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【正文】 其特點(diǎn)是近距離、低復(fù)雜度、自組織、低功耗、低數(shù) 據(jù)速率、低成本。主要適合用于自 動(dòng)控制和遠(yuǎn)程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設(shè)備。簡(jiǎn)而言之， ZigBee 就是低功耗的近距離無(wú)線 組網(wǎng)通訊技術(shù)。 . Zigbee 技術(shù)特點(diǎn) ? 無(wú)線組網(wǎng)：多個(gè)設(shè)備間通過(guò)無(wú)線方式組成無(wú)線 Mesh 網(wǎng)，通過(guò)無(wú)線中繼的方式將數(shù)據(jù) 上傳至服務(wù)器。 ? 傳輸可靠：采用碰撞避免策略，同時(shí)為需要固定帶寬的業(yè)務(wù)預(yù)留專(zhuān)用時(shí)隙。 ? 定位：通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度和場(chǎng)強(qiáng)定位法實(shí)現(xiàn)較精確定位、通過(guò)信號(hào)飛行時(shí)間實(shí)現(xiàn)精確定 位。 ? 時(shí)延短：典型搜索設(shè)備時(shí)延為 30ms，休眠激活時(shí)延為 15ms，活動(dòng)設(shè)備信道接入時(shí)延 為 15ms；相比較， WiFi 需要 3s。 ? 功耗低：發(fā)射功率僅 1mW，還可采用休眠模式。 . 基站 /基站控制單元與服務(wù)器通信 基站控制單元通過(guò) RJ45 接口接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信；基站分為 485 型 基站或網(wǎng)絡(luò)型基站， 485 型基站通過(guò) 485 總線接入基站控制單元，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；網(wǎng)絡(luò)型基 站通過(guò) RJ45 接口接入交換機(jī)，實(shí)現(xiàn)與服務(wù)器的數(shù)據(jù)通信。 第 19 頁(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 網(wǎng)關(guān) 監(jiān)控主機(jī) 服務(wù)器 網(wǎng)絡(luò) 交換機(jī) 基站控制單元 網(wǎng)絡(luò)型基站 485型基站 基站 智能終端 . 基站與基站通信 當(dāng)所有設(shè)備均采用有線連接時(shí)，基站與基站之間無(wú)數(shù)據(jù)傳輸；當(dāng)基站僅供電，無(wú)通信線 時(shí)，基站與基站之間采用 ZigBee 無(wú)線模塊進(jìn)行無(wú)線通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳輸。 . 基站與各智能終端通信 智能終端包括定位腕表、定位卡、胸牌、智能床墊、固定式無(wú)線呼叫器、老人防丟器等。 智能終端周期性的發(fā)送無(wú)線信號(hào)，該信號(hào)中包含 ID 號(hào)等基本信息，無(wú)線信號(hào)被基站接收后 傳輸至服務(wù)器。 系統(tǒng)基于 ZigBee 無(wú)線射頻技術(shù)，采用 RSSI（信號(hào)強(qiáng)度）的定位算法，工作在 頻段，可實(shí)現(xiàn)區(qū)域定位、直線定位和平面定位。 區(qū)域定位原理：當(dāng)定位終端在基站信號(hào)覆蓋范圍內(nèi)時(shí)，系統(tǒng)會(huì)將其定位到 信號(hào)最強(qiáng)的基 站上，實(shí)際定位效果為從一個(gè)基站跳到另一個(gè)基站。 第 20 頁(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 直線和平面定位原理： 定位終端與基站的距離和信號(hào)強(qiáng)度成正比，系統(tǒng)根據(jù)距離與信號(hào)強(qiáng)度的函數(shù)關(guān)系，從而 計(jì)算出定位終端與基站的距離，服務(wù)器結(jié)合距離及基站的坐標(biāo)計(jì)算出定位終端的坐標(biāo)，從而 確定定位終端的相對(duì)位置。 