基于ZigBee+RFID的智慧精神病院定位系统
基于RFID和ZigBee的实验设备定位系统研究

第34卷第2期(2018)河西学院学报Vol.34 No.2(2018)基于RFID和ZigBee的实验设备定位系统研究颜 洲陈开兵(滁州职业技术学院,安徽滁州239000)摘要:在国家加大高校实验室建设的情况下,各实验室的硬件投入比较多,设备存放比较 混乱,遗失时有发生.基于RFID技术、ZigBee技术和RSSI测距理论,设计由RFID电子标签系统、全功能设备(FFD)和精简功能设备(RFD)组成实验设备定位系统.此设计重点是基于RFID的定位系 统和基于ZigBee的短距离、功耗低的无线自组局域网技术.通过验证此系统具有定位精确,可以有 效地管理实验设备,提高资产管理水平.关键词:RFID;ZigBee;RSSI;定位中图分类号:TP393.17 文献标识码:A文章编号:1672-0520(2018)02-0044-05DOI: 10. 13874/ki.62-1171/g4.2018. 02. 007近年来随着社会经济的快速发展,国家加大对高校的资金投人,各高校都在不停的新建实验 室,采购最新的实验设备,从而跟上国家发展的步伐,促进当地经济和社会的快速发展.实验室管 理作为高校运转的一个重要环节,如果实验环境不能走在社会和经济发展的前面,将不能促进社 会的进步,迟滞学校的发展.基于上述的问题,提出以无线射频识别技术(Radio Frequency Identification,RFID)和ZigBee自组 网技术,建立一个实验设备定位系统,定位系统具有以下功能:通过R FID电子标签可以实时监视 设备的工作状况、查询设备的属性及设备所在的位置,同时可以快速统计设备信息.1无线自组局域网实验设备定位系统就是将RFID技术和ZigBee技术相结合,利用RFID无源标签与读/写器的价 格低廉、体积小、寿命长、方便易用等特点;利用ZigBee无线传感器功耗低、成本低、组网简 单、接人方便等特点形成无线自组局域网,实现对实验设备精准定位、准确和高效管理.有助于提 高实验室管理水平,利于实验活动的开展,提高资产的利用率,减少资产的遗失,节约人力成本 和减少资源浪费[1].2实验设备定位系统总体设计实验设备定位系统是通过RFID技术和ZigBee技术相结合的方式,通过无线自组网局域网,搭 建的一个定位系统,通过此定位系统可以方便快捷的定位实验设备的位置,防止实验设备丟失,易 于对实验设备的管理和统计(如图1).收稿日期:2017-12-26基金项目:2014年安徽省省级质量工程项目“经济贸易系实训中心”项目编号:2014SXZX031).作者简介:颜洲(1981—),男,江苏淮安人,讲师,研究方向:计算机网络、数据库.颜洲陈开兵:基于RFID和ZigBee的实验设备定位系统研究图1定位系统整体结构整个系统由两块组成即定位系统和无线数据传输系统,定位系统主要由无源RFID标签、RFID读/写器和ZigBee通信模块组成;无线数据传输系统由ZigBee通信设备组成[2].定位系统各部分配置如下:(1)为每个实验设备配置一个无源RFID标签,每个标签都能记录设备的:人库时间,人库地 点,价值,所属部门和保管人等信息;(2)每个实验室都是一个独立单元,在每个独立单元墙角配置1个或多个RFID读写器,用于 读取无源RFID标签发来的信息;(3)在实验室走廊和楼道布置多个交叉的全功能设备(Full Function Device,FFD)用于接收 和转发RFID标签发出RFID读/写器读出的设备信息和位置信息;⑷FFD设备具有自组网的功能,由某个协调器发起组网,组成一个无线ZigBee网络,此网络可以将RFID标签发出RFID读/写器读出的设备信息和位置信息发送给实验设备定位系统平台,用于对设备的统计和管理.3 RFID定位模块设计RFID是一种智能非接触自动射频识别技术,可以通过无线电讯号识别特定目标被赋予的属性信息和位置信息,同时可以向特定目标写人一定大小的数据,而无需与特定目标建立物理或者光学接触.3.1 RFID定位模块节点设计实验设备作为终端节点标识目标对象,其由不同的材质和外形组成,对标签的通信速率、通信方式和通信环境有一定的要求,所以选择具有超高频抗金属的UT8957标签,其工作频率在920~ 925MHz;具有的特殊设计,使得标签具有远距离读取和写人的能力;具有工作温度范围宽泛等特 点.UT8957标签只有3mm厚度,可以贴在实验设备的内部,这样可以防止外力和人为的恶意破坏[3].一个实验室可能有多个实验设备的存在,所以需要为每一个设备添加UT8957标签.由于实验室大小和功能的不同,而读/写器作为标签的读写设备和协调节点而存在,则需要根据实验室的具体情况设置RFID读/写器的数量.一般在实验室墙角设置1个或多个读/写器,某个读/写器要靠近门的位置,利于和走廊的全功能设备(FFD)互联,组成无线局域网.河西学院学报2018年第2期3.2 RFID定位系统硬件设计定位系统硬件的主要由三个部分组成:超高频抗金属电子标签、RFID读写器和ZigBee无线通 信模块组成(如图2).