，实现了快速、安全的现场数据采集。

　　ZIGBEE在无线传输的过程中，可以自动的实现自组网、多跳、就近识别的功能，当现场的单个路由出现问题时，其他路由会自动的寻找其他的线路，不会耽误系统的运行。

　　3.2腕带与读写器介绍

　　本系统中的产品，均采用2.4GHz的zigbee无线技术，该技术因以主动方式向外发送数据、传输距离远、辐射非常小、定位精度比较高，非常适合在养老院中使用。

　　3.2.1老人腕带


　　腕带分为2部分：
　　外壳：由特殊医用材质制造，不会刺激皮肤或感到不舒适感。有表带和表头部分组成，表带可自由调整带到手腕的松紧度，表头内置核心的芯片装置。
　　芯片装置：有ZIGBEE无线模块、单片控制、SOS报警模块、电池模块。ZIGBEE无线模块负责对外、对内的数据收发；单片负责数据分析处理和控制；SOS模块即按键输入报警、求救；电池给电路供电。

　　腕带的功能：
　　腕带向外传输的距离最远可达1500米，且可以通过软件调整距离，以满足现场的使用距离和定位精度。
　　腕带侧面设置SOS按键，当老人需要帮助时，即可按下SOS，向服务人员求助。
　　每个腕带内存储ID号，可以作为老人的电子身份，此ID号是由几十位的字母和数字组成，绝不会重复。
　　每个腕带内还可以存储老人的个人信息，如：
　　老人管理：老人资料、外出登记、老人情况一览表、入住登记、老人健康档案、期间健康档案查询、入住信息
　　以上信息，可以在给老人佩戴腕带之前，存储到腕带内，腕带内的数据可以与电脑中的数据同步。

　　3.2.2读写器

　　识读标签；微波2.4~2.5GHz微波频段；与标签的读写距离0~1500米，且可以通过软件调整距离。
　　读写器接受腕带的信息，通过解调，将数据转换成数字信号，通过串口或网口连接电脑。腕带必须与读写器配合使用。
　　读写器与腕带的数据交互分为两种方式：
　　第一种：读写器被动接受腕带传送过来的信息，腕带可以选择时时或间隔的向读写器发送数据，读写器接收并处理信息，并将信息传给电脑。
　　第二种：读写器主动向腕带发送指令，当电脑需要查询某位老人的位置时，电脑给读写器发送指令，读写器向腕带发送电磁波，当相对应的腕带接到读写器的指令时，被激活，向读写器发送信息，进而报告位置。
　　读写器吊挂式或固定支架安装，防尘防水，可自由安装在任何位置。

　　4、 系统模块介绍

　　4.1系统概述

　　给养老院中的每位老人佩戴一个腕带，佩戴时需调整好腕带的松紧度，避免给老人带来不适感（亦可选择自由摘戴）。每一个老人腕带中存储ID号和老人信息，ID号是老人的电子身份号，老人信息包括：姓名、年龄、性别、房间号、家庭信息（家人，亲情号、家庭住址等等）、病史档案。
　　在房间内、楼道、楼梯、卫生间、活动院所等安装一定数量的读写器，读写器被安装到某个位置时，该读写器的地址号即与该位置绑定到一起，比如1号读写器被安装到302房间，那么当1号读写器传送信息给电脑时，电脑即知道是302房间的老人传送的信息。
　　当老人处于某读写器的识别范围内时，读写器将该老人的腕带号传送给电脑，电脑立即能判断出：
　　是谁？
　　在什么位置？
　　是否SOS呼叫？
　　病史？
　　在危险区域？
　　在禁入、禁出等特殊区域？
　　是不是属于被单独设置规则？（如对有老年痴呆症的老人，不允许单独出去活动，必须由服务人员协助。）
　　是否属于按时间设置规则？（如在作息时间，不允许老人在院外或其他房间。）
　　电脑根据设置，会在屏幕上弹出信息框，提示管理人员快速的处理。

　　4.2 系统功能模块

　　4.2.1 老人位置自动汇报
　　腕带可被设置成，间歇的向读写器发送信息，向系统报告其位置，系统可对所有的老人进行监控管理，当某位老人的信息没有上传给电脑时，电脑则会弹出报警对话框，提示管理人员查看。系统会自动的描绘出老人某段时间段内的行动轨迹图。

　　4.2.2系统对老人位置查询
　　当管理人员要对某位老人的位置进行查看时，可在系统中输入老人的姓名或电子ID号，如要查找123号，系统则会给所有的读写器指令，要求其检索123号的信息；则所有的读写器向外发送信息，当检索到相应的ID号时，由读到123号的读写器（如11号），向电脑回复指令，电脑即能判断出123号在***地方（11号读写器安装的地方）。
   
　　4.2.3老人SOS呼叫
　　老人在社区任何地方遇到困难，按下腕带上的紧急救助按钮时，即向读写器发送一条紧急信息，读写器时时上传给电脑，电脑即会在管理人员的电脑屏幕上将立即显示该老人所处的位置，以及老人个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息，为医护人员的快速响应、紧急求助提供指引。同时也可监控工作人员的实时位置，进行规范化管理和合理调度。

　　4.2.4危险区域自动报警
　　因考虑到老人的自理能力不足，活动院所或楼内某些区域记为危险区域。在这些区域边缘地区安装读写器，当有老人接近时，就会被读写器读到，读写器上报给电脑，电脑即会提示管理人员处理，同时会控制危险区域的声光报警，以提示老人注意安全。

　　4.2.5 视频联动功能
　　视频监控可以帮助管理人员了解到现场的实际画面，当有SOS报警时，系统控制相应区域的摄像头，切换到指定定点，监控现场画面。

　　4.2.6被单独设置规则
　　此功能对某些特殊的老人设定，某些需要特殊照顾老人，需要给其限定一定的活动范围或行为。

　　4.2.7时间设置规则
　　养老院需要照管的老人往往较多，院方会有具体的管理规定，如进餐时间，休息时间等。比如到了休息时间，系统会指令每个房间内的读写器，读取腕带信息，判断是否每个老人都在自己的房间内休息，如果人数不够，或其他房间的人在本房间，系统则会判断到，进而提示管理人员去劝老人回房。