6. 系統(tǒng)主要功能 . 實(shí)時(shí)定位及軌跡 定位目標(biāo)：老人、護(hù)工、巡更等人員； 定位目的：老人活動(dòng)范圍監(jiān)測(cè)、緊急情況下快速定位、老人快速查找、護(hù)工考勤、巡更 人員管理等。 功能實(shí)現(xiàn)：定位終端進(jìn)入監(jiān)控區(qū)域后，終端四周基站不斷與終端進(jìn)行通訊，系統(tǒng)根據(jù)接 收到的信息結(jié)合基站坐標(biāo)信息，從而計(jì)算出人員的坐標(biāo)信息，實(shí)現(xiàn)定位。 在系統(tǒng)中輸入人員的姓名或卡號(hào)即可快速定位到該人員當(dāng)前的位置，并可對(duì)人員進(jìn)行實(shí) 時(shí)跟蹤，結(jié)合攝像頭還可對(duì)人員進(jìn)行視頻跟蹤定位。 第 21 頁(yè) 101房 103房 基于 物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 101房 103房 張國(guó)輝 01 查詢張國(guó)輝老人的當(dāng) 102房 104房 前位置在 103房 人員攜帶定位終端經(jīng)過(guò)某基站時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)記錄該終端經(jīng)過(guò)該基站的時(shí)間，當(dāng)人員離開(kāi) 該基站時(shí)系統(tǒng)也記錄離開(kāi)的時(shí)間，由此形成人員歷史軌跡記錄，并可在地圖上以動(dòng)畫(huà)的方式 進(jìn)行軌跡回放。 101房 位置記錄 103房 張國(guó)輝 01 軌跡路線 102房 張 國(guó)輝 01 104房 系統(tǒng)根據(jù)記錄編號(hào) 01的 位置信息形成歷史軌跡 張國(guó)輝 01 . 移動(dòng)無(wú)線求救 老人攜帶的定位終端上有一個(gè)求救報(bào)警按鈕，當(dāng)出現(xiàn)危險(xiǎn)情況時(shí)，可按下求救按鈕，基 站接收到終端的求救信息，并將求救信息上傳到基站控制單元或服務(wù)器；服務(wù)器接收到求救 報(bào)警產(chǎn)生聲光報(bào)警，以提示管理人員有異常情況發(fā)生，同時(shí)可結(jié)合實(shí)時(shí)定位及視頻信息及時(shí) 了解當(dāng)前情況。 求救報(bào)警 張國(guó)輝 01 監(jiān)控中心提示 101 102房 104房 房有人員報(bào)警 . 老人運(yùn) 動(dòng)狀態(tài)監(jiān)測(cè) 當(dāng)老人使用的定位終端為定位腕表是，定位腕表獨(dú)有的加速度傳感功能，可檢測(cè)老人的 第 22 頁(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 當(dāng)前狀態(tài)，如是靜止還是在運(yùn)動(dòng)，并根據(jù)人的作息習(xí)慣判斷是否出現(xiàn)異常情況，當(dāng)出現(xiàn)異常 時(shí)給予報(bào)警提示；同時(shí)加速度傳感器根據(jù)摔倒時(shí)的加速度值，可對(duì)摔倒進(jìn)行判斷并報(bào)警。 . 區(qū)域闖入報(bào)警 系統(tǒng)可將監(jiān)控區(qū)域劃分為若干個(gè)小區(qū)域 進(jìn)行管理，可規(guī)定哪些屬于正?；顒?dòng)區(qū)域、哪些 屬于危險(xiǎn)區(qū)域，一旦發(fā)現(xiàn)老人攜帶定位終端進(jìn)入到危險(xiǎn)區(qū)域，系統(tǒng)立即告警。系統(tǒng)同時(shí)具有 區(qū)域準(zhǔn)入權(quán)限管理，如定位基站探測(cè)到攜卡人員無(wú)權(quán)限進(jìn)入該區(qū)域，則系統(tǒng)產(chǎn)生告警。 