渎/写模块渎电外电^t围单发电元器路源图2硬件结构图从定位系统硬件结构图中可以看到电子标签、读写器和无线通信模块.(1)电子标签由射频芯 片、耦合元件及无线收发天线组成,其RFID读/写器发出射频信号,凭借感应电流所获得的能量发 送和接收产品信息和位置信息.(2)R FID读/写模块由读/写单元、电子收发器、外围阻抗匹配电路 和电源组成.其中读/写单元由主读/写单元和从读/写单元组成,两个单元结构相似,不同点在于主 读/写单元负责和ZigBee无线通信模块进行通信服务,从读/写单元负责和电子标签进行数据通信和 数据传输,主从读/写单元之间通过串行外设接口(Serial Peripherannterface,SPI)进行数据交换.(3)ZigBee无线通信模块由ZigBee射频收发芯片组成,其把RFID读/写器传输过来的数据信号,转换为 ZigBee数据信号在自组网中进行传输[34]_3.3 RFID定位设计随着科技的发展定位技术越趋成熟,室内定位技术也有许多种.如:超声波技术、红外线技术、超宽带技术和射频识别技术.而射频识别技术常用频段包括:低频、高频、超高频、微波(如表1).表1RFID不同频段信号对比频段低频高频超高频微波135KHz13.56MHz433.92 MHz860〜960 MHz 2.45GHz识别范围<0.6m0.1〜1.0m1-100m1-6m 0.25〜0.5 (主动)1〜15m(被动)数据传输速率8kbit/s64 kbit/s64 kbit/s64 kbit/s 防止碰撞性能一般优良优良优良优良识别速度低-----------------—----------------►咼系统性能价格高,易衍射,损耗高价格低,适宜短距离长距离识别,适合跟踪,对温度等敏感长距离识别,适合跟踪,对温度等敏感在此根据使用条件和使用环境,选择射频识别中的超高频技术进行室内定位.RFID定位是测 距定位技术,通过已知坐标的RFID读/写器与待测定标签之间的距离来计算目标的位置.测量读/写 器与标签之间的距离,一般用接收信号强度值(Received Signal Strength Indicator,RSSI),到达时间 差(Time Difference of Arrival,TDOA)和到达角度测距(Angle-of-Arrival,AOA)等方式进行测定.在众多算法中根据环境特点选择接收信号强度值(RSSI)方法来计算距离,其具有信号强度采 集简单、精确度高、误差率低和计算简单,测量终端节点能得到比较准确的精度.而在接收信号强颜洲陈开兵:基于RFID和ZigBee的实验设备定位系统研究度值(RSSI)方法中又分为平均值取值法、中值取值法和投票取值法3种.对于这3种取值方法,通 过表2可以发现中值取值法精确度高、误差率低、计算复杂度一般,所以选择中值取值法为设备进行定位操作.表2 RSSI取值比较取值方法误差率精确度复杂度平均值■-般■-般O (n)中值低高O ( nlogn )投票取值较低■-般O( n) RSSI计算公式:RSSI= -(10nlg(d)+A),公式中n是无线信号传输指数,d是标签与读/写器之 间的距离,A是标签与读/写器之间1米的取值.4 ZigBee无线自组网模块设计随着通信技术的进步,无线局域网组网方式多种多样.ZigBee技术是一种网络通信标准,是基 于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议.具有低功耗、低成本、安全可靠、接人方便、组网简单 等特点.4.1自组网硬件模块设计在实验设备定位系统中,走廊和楼道的路由节点是由CC2530芯片、时钟与电源模块、串口模 块、无线设备等组成.路由节点中的CC2530芯片是TI公司针对IEEE802.15.4标准开发的,其内部 由CC2530通信模块,增强型8051CPU、128K B FlashRO M和8KBRAM构成;时钟与电源模块主要 解决电源长时间低功耗供电;串口模块主要用于通信设备调试;无线设备主要用于收发数据,数 据包过滤和地址识别[5].协调节点能够将读/写器的信息通过路由节点,采用多跳方式,发送给实验 设备定位系统.4.2 自组网的组建在整个建筑物中,自组网的路由节点布设位置,需要根据具体的建筑物结构进行设置.一般走 廊每隔10到15米设置一个路由节点,在走廊两边交叉设置;在楼梯间一般设置2到3个路由节点. 这样交叉设置,相互之间可以备份,网络采用交叉方式进行通讯,线路可以复用,有利于无线自 组网的组网.为保证数据传输的连续性和稳定性,路由节点在布置时,相邻节点信号要相互覆盖,这样就 形成了相互备份的关系,也能减少信号之间的干扰,保证数据的多跳传输.从而保证了局域网的稳 定,提高了数据传输质量和传输速率[6].从图中可以看出数据是以链路形式进行传输,但某一个协调节点出现故障,可实时切换到相河西学院学报2018年第2期邻的路由节点进行数据传输,同时,把故障节点数据发送到定位系统数据处理平台,方便管理人 员及时处理故障(如图3).5实验设备定位系统平台通过定位系统和ZigBee无线自组网采集的数据信息可以直接录人到平台数据库,供定位系统 和数据查询系统使用.