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【正文】 其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數(shù) 據(jù)速率、低成本。主要適合用于自 動控制和遠程控制領(lǐng)域，可以嵌入各種設備。簡而言之， ZigBee 就是低功耗的近距離無線 組網(wǎng)通訊技術(shù)。 . Zigbee 技術(shù)特點 ? 無線組網(wǎng)：多個設備間通過無線方式組成無線 Mesh 網(wǎng)，通過無線中繼的方式將數(shù)據(jù) 上傳至服務器。 ? 傳輸可靠：采用碰撞避免策略，同時為需要固定帶寬的業(yè)務預留專用時隙。 ? 定位：通過信號強度和場強定位法實現(xiàn)較精確定位、通過信號飛行時間實現(xiàn)精確定 位。 ? 時延短：典型搜索設備時延為 30ms，休眠激活時延為 15ms，活動設備信道接入時延 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器通信 基站控制單元通過 RJ45 接口接入交換機，實現(xiàn)與服務器的數(shù)據(jù)通信；基站分為 485 型 基站或網(wǎng)絡型基站， 485 型基站通過 485 總線接入基站控制單元，實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信；網(wǎng)絡型基 站通過 RJ45 接口接入交換機，實現(xiàn)與服務器的數(shù)據(jù)通信。 第 19 頁 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 網(wǎng)關(guān) 監(jiān)控主機 服務器 網(wǎng)絡 交換機 基站控制單元 網(wǎng)絡型基站 485型基站 基站 智能終端 . 基站與基站通信 當所有設備均采用有線連接時，基站與基站之間無數(shù)據(jù)傳輸；當基站僅供電，無通信線 時，基站與基站之間采用 ZigBee 無線模塊進行無線通信，實現(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、固定式無線呼叫器、老人防丟器等。 智能終端周期性的發(fā)送無線信號，該信號中包含 ID 號等基本信息，無線信號被基站接收后 傳輸至服務器。 系統(tǒng)基于 ZigBee 無線射頻技術(shù)，采用 RSSI（信號強度）的定位算法，工作在 頻段，可實現(xiàn)區(qū)域定位、直線定位和平面定位。 區(qū)域定位原理：當定位終端在基站信號覆蓋范圍內(nèi)時，系統(tǒng)會將其定位到 信號最強的基 站上，實際定位效果為從一個基站跳到另一個基站。 第 20 頁 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 直線和平面定位原理： 定位終端與基站的距離和信號強度成正比，系統(tǒng)根據(jù)距離與信號強度的函數(shù)關(guān)系，從而 計算出定位終端與基站的距離，服務器結(jié)合距離及基站的坐標計算出定位終端的坐標，從而 確定定位終端的相對位置。 6. 系統(tǒng)主要功能 . 實時定位及軌跡 定位目標：老人、護工、巡更等人員； 定位目的：老人活動范圍監(jiān)測、緊急情況下快速定位、老人快速查找、護工考勤、巡更 人員管理等。 功能實現(xiàn)：定位終端進入監(jiān)控區(qū)域后，終端四周基站不斷與終端進行通訊，系統(tǒng)根據(jù)接 收到的信息結(jié)合基站坐標信息，從而計算出人員的坐標信息，實現(xiàn)定位。 在系統(tǒng)中輸入人員的姓名或卡號即可快速定位到該人員當前的位置，并可對人員進行實 時跟蹤，結(jié)合攝像頭還可對人員進行視頻跟蹤定位。 第 21 頁 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 101房 103房 張國輝 01 查詢張國輝老人的當 102房 104房 前位置在 103房 人員攜帶定位終端經(jīng)過某基站時，系統(tǒng)自動記錄該終端經(jīng)過該基站的時間，當人員離開 該基站時系統(tǒng)也記錄離開的時間，由此形成人員歷史軌跡記錄，并可在地圖上以動畫的方式 進行軌跡回放。 101房 位置記錄 103房 張國輝 01 軌跡路線 102房 張 國輝 01 104房 系統(tǒng)根據(jù)記錄編號 01的 位置信息形成歷史軌跡 張國輝 01 . 移動無線求救 老人攜帶的定位終端上有一個求救報警按鈕，當出現(xiàn)危險情況時，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器；服務器接收到求救 報警產(chǎn)生聲光報警，以提示管理人員有異常情況發(fā)生，同時可結(jié)合實時定位及視頻信息及時 了解當前情況。 求救報警 張國輝 01 監(jiān)控中心提示 101 102房 104房 房有人員報警 . 老人運 動狀態(tài)監(jiān)測 當老人使用的定位終端為定位腕表是，定位腕表獨有的加速度傳感功能，可檢測老人的 第 22 頁 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 當前狀態(tài)，如是靜止還是在運動，并根據(jù)人的作息習慣判斷是否出現(xiàn)異常情況，當出現(xiàn)異常 時給予報警提示；同時加速度傳感器根據(jù)摔倒時的加速度值，可對摔倒進行判斷并報警。 . 區(qū)域闖入報警 系統(tǒng)可將監(jiān)控區(qū)域劃分為若干個小區(qū)域 進行管理，可規(guī)定哪些屬于正?；顒訁^(qū)域、哪些 屬于危險區(qū)域，一旦發(fā)現(xiàn)老人攜帶定位終端進入到危險區(qū)域，系統(tǒng)立即告警。