適用人群：所有老人 適用范圍：老人居住的房間內(nèi)（床頭、衛(wèi)生間） 目的：老人在房間內(nèi)的緊急呼叫 功能實(shí)現(xiàn)：在老人房間的床頭及衛(wèi)生間安裝固定式一鍵呼叫按鈕，按鈕帶有 ZigBee 無(wú) 線模塊，當(dāng)老人按下按鈕后，呼叫信息通過(guò)無(wú)線模塊傳送的基站，進(jìn)行傳送到基站控制單元 或服務(wù)器，每個(gè)值班室內(nèi)安裝呼叫報(bào)警顯示屏及聲光報(bào)警裝置，可及時(shí)提示值班人員及時(shí)前 往處理。 與傳統(tǒng)呼叫系統(tǒng)相比：首先該功能為整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的子系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)其它功能 的基礎(chǔ)上，僅需在房間內(nèi)安裝呼叫報(bào)警按鈕即可，無(wú)線再重新布設(shè)其它設(shè)備，成本低；其次 呼叫按鈕為無(wú)線傳輸，無(wú)需布線，安裝方便。 張國(guó)輝 01 機(jī)電房 設(shè)備管理室 活動(dòng)室 監(jiān)控中心提示張國(guó) 輝非法進(jìn)入設(shè)備管 理室，存在危險(xiǎn) 第 23 頁(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 適用人群：具有走失風(fēng)險(xiǎn)的老人或所有老人； 目的：預(yù)防老人走失 使用范圍：養(yǎng)老機(jī)構(gòu)內(nèi)或離開(kāi)養(yǎng)老機(jī)構(gòu)均可實(shí)現(xiàn)定位跟蹤 功能實(shí)現(xiàn)：系統(tǒng)在養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的主要出入口布設(shè)一定數(shù)量的基站，針對(duì)有走失風(fēng)險(xiǎn)的老人 佩戴 ZigBee+GPS 功能的 終端，當(dāng)老人未經(jīng)授權(quán)從主要出入口經(jīng)過(guò)時(shí)，系統(tǒng)將發(fā)出報(bào)警信息， 如老人已經(jīng)從出入口離開(kāi)，到達(dá) ZigBee 信號(hào)覆蓋范圍以外，系統(tǒng)還可向終端發(fā)送開(kāi)啟 GPS 定位指令，實(shí)現(xiàn) GPS 定位，以便快速尋找老人。 系統(tǒng)平臺(tái)設(shè)置巡更管理模塊，該模塊主要是管理養(yǎng)老場(chǎng)所的巡更人員，如樓層、房間更 等；模塊主要功能如下： 巡更路線制定：系統(tǒng)可根據(jù)地圖上布設(shè)的基站位置，靈活制定巡更路線，巡更人員 需按照此路線并在規(guī)定的時(shí)間段內(nèi)進(jìn)行巡更，否則系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警。 巡更時(shí)間制定：在 制定巡更路線后，可設(shè)置此路線巡更的頻率，比如一個(gè)小時(shí)巡更 一遍；或者制定特殊的時(shí)間點(diǎn)，要求巡更人員必須在此時(shí)間點(diǎn)完成巡更。 巡更報(bào)警：如巡更人員未按照規(guī)定路線巡更或者未按著規(guī)定巡更頻率和時(shí)間巡更， 系統(tǒng)將會(huì)產(chǎn)生報(bào)警提示。 巡更歷史信息查詢：巡更路線信息查詢以列表形式顯示到達(dá)各巡更點(diǎn)的時(shí)間；報(bào)警 信息查詢以列表形式顯示歷史報(bào)警信息。 巡更點(diǎn) 4未到達(dá) 巡更點(diǎn) 1 巡更點(diǎn) 4 巡更點(diǎn) 2 巡更點(diǎn) 3 與傳統(tǒng)巡更系統(tǒng)相比：首先該功能為整個(gè)系統(tǒng)平臺(tái)的子系統(tǒng)，在實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)平臺(tái)其它功能 的基礎(chǔ)上，僅需為巡更人員佩戴定位終端即可，無(wú)線再重新布設(shè)其它設(shè)備，成本低；其次定 第 24 頁(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 位終端為無(wú)線自動(dòng)識(shí)別，無(wú)需刷卡，可自動(dòng)記錄記錄到達(dá)時(shí)間、停留時(shí)間、離開(kāi)時(shí)間，更全 面可靠。 