实验设备定位系统平台采用Lab VIEW软件设计,利用软件中自带的工具包 SQL Toolkit对数据库进行访问.Lab VIEW SQL Toolkit能与大部分数据库引擎相连,也与SQL数据库兼容.定位系统平台可以实时监测到设备的位置信息和设备属性信息,方便对设备和资产的管 理,防止设备被盗.6结语基于RFID技术和ZigBee技术的实验设备定位系统,是RFID射频模块和ZigBee无线网的有机 组合.它能够实现远程、实时对实验设备进行管理和监控,有效的降低人丁成本,减少设备被盗现 象的发生,提高了管理效率.参考文献:[1]罗娟,曾凡仔,李仁发,等.无线传感器网络原理与OMNeT++实现[M].湖南大学出版社,2011.[2]周俊,张少欣.基于ZigBee中技术的定位系统研究与实现[J].通信技术,2011, 44(04): 161-169.[3]杨玲,徐曼.基于ZigBee技术的无线射频识别系统硬件设计[J].哈尔滨工业大学学报,2012, 17(3): 65-68.[4]李瑞,赵晓军,袁颖,等.基于RFID/ZigBee的智慧家居控制系统的研究[J].微型计算机与应用,2015(19): 60-63.[5]张峰.Zigbee技术在远程计算机电源控制系统中的应用[J].数字技术与应用,2014(9): 87.[6]姜涛,王学文.基于ZigBee和APP技术的智能公交系统及优化设计[J].自动化仪表,2015,36(12): 31-35.S tudy on the L ab o ra to ry E q u ip m e n t P o s itio n in g System Based on R F ID and Z igB eeYan Zhou Chen K a i-b in g(Chuzhou Vocational and Technical College,Chuzhou Anhui239000)Abstract:Under the situation that our government increases the construction of laboratory in universities,there is more input of hardware into each laboratory,and the storage of equipment is confused and equipments are occasionally lost.Based on RFID,ZigBee and RSSI ranging theory,a laboratory positioning system is designed,which is composed of RFID tag system,full function device(FFD)and reduced functional device (RFD). The design is based on RFID positioning system and ZigBee short distance,low power self- grouping wireless LAN technology.It is verified the system can be used to locate position precisely,manage the experimental equipment effectively and improve the assets management.Keywords:RFID;ZigBee;RSSI;Location[责任编辑:葛素红]。
一种基于RFID和ZigBee技术的局域定位系统

一种基于RFID 和ZigBee 技术的局域定位系统张颖,杨臻(上海海事大学信息工程学院,上海201306)摘要:介绍了一种基于RFID 和ZigBee 技术的室内定位系统的设计。
该设计以第二代片上系统CC2530为核心,配合RFID 阅读器和标签、以及一些外围电路构成了硬件定位系统。
采用基于接收信号强度值(RSSI )的定位技术和最大似然估计的计算方法进行定位。
重点阐述了该定位系统的结构和硬件电路设计,分析了定位系统的工作原理、软件流程和定位算法的实现。
实验证明该定位系统能够实现室内局域定位的功能。
