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一、托老院安全管理系統(tǒng)主要功能

對(duì)于托老院安全管理系統(tǒng)來說，主要分布為兩方面功能，監(jiān)控終端和移動(dòng)腕帶終端。采用成熟的RFID識(shí)別技術(shù)，利用無線傳輸功能，在體溫、脈搏跳動(dòng)等感應(yīng)設(shè)計(jì)安全管理系統(tǒng)。讓老人成為一個(gè)網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測(cè)團(tuán)體，從而組成小型物聯(lián)網(wǎng)組織，從而實(shí)現(xiàn)任人物定位，通過體溫脈搏、重力感檢測(cè)，從而確定老人日常生活的安全狀態(tài)及所在定位，可以這樣說托老院的安全管理系統(tǒng)是一個(gè)整體，而在設(shè)計(jì)上，也要時(shí)時(shí)刻刻的顧忌實(shí)際情況，如今托老院很多系統(tǒng)設(shè)計(jì)非常的實(shí)體化，也很普遍，在此類服務(wù)系統(tǒng)或軟件中，人性化操作和信息化管理也較為明顯。

1.安全監(jiān)測(cè)終端服務(wù)監(jiān)控終端是利用Linux操作系統(tǒng)設(shè)計(jì)原理完成，Linux操作系統(tǒng)是根據(jù)在PXA270平臺(tái)來進(jìn)行。一般的檢測(cè)服務(wù)器短共分為人員管理、突發(fā)事件處理、語音呼叫項(xiàng)功能。對(duì)于托老院人員管理來說，安全系統(tǒng)中的主要工作原理為，在電腦中利用監(jiān)控終端查到目前老人所定位的分布范圍，而此過程中，也要統(tǒng)計(jì)每位老人具體身體情況，其中包括體溫、脈搏、心率、血壓等。突發(fā)事件處理是針對(duì)于緊急情況的反應(yīng)與控制，當(dāng)老人腕帶發(fā)出警報(bào)時(shí)，移動(dòng)腕帶終端監(jiān)測(cè)會(huì)自動(dòng)顯示老人情況，以便快速處理問題。語音呼叫方便與管理人員在活動(dòng)范圍之內(nèi)與老人溝通，可以這樣說，安全監(jiān)測(cè)終端起到了一個(gè)整體控制的作用，這樣，就可以清晰的進(jìn)行分辨和檢測(cè)。

2.移動(dòng)腕帶終端移動(dòng)腕帶終端是在手腕上為老人佩戴的攜帶式