統(tǒng)功能 該功能主要監(jiān)測(cè)老人離床、臥床、翻身等狀態(tài)，可對(duì)老人異常離床等狀態(tài)進(jìn)行報(bào)警提示， 從而實(shí)現(xiàn)對(duì)特定人群（失能半失能老人）、特定時(shí)間段（晚間）的老人活動(dòng)狀態(tài)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)， 提高了老人的安全性和養(yǎng)老機(jī)構(gòu)的管理效率。 ? 離床監(jiān)測(cè)：離床報(bào)警智能床墊可檢測(cè)老人是否臥床，針對(duì)失能半失能老人異常離床 情況進(jìn)行檢測(cè)，同時(shí)可對(duì)老人晚間離床臥床狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控及報(bào)警，如晚間長(zhǎng)時(shí)間離床報(bào)警提 示，有利于老人的綜合管理，預(yù)防安全事故的發(fā)生； ? 臥床監(jiān)測(cè)：當(dāng)老人在床上休息時(shí)，傳感器可實(shí)時(shí)將監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)上報(bào)到服務(wù)器，在 臥床 狀態(tài)下，還可對(duì)老人的翻身等動(dòng)作做出檢測(cè)。 基于位置信息，實(shí)時(shí)調(diào)取當(dāng)前視頻信息。 ? 緊急呼救報(bào)警及視頻聯(lián)動(dòng)：如在人員發(fā)出無(wú)線呼救時(shí)，管理人員可迅速查看人員位 置附近的攝像頭，獲取現(xiàn)場(chǎng)信息，為救援提供幫助。 ? 定位與視頻實(shí)時(shí)跟蹤：如想通過(guò)視頻跟蹤查看某人員，在系統(tǒng)中輸入人員卡號(hào)，點(diǎn) 擊視頻跟蹤即可，系統(tǒng)根據(jù)人員實(shí)時(shí)的位置信息可自動(dòng)切換攝像頭，實(shí)現(xiàn)視頻實(shí)時(shí)跟蹤定位。 定位終端內(nèi)置 IC 卡，可實(shí)現(xiàn)定位、門(mén)禁、消費(fèi)等一卡通。 系統(tǒng)為監(jiān)控中心人員、值班室人員、巡更人員等配備對(duì)講機(jī)，一旦發(fā)生異常信息，可及 時(shí)建立溝通渠道，做到信息及時(shí)傳播、人員及時(shí)調(diào)配、事故及時(shí)處理。 第 25 頁(yè) 基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧養(yǎng)老綜合管理系統(tǒng) 技術(shù)方案書(shū) 大屏顯示系統(tǒng)用于管理平臺(tái)的展示。 7. 系統(tǒng)特點(diǎn) 、高效靈活 以 ZigBee 傳感網(wǎng)為核心，集成實(shí)時(shí)定位及緊急求救系統(tǒng)、呼叫系統(tǒng)、老人防走失系統(tǒng)、 在線巡 更系統(tǒng)、離床報(bào)警系統(tǒng)、視頻聯(lián)動(dòng)系統(tǒng)、一卡通、對(duì)講通訊、大屏顯示系統(tǒng)。 各子系統(tǒng)通過(guò)一個(gè)平臺(tái)運(yùn)行及顯示，并可合可分。 ，系統(tǒng)成本低 系統(tǒng)主干網(wǎng)絡(luò)為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)，即由同一套 ZigBee 基站組成的 ZigBee 無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，所有智能 終端共用這一套網(wǎng)絡(luò)，降低了本及設(shè)備維護(hù)難度。 ，施工難度小 系統(tǒng)有 485 組網(wǎng)、 TCP/IP 組網(wǎng)、無(wú)線跳船組網(wǎng)，且三種方式可混