关键词:ZigBee ;无线射频识别;接收信号强度值;定位中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1674-6236(2012)10-0175-04A kind of regional positioning system based on RFID and ZigBee technologyZHANG Ying ,YANG Zhen(College of Information Engineering ,Shanghai Maritime University ,Shanghai 201306,China )Abstract:A design of indoor location system based on RFID and ZigBee technology is introduced ,the hardware of the positioning system is made by the second -generation system -on -chip CC2530,the RFID reader ,the tags and some peripheral circuit as well.It adopts RSSI and MLEM (Maximum Likelihood Expectation Maximization )to calculate the positioning results.The location system structure and hardware circuit design are introduced emphatically ,and the working principle ,software process and location algorithm implementation are analyzed.The experiment illustrates that the location system can realize the function of local area positioning.Key words:ZigBee ;Radio frequency identification ;Received signal strength indication ;Positioning收稿日期:2012-03-16稿件编号:201203123基金项目:上海海事大学科研基金项目资助(20110036)作者简介:张颖(1968—),男,安徽合肥人,博士,副教授。
如何利用RFID和ZigBee技术实现室内定位系统-

如何利用RFID和ZigBee技术实现室内定位系统?随着物联网的研究和无线传感网络技术迅速发展,ZigBee技术作为一种新兴的低成本、低功耗、低速率短距离的无线传感网络技术,它是基于IEEE802.15.4标准开发的无线协议。
IEEE802.15.4负责物理层和MAC层,而ZigBee联盟负责制定网络层和应用层。
利用ZigBee技术实现定位具有低成本、低功耗的优点,且信号传输不受视距的影响,被广泛的应用于环境监测、工业现场采集、智能家居和医疗护理等领域。
RFID(Radio Frequency IdenTIficaTIon,射频识别)是利用射频信号通过空间融合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息到达自动识别目的的技术。
射频识别卡的优点就在于它的非接触性,因此它在完成识别工作时无须人工干预,适于实现自动化、可识别高速运动物体并可同时识别多个射频卡,操作快捷方便。
RFID技术是一个崭新的技术应用领域,它小仅涵盖了射频技术,还包含了射频技术、密码学、通信原理和半导体集成电路技术,是一个多学科综合的新兴学科。
因此,对RFID技术的认识和研究具有深远的理论意义。
目前实现室内定位主要有基于测距技术和非测距技术,基于测距的定位算法有AOA、TOA、TDOA、RSSI;基于非测距技术的定位算法主要有:DV-Hop定位算法、质心算法、凸规划定位算法等。
基于测距的定位机制定位精度相对较高,在低功率无线设备组成的高密度网中,由于各设备之间的同步无法实现,利用AOA、TDOA估计具体难以实现。
尽管可以通过测量TOA来估计距离,但是多径和噪声,以及参考时钟的不精确性,都将使距离估计的效果变差;基于非测距的定位算法无需测量节点间的绝地信息和角度信息,是利用网络连通性计算节点的位置,但是定位精度低。
而基于RSSI的距离估计,可以由传感器节点自身测量得到,不需要额外的硬什支持。
与单纯利用连通信息的算法相比,RSSI 增添了额外的有价值的信息。
基于RFID技术精神病院管理系统

技术精神病院管理系基RFID,Word【最新资料版,可自由编辑!】1页18 共页第目录1系统概述 (4)1.1 系统背景 (4)1.2 系统目标 (4)1.3设计标准 (5)2系统功能 (5)3系统特点 (5)4系统方案 (7)4.1 患者进出院门禁管理 (7)4.2 患者定位方案 (7)4.3 患者跟踪方案 (8)4.4 医院禁区管理 (8)4.5 患者治疗管理 (9)4.6 视频监视线路 (9)4.7 病例档案管理 (10)5系统组成 (11)5.1 系统总体结构 (11)5.2 系统的主机软件 (11)6 产品介绍 (12)6.1 RFID阅读器 (12)6.2 RFID触发器 (13)6.3手腕式标签 (14)页18 共页2 第6.4人脸识别门禁机 (15)7 公司简介 (16)页18 共页3 第1系统概述1.1 系统背景精神病学是一门古老的医学,也是一门新兴的医学;它既是自然科学,又与社会科学密切相关;它与其它临床各科有比较明显的不同,因此,其管理具有特殊性。
