一) 体系布景
养老院首要服务对象是老年人,老龄问题比较突出。因为年纪的偏大,老年人或多或少在身体上有些不方便,自理程度不如年轻人,比较简略出事端。养老院里的根底建设日趋先进,一般都配套有花园、健身场所、娱乐场所、休闲场所等。这些设备首要丰厚了白叟们的日子,为白叟的日子添光增彩;一起也给白叟们带来潜在的不方便。因为场所触及的当地大,办理人员不或许顾及到每个方位的每位白叟,当白叟出现问题时,需求服务人员以最快的速度,找到白叟所在方位,进行相应的协助。所以必需要采纳一种有用的方法来照料白叟,而实时确认白叟在养老院内的方位,并对其及时供给服务, “定位”更显重要。
上海逖聘呓岷涎老院的实践情况,研制出了zigbee养老院定位体系,从而对白叟给予更高质量的呵护与照料。
二) zigbee介绍
zigbee是一种新式的短间隔、低速率、低功耗无线网络技能,它是一种介于无线标记技能和蓝牙之间的技能提案。它此前被称作“HomeRF Lite”或“FireFly”无线技能,首要用于近间隔无线衔接。它有自己的无线电规范,在数千个细小的传感器之间彼此和谐完成通讯。这些传感器只需求很低的功耗,以接力的方法经过无线电波将数据从一个传感器传到另一个传感器,因而它们的通讯功率十分高。最终,这些数据就能够进入核算机用于剖析或许被别的一种无线技能如WiMax搜集。zigbee的根底是IEEE802.15.4,这是IEEE无线个人区域网(Personal Area Network,PAN)工作组的一项规范,被称做IEEE802.15.4(zigbee)技能规范。
zigbee不只仅仅802.15.4的姓名。IEEE仅处理初级MAC层和物理层协议,因而zigbee联盟对其网络层协议和API进行了规范化。彻底协议用于一次可直接衔接到一个设备的根本节点的4K字节或许作为Hub或路由器的和谐器的32K字节。每个和谐器可衔接多达255个节点,而几个和谐器则可构成一个网络,对路由传输的数目则没有约束。zigbee联盟还开发了安全层,以确保这种便携设备不会意外走漏其标识,而且这种运用网络的远间隔传输不会被其它节点取得。
zigbee可运用的频段有3个,分别是2.4 GHz的ISM频段、欧洲的868 MHz 频段以及美国的915 MHz 频段,不同频段可运用的信道分别是16、1、10个。我国选用2.4 GHz频段,它是免申请和免运用费的频段;选用直接序列扩频技能DSSS(Direct Sequence Spread Spectrum),传输间隔介于10~75 m(添加RF发射功率,可达500 m);传输速率为20~250 kb/s,合适传感器数据收集和操控数据的传输。zigbee技能具有强壮的组网才能,能够构成星型、树型和MESH网状网。
1) RSSI定位技能
RSSI[2](Received Signal Strength Indicator,接纳信号强度指示)是指基站接纳到的无线信号强度巨细。在依据接纳信号强度指示RSSI 的定位中,已知发射基站的发射信号强度,接纳基站依据接纳到信号的强度核算出信号的传达损耗,运用理论和经历模型将传输损耗转化为间隔,再运用已有的算法核算出节点的方位。该技能硬件要求较低、算法相对简略,在实验室环境中表现出杰出特性;但因为环境要素改变的原因,在实践运用中往往还需求改善。接纳信号强度是发射功率和发射器与接纳器间间隔的函数。
RSSI=-(10n•lgd+A)(1)
其间,n代表信号传达常量,也叫传达指数;d代表距发射器间的间隔;A代表间隔1 m时的接纳信号强度。
信号的衰减与间隔成对数衰减的联系。基站到定位标签的间隔越近, 由RSSI值的差错发生的肯定间隔差错越小;而当间隔大于某一值时,由RSSI动摇形成的肯定间隔差错将会很大。一个不知道基站或许收到n个定位标签的信号, 所以应当选用RSSI值大几个基站进行定位核算,这样能够防止定位差错扩展。
2) zigbee技能完成定位的优势
1. 功耗低
因为zigbee的传输速率低,发射功率仅为1 mW,而且选用了休眠形式,因而zigbee设备十分省电。zigbee设备仅靠2节5号电池就能够保持长达6个月到2年左右的运用时间,其功耗远远低于其他无线设备。
2. 本钱低
与 GPS比较,定位引擎在单芯片 zigbee RF收发器中与 MCU集成在一起,本钱不及 GPS硬件的1/10,功耗也仅仅 GPS硬件的一小部分,而且zigbee协议是免专利费的。
3. 时延短
通讯时延和从休眠状况激活的时延都十分短,典型的查找设备时延为30 ms,休眠激活的时延是15 ms,活动设备信道接入的时延为15 ms。因而zigbee技能适用于对实时定位要求较高的运用。
4. 网络容量大
一个星型结构的zigbee网络最多能够包容254个从设备和1个主设备,组网方法灵敏。跟着zigbee技能的老练,未来zigbee设备不断增多,能够运用具有zigbee RF的设备或根底设备,简略组成zigbee网络,降低了zigbee节点规划和组网本钱,且运用更多的zigbee设备能够到达更高的定位精度。
三) 计划介绍
每个白叟都配带着一个腕带,该腕带内置zigbee的射频卡,该卡是依据zigbee的无线技能,运用世界通用的2.4~2.5GHz的频段,腕带能够自动的向外界发送信息,能传输0~1500米的间隔。腕带的信息被基站接纳到后,基站就能够解读卡内的信息,从而了解到是哪个白叟的腕带号?处于什么方位?基站再把读到的信息发给电脑。当白叟移动到其他地址时,电脑能实时监控到详细的方位。当白叟在社区任何当地遇到困难,按下随身腕带上的按钮,监控中心办理人员的电脑屏幕大将当即显现该白叟所在的方位,以及白叟个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息,为医护人员的快速呼应、紧迫求助供给指引。
四) 产品介绍
1. 腕带技能
本体系中的产品,均选用2.4GHz的zigbee无线技能,该技能因以自动方法向外发送数据、传输间隔远、辐射十分小、定位精度比较高,十分合适在养老院中运用。腕带还能够预制芯片,用于门禁开锁,消费一卡通用处。
2. 基站
基站承受腕带的信息,经过解调,将数据转换成数字信号,经过网关衔接电脑。腕带有必要与基站合作运用。
基站可任意装置,不需求进行数据线衔接,只需供给电源就能够了,所以不需求进行施工,装置及其简略。
3. 网关
网关是读取基站信号的终端设备,它经过USB接口与核算机衔接,将基站的数据经过USB与核算机衔接,读取相关数据。
五) 体系模块介绍
办理员模块(权限体系)
1、办理员模块,办理能够经过登录后台,进行软件办理
2、办理后台有多个办理目录,能够经过权限分配办理组,让多个办理员具有不同的办理权限。
3、可开设不同用户帐号和暗码,分权限组办理网站不同模块;
4、具有权限的分帐户可登录办理权限范围内的模块,但关于其他模块则不可见;
5、供给告诉体系,体系最高办理员能够发布全站的告诉;
6、供给办理员操作日志
会员办理模块
1、供给会员体系,可对会员进行增修改查,暗码重置
2、会员有独立的材料体系,并能够对材料进行含糊查找,准确查找,每位会员有独立的多个字段,充值额度,信誉额度,以及门锁开放时间的调整。
3、会员模块结合卡模块,及门锁模块,彼此之间能够查询相关
4、与短信体系耦合,能够对某会员,或批量会员进行短信发送
5、供给会员操作日志