系統(tǒng)同時具有 區(qū)域準入權(quán)限管理，如定位基站探測到攜卡人員無權(quán)限進入該區(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 線模塊，當老人按下按鈕后，呼叫信息通過無線模塊傳送的基站，進行傳送到基站控制單元 或服務器，每個值班室內(nèi)安裝呼叫報警顯示屏及聲光報警裝置，可及時提示值班人員及時前 往處理。 與傳統(tǒng)呼叫系統(tǒng)相比：首先該功能為整個系統(tǒng)平臺的子系統(tǒng)，在實現(xiàn)系統(tǒng)平臺其它功能 的基礎(chǔ)上，僅需在房間內(nèi)安裝呼叫報警按鈕即可，無線再重新布設其它設備，成本低；其次 呼叫按鈕為無線傳輸，無需布線，安裝方便。 張國輝 01 機電房 設備管理室 活動室 監(jiān)控中心提示張國 輝非法進入設備管 理室，存在危險 第 23 頁 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 適用人群：具有走失風險的老人或所有老人； 目的：預防老人走失 使用范圍：養(yǎng)老機構(gòu)內(nèi)或離開養(yǎng)老機構(gòu)均可實現(xiàn)定位跟蹤 功能實現(xiàn)：系統(tǒng)在養(yǎng)老機構(gòu)的主要出入口布設一定數(shù)量的基站，針對有走失風險的老人 佩戴 ZigBee+GPS 功能的 終端，當老人未經(jīng)授權(quán)從主要出入口經(jīng)過時，系統(tǒng)將發(fā)出報警信息， 如老人已經(jīng)從出入口離開，到達 ZigBee 信號覆蓋范圍以外，系統(tǒng)還可向終端發(fā)送開啟 GPS 定位指令，實現(xiàn) GPS 定位，以便快速尋找老人。 系統(tǒng)平臺設置巡更管理模塊，該模塊主要是管理養(yǎng)老場所的巡更人員，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)定的時間段內(nèi)進行巡更，否則系統(tǒng)將會產(chǎn)生報警。 巡更時間制定：在 制定巡更路線后，可設置此路線巡更的頻率，比如一個小時巡更 一遍；或者制定特殊的時間點，要求巡更人員必須在此時間點完成巡更。 巡更報警：如巡更人員未按照規(guī)定路線巡更或者未按著規(guī)定巡更頻率和時間巡更， 系統(tǒng)將會產(chǎn)生報警提示。 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各巡更點的時間；報警 信息查詢以列表形式顯示歷史報警信息。 巡更點 4未到達 巡更點 1 巡更點 4 巡更點 2 巡更點 3 與傳統(tǒng)巡更系統(tǒng)相比：首先該功能為整個系統(tǒng)平臺的子系統(tǒng)，在實現(xiàn)系統(tǒng)平臺其它功能 的基礎(chǔ)上，僅需為巡更人員佩戴定位終端即可，無線再重新布設其它設備，成本低；其次定 第 24 頁 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 位終端為無線自動識別，無需刷卡，可自動記錄記錄到達時間、停留時間、離開時間，更全 面可靠。 統(tǒng)功能 該功能主要監(jiān)測老人離床、臥床、翻身等狀態(tài)，可對老人異常離床等狀態(tài)進行報警提示， 從而實現(xiàn)對特定人群（失能半失能老人）、特定時間段（晚間）的老人活動狀態(tài)實時監(jiān)測， 提高了老人的安全性和養(yǎng)老機構(gòu)的管理效率。 ? 離床監(jiān)測：離床報警智能床墊可檢測老人是否臥床，針對失能半失能老人異常離床 情況進行檢測，同時可對老人晚間離床臥床狀態(tài)進行監(jiān)控及報警，如晚間長時間離床報警提 示，有利于老人的綜合管理，預防安全事故的發(fā)生； ? 臥床監(jiān)測：當老人在床上休息時，傳感器可實時將監(jiān)測數(shù)據(jù)上報到服務器，在 臥床 狀態(tài)下，還可對老人的翻身等動作做出檢測。 基于位置信息，實時調(diào)取當前視頻信息。 ? 緊急呼救報警及視頻聯(lián)動：如在人員發(fā)出無線呼救時，管理人員可迅速查看人員位 置附近的攝像頭，獲取現(xiàn)場信息，為救援提供幫助。 ? 定位與視頻實時跟蹤：如想通過視頻跟蹤查看某人員，在系統(tǒng)中輸入人員卡號，點 擊視頻跟蹤即可，系統(tǒng)根據(jù)人員實時的位置信息可自動切換攝像頭，實現(xiàn)視頻實時跟蹤定位。 定位終端內(nèi)置 IC 卡，可實現(xiàn)定位、門禁、消費等一卡通。 系統(tǒng)為監(jiān)控中心人員、值班室人員、巡更人員等配備對講機，一旦發(fā)生異常信息，可及 時建立溝通渠道，做到信息及時傳播、人員及時調(diào)配、事故及時處理。 第 25 頁 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 大屏顯示系統(tǒng)用于管理平臺的展示。 7. 系統(tǒng)特點 、高效靈活 以 ZigBee 傳感網(wǎng)為核心，集成實時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)、離床報警系統(tǒng)、視頻聯(lián)動系統(tǒng)、一卡通、對講通訊、大屏顯示系統(tǒng)。 各子系統(tǒng)通過一個平臺運行及顯示，并可合可分。 ，系統(tǒng)成本低 系統(tǒng)主干網(wǎng)絡為一個網(wǎng)絡，即由同一套 ZigBee 基站組成的 ZigBee 無線網(wǎng)絡，所有智能 終端共用這一套網(wǎng)絡，降低了本及設備維護難度。 ，施工難度小 系統(tǒng)有 485 組網(wǎng)、 TCP/IP 組網(wǎng)、無線跳船組網(wǎng)，且三種方式可混