同时,科学技术的进步,社会的发展,医学模式的转变也给精神病医院的管理提出了新的要求,为此,我国已故的著名精神病学学者伍正谊教授生前提出了一种精神病医院管理的新模式,其核心是抛弃了封闭式的管理和唯药物治疗的传统模式,参照国外先进的精神病院管理方式,结合我国国情,提出“建筑园林化、管理开放化、生活家庭化、治疗综合化”的四化管理模式。
由于精神病人的特殊性,精神病医院不能像常规医院那样来管理病人,如何自动识别、定位和跟踪精神病人,如何自动清点精神病人,是精神病医院在管理过程中一项重要的环节和组成部分。
因此,加强精神病医院管理,减少精神病患者对家庭及社会造成的不良影响,对于维护社会稳定,促进经济发展及精神文明建设具有重要意义。
本系统就是为解决上述的难点而组织研发的。
1.2 系统目标基于RFID+人脸识别技术所研发的精神病人管理系统,其建设目标是:在保证系统安全、稳定运行的前提下,从管理人员的实际应用方式出发,以现代化的传感技术、射频识别技术、控制技术以及传输技术实现精神病人的监控,从而为现代化的精神病院管理提供必要、可靠的安全保证。
基于zigbee的人员定位系统介绍

基于zigbee系统的人员定位系统简介一系统设计原理人员定位管理系统是采目前最先进的Zigbee无线识别技术,ZigBee技术基于IEEE802.15.4协议,2.4GHZ高频率,自组网技术,是一种新型的具有统一技术标准的无线通信技术。
协议内部数字信号强度(RSSI)与无线连接质量(LQI)2个高精度,高标准的数字量使我们硬件定位系统的关键基础。
其算法核心:每个路由节点接收到Tag的数据以后,从数据结构体提取内部数字信号强度(RSSI)与无线连接质量(LQI),根据多个路由节点,提取不同的RSSI。
LQI数值计算出相对应的位置。
当Tag达到摸一个路由附近时候,数值达到最大,此时会记录此Tag经过次路由,以便描述Tag踪迹时候使用。
zigbee网络是由终端节点、路由、和协调器 3种设备构成。
协调器收集所有节点和路由的信息,通过RS232发给监控计算机。
通常放在距离控制室最近的位置。
根据现场实际安装的要求,或者结构布局限制,有效的安装无线路由节点,从而构成完整通讯网络。
待定位人员必须随身携带标识卡,当持卡人员经过设置识别系统的地点时被系统识别。
系统将读取该卡号信息,通过zigbee传输网络,将持卡人通过的路段、时间等资料传输到网关二硬件系统系统由四部分组成:人员标签终端、读卡器与数传设备、Zigbee网关、后台管理平台。
同时监护中心提供丰富的图形操作界面,接受指挥人员操作指令1,服务器部分可以是PC或专用服务器,提供RS232串口或以太网接口。
接收TAG数据后,通过一定算法来处理TAG数据并结合地图来展示人员位置与相关紧急报警信息。
2网关:服务器和Zigbee网络之间的桥接设备,网络中所有的标签信息最终汇聚到网关,再传输至服务器。
根据应用需求,网关可以使用RS232接口、RJ45接口、无线WiFi、GPRS等接口和技术和服务器连接3 Reader读卡器与路由节点:负责读取TAG相关信息并利用Zigbee网络远传数据到网关,在标签通讯范围内的读卡器都会收到TAG标签数据。
基于ZigBee技术的RFID空间定位系统

基于ZigBee技术的RFID空间定位系统
房淑芬
【期刊名称】《信息技术》
【年(卷),期】2009(033)009
【摘要】通过ZigBee mote与RFID reader结合的方式应用随机数定位算法展示了一种低能耗的基于Zigbee技术的RFID空间定位系统,使得对佩带了Zigbee mote的人可以实时进行定位.在本系统中,通过使用基于取样的表示方法,定位算法能够表示任意分布.通过将系统实现的算法与算法原型比较,可以发现在Non-Line-Of-Sight(NLOS)场景下,本算法的定位错误(positioning errors)有明显改进.【总页数】4页(P102-105)
【作者】房淑芬
【作者单位】辽宁省铁岭师范高等专科学校,铁岭,112001
【正文语种】中文
【中图分类】TP391
【相关文献】
1.基于RFID和Zigbee技术煤矿井下人员跟踪定位系统研究 [J], 盛利
2.一种基于RFID和ZigBee技术的局域定位系统 [J], 张颖;杨臻
3.三维空间RFID定位系统方法及其应用研究 [J], 高锐;程良伦;苏海武
4.基于RFID技术和Zigbee技术的跟踪定位系统设计 [J], 盛震男;李晖;
5.基于ZigBee技术的奶牛定位系统组网方案研究 [J], 姜宇
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医院人员设备ZigBee定位管理系统设计方案

医院人员设备ZigBee定位管理系统设计方案智能医疗医院人员设备定位管理系统,基于ZigBee无线人员定位监护技术,采用ZigBee有源电子标签,以腕带、卡片等形式,给需要追踪监护的病人佩戴上电子标签,就可以实时掌握具体位置。
通过计算机监控中心可以监测病人的即时位置、状态等。
一、概述医院是个极其动态的工作环境,医疗资源和人员在发生实时的变化,并需要及时的处理。
例如,急救时需要知道最近的清洁输液泵在哪里,需要赶快寻找某个医生;用药时需要知道患者。
这些实时信息的缺乏往往导致耽误救治、误治等情况发生,影响了医疗服务质量。
如果缺乏对医疗资产和人员的实时监控,则直接影响了诊疗服务质量和医院效益。
医院迫切需要建立一个医疗动态管理平台,来实现对医疗设备、病房、病人、病人安全、药品、医疗垃圾、医疗用品等医疗资源的自动实时追踪,并基于此建立新一代的医疗急救系统和社会应急医疗防御系统。
二、系统简介自主研发的ZigBee无线人员定位监护系统采用ZigBee有源电子标签,以腕带、卡片等形式,给需要追踪监护的病人佩戴上电子标签,就可以实时掌握具体位置。
通过计算机监控中心可以监测病人的即时位置、状态等。
三、系统架构首先在楼的每个房间门口和每个楼层的出口以及楼门口安放若干个定位路由,并且将它们通过zigbee无线以及GPRS和监护室的计算机联网。
同时给每个病人佩带一个腕带标签(电子标签),每个病人的腕带标签和他所在房间的读卡器是配套的。
当佩戴电子腕带的病人进入楼以后,只要通过或接近安置在院内的任何一个读卡器,读卡器即会马上感应到信号同时立即上传到对应监护室的计算机上,计算机马上就可判断出具体信息(如:是谁,在哪个位置,具体时间,身体状况等),并且判断病人是否走错房间,同时把它显示在监护室的电脑显示屏上并做好备份。
管理者也可以根据大屏幕上或电脑上的分布示意图点击院内某一位置,计算机即会把这一区域人员情况统计并显示出来。
如果病人在规定时间内离开所在房间,监护室发出信号,并显示人员的具体情况,去向以及预计返回时间。
基于zigbee的医院监护系统设计作品设计报告

2014“赛佰特杯”第三届全国大学生物联网创新设计应用大赛作品设计报告基于zigbee的医院监护系统的设计Design of hospital monitoring system based on ZigBee设计报告队伍编号:CYB-JS-025参赛学校:山东交通学院作者:徐梅娜刘艳红李雪雪贺可晓谢经宽指导教师:焦忭忭组别:√本科组□高职组目录课题摘要 (3)第一章绪论 (3)第二章系统方案 (4)2.1系统体系结构设计 (4)2.2系统模块设计 (5)第三章功能与指标 (6)3.1实现功能 (6)3.2开发语言 (10)3.3数据库 (10)第四章实施原理及过程 (12)4.1系统基本实施原理 (12)4.2 无线定位算法设计 (14)第五章硬件框图 (14)5.1 定位节点设计 (14)5.2 参考节点设计 (16)5.3网关节点设计 (17)5.4 CC2430和CC2431的介绍 (17)第六章特色和创新点 (20)6.1特点和优势 (20)6.2创新点 (20)结论 (21)参考文献 (22)课题摘要:摘要内容:目前我国约有严重精神疾病患者1600万人,因为看护不周而造成的走失、自杀、杀人伤人现象呈逐年增加之势,精神疾病总负担已跃居各类疾病之首。
因此,解决精神病人的看护监管问题日益突出,各医院对于精神病人的定位管理是一个普遍的难题,且相关解决方案很少。
本文设计了一套基于ZigBee技术的精神病人定位管理系统,结合现代传感器技术,构建成一个基于ZigBee技术的无线传感网络,实现对精神病医院中病人的追踪定位和活动监控,极大提高了精神病院的信息化管理水平。
第一章绪论GPS是目前应用最为广泛的定位技术,但是对室内近距离定位,GPS的精度远远达不到要求。
随着智能终端和无线通讯技术的发展,国内外很多机构开始研究室内定位技术,ABI Research调研公司在关于定位需求和潜在应用的调查研究也表明基于位置的服务在未来将带来70~80亿美元的市场收入。
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基于ZigBee+RFID的智慧精神病院定位系统北京昊天同泰科技物联网中继器井下人员定位系统ZIGBEE解决方案发布时间:2012-09-18 16:08类型:解决方案386人浏览随着无线传感器网络应用和定位技术研究的深入,一些新的定位技术和方法也应运而生,如基于相对部署位置的定位方法、基于绝对的地理信息定位方法以及基于ZigBee/IEEE 802.15.4无线网络技术的定位方法等。
针对煤炭与非煤企业,井下作业人员流动性大,一旦下井后,就无法确切地知道他们所处的位置,当矿井发生透水、火灾、塌陷等事故时,将给救灾工作带来极大的困难。
为了能实时的了解井下人员的流动情况;了解当前井下人员的数量及分布情况;查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域;和查询任一指定人员或指定日期的活动踪迹。
在平时可作为下井考勤系统,对任一指定月份、或任一指定日期段,对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计,便于考核,打印相关报表;一旦矿井发生透水、火灾等灾害事故,可对抢险救灾的人员统计、定位等起准确的指导作用。
该系统能对矿井瓦斯情况实现无人自动监测、自动报警,能确保安全监察业务准确、实时、快速的运行,保证抢险救灾、安全救护的高效运作,对煤炭开采各生产成本指标作出科学、全面的统计分析,对单位内部员工作出详尽、周密的人事安排,并提供全面系统的决策资料,是各级领导对煤矿管理做出科学决策的最佳助手。
系统原理GBAN井下人员安全定位管理系统是基于以太网工业技术形成的数据、语音、图像网络综合管理平台。
能够实现实时监测井下人员,设备位置、人员历史轨迹、井下人员分布状况、考勤、统计井下人员数量,并能够随时的掌握井下不同区域的安全状况。
从而能够在第一时间内采取有效的预防措施;事故发生后,可迅速的检索到事故发生场地,从而制定出及时的有效抢救措施,将矿难事故减轻到最低状态。
系统功能介绍(1)实时的监测到井下轨道作业人员的精确位置,及时准确的提供井下人员的数量、位置、分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹,为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
(2)本系统集成了跟踪定位、语音和短消息通讯、灾后救急、工作考勤、日常管理等五套系统为一体。
(3)实时跟踪、检测矿井下人员的位置坐标。
(4)数据﹑信息历史存储回放:该系统具有数据存储和回放功能。
(5)支持多个基站之间无线数据传输和短消息通信。
(6)实现井下信号全覆盖,可以对井下全部区域进行定位、通讯监控。
(7)在事故发生时,矿井下人员可在第一时间向调度台报告事故类型和具体状况,对救援有极大帮助。
(8)在事故发生时,可以提供井下人员最后出现的位置坐标,避免盲目搜寻,节省搜救时间,为救援提供可靠技术保障。
(9)短信求救功能,一旦井下遇到突发情况(如火灾、瓦斯爆炸、塌陷、透水等)可以通过随身携带的矿用本安型识别卡按报警键进行报警。
(10)支持将各个矿井的定位信息通过互联网汇总实时显示到总公司的总调度室和主要领导的电脑中,方便领导及时了解各个矿井人员状态(11)支持双向短消息点对点和群发通信功能。
(12)具有打印历史数据功能。
系统设备系统设备由两部分构成,分别为井下部分与井上部分:井上设备:服务器、UPS无间断电源、调度台、本安型信息传输接口、音响、矿用本安型基站等。
井下设备:矿用本安型基站、本安型识别卡、矿用本安电源、防暴摄像机。
目前应用范围该系统广泛应用于各种煤矿及非煤矿井的安全生产调度、管理、指挥,安全撤离如煤矿井下作业、金属矿与非金属矿井、隧道、地铁等巷道施工现场,同时还可用于工厂、监狱、电厂、石化等单位组织的数字信息化管理,全面有力地给矿山企业提供了安全生产调度、管理、指挥提供先进的综合通讯技术支持,减少了井下人员遇难事故的发生。
未来应用范围1.家庭自动化应用在家庭自动化应用方面,该系统可用于安防自动报警,烟雾、煤气泄漏检测。
照明设备的自动控制与遥控,空气环境、节能控制,门窗检测与控制,水、电、气三表的远程抄表。
2.医疗领域利用无线传感技术与该系统设备结合在一起,可以及时、准确、方便、实时地对患者的血压、脉搏、体温等生命特征进行检测,从而使医护人员作出有效、快速反应,准确诊断病情,及时挽救危重病人。
3.传统农业是一种粗放型的耕作方式。
现代化农业要求对局部的环境、土壤的成分、气候、无人操作的技术进行全面的检测。
无土栽培、大棚温室的环境控制等需要有效检测手段。
该系统利用ZigBee技术由于具有成本低、功耗低等优点,也是现代化农业中广泛应用前景。
4.隧道安全监测该系统采用目前最先进的Zigbee无线网路技术,根据高速公路隧道、铁路隧道、地铁隧道安全施工企业的技术要求和安全标准而设计,是一种安全可靠的、智能化的隧道施工管理系统。
5.交通可以预测到不远的将来,城市街道、高速公路、交通路口、信号灯、车辆检测设备等都会安装大量成本低、耗电低、具有极强组网能力的设备,组成的智能交通系统。
这样,车辆在行驶过程中状态、方位等都在有效的监测之中,能够将导航、地理信息及时传送给车辆,还能够对交通系统进行调度。
这不仅能够提高行车安全,减少事故的发生,还能够有效地缓解交通压力,减少拥挤的发生。
井下人员定位系统ZIGBEE解决方案发布时间:2012-09-18 16:08类型:解决方案386人浏览随着无线传感器网络应用和定位技术研究的深入,一些新的定位技术和方法也应运而生,如基于相对部署位置的定位方法、基于绝对的地理信息定位方法以及基于ZigBee/IEEE 802.15.4无线网络技术的定位方法等。
针对煤炭与非煤企业,井下作业人员流动性大,一旦下井后,就无法确切地知道他们所处的位置,当矿井发生透水、火灾、塌陷等事故时,将给救灾工作带来极大的困难。
为了能实时的了解井下人员的流动情况;了解当前井下人员的数量及分布情况;查询任一指定下井人员当前或指定时刻所处的区域;和查询任一指定人员或指定日期的活动踪迹。
在平时可作为下井考勤系统,对任一指定月份、或任一指定日期段,对下井人员进行下井次数、下井时间等进行分类统计,便于考核,打印相关报表;一旦矿井发生透水、火灾等灾害事故,可对抢险救灾的人员统计、定位等起准确的指导作用。
该系统能对矿井瓦斯情况实现无人自动监测、自动报警,能确保安全监察业务准确、实时、快速的运行,保证抢险救灾、安全救护的高效运作,对煤炭开采各生产成本指标作出科学、全面的统计分析,对单位内部员工作出详尽、周密的人事安排,并提供全面系统的决策资料,是各级领导对煤矿管理做出科学决策的最佳助手。
系统原理GBAN井下人员安全定位管理系统是基于以太网工业技术形成的数据、语音、图像网络综合管理平台。
能够实现实时监测井下人员,设备位置、人员历史轨迹、井下人员分布状况、考勤、统计井下人员数量,并能够随时的掌握井下不同区域的安全状况。
从而能够在第一时间内采取有效的预防措施;事故发生后,可迅速的检索到事故发生场地,从而制定出及时的有效抢救措施,将矿难事故减轻到最低状态。
系统功能介绍(1)实时的监测到井下轨道作业人员的精确位置,及时准确的提供井下人员的数量、位置、分布情况和每个人员任意时刻所在的位置及各时间段的活动轨迹,为事故处理和救援工作提供可靠的数据依据,保证抢险救灾和安全救护工作的高效运作。
(2)本系统集成了跟踪定位、语音和短消息通讯、灾后救急、工作考勤、日常管理等五套系统为一体。
(3)实时跟踪、检测矿井下人员的位置坐标。
(4)数据﹑信息历史存储回放:该系统具有数据存储和回放功能。
(5)支持多个基站之间无线数据传输和短消息通信。
(6)实现井下信号全覆盖,可以对井下全部区域进行定位、通讯监控。
(7)在事故发生时,矿井下人员可在第一时间向调度台报告事故类型和具体状况,对救援有极大帮助。
(8)在事故发生时,可以提供井下人员最后出现的位置坐标,避免盲目搜寻,节省搜救时间,为救援提供可靠技术保障。
(9)短信求救功能,一旦井下遇到突发情况(如火灾、瓦斯爆炸、塌陷、透水等)可以通过随身携带的矿用本安型识别卡按报警键进行报警。
(10)支持将各个矿井的定位信息通过互联网汇总实时显示到总公司的总调度室和主要领导的电脑中,方便领导及时了解各个矿井人员状态(11)支持双向短消息点对点和群发通信功能。
(12)具有打印历史数据功能。
系统设备系统设备由两部分构成,分别为井下部分与井上部分:井上设备:服务器、UPS无间断电源、调度台、本安型信息传输接口、音响、矿用本安型基站等。
井下设备:矿用本安型基站、本安型识别卡、矿用本安电源、防暴摄像机。
目前应用范围该系统广泛应用于各种煤矿及非煤矿井的安全生产调度、管理、指挥,安全撤离如煤矿井下作业、金属矿与非金属矿井、隧道、地铁等巷道施工现场,同时还可用于工厂、监狱、电厂、石化等单位组织的数字信息化管理,全面有力地给矿山企业提供了安全生产调度、管理、指挥提供先进的综合通讯技术支持,减少了井下人员遇难事故的发生。
未来应用范围1.家庭自动化应用在家庭自动化应用方面,该系统可用于安防自动报警,烟雾、煤气泄漏检测。
照明设备的自动控制与遥控,空气环境、节能控制,门窗检测与控制,水、电、气三表的远程抄表。
2.医疗领域利用无线传感技术与该系统设备结合在一起,可以及时、准确、方便、实时地对患者的血压、脉搏、体温等生命特征进行检测,从而使医护人员作出有效、快速反应,准确诊断病情,及时挽救危重病人。
3.传统农业是一种粗放型的耕作方式。
现代化农业要求对局部的环境、土壤的成分、气候、无人操作的技术进行全面的检测。
无土栽培、大棚温室的环境控制等需要有效检测手段。
该系统利用ZigBee技术由于具有成本低、功耗低等优点,也是现代化农业中广泛应用前景。
4.隧道安全监测该系统采用目前最先进的Zigbee无线网路技术,根据高速公路隧道、铁路隧道、地铁隧道安全施工企业的技术要求和安全标准而设计,是一种安全可靠的、智能化的隧道施工管理系统。
5.交通可以预测到不远的将来,城市街道、高速公路、交通路口、信号灯、车辆检测设备等都会安装大量成本低、耗电低、具有极强组网能力的设备,组成的智能交通系统。
这样,车辆在行驶过程中状态、方位等都在有效的监测之中,能够将导航、地理信息及时传送给车辆,还能够对交通系统进行调度。
这不仅能够提高行车安全,减少事故的发生,还能够有效地缓解交随着数据业务和多媒体业务的快速增加,人们对定位与导航的需求日益增大,尤其在复杂室内环境,如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场、矿井等环境中,常需确定移动终端或其持有者、设施与物品在室内的位置信息。
现有室内定位技术解决方案主要有A-GPS定位技术、超声波定位技术、红外线定位技术、基于RFID的定位技术、基于计算机视觉的定位技术、以及基于无线网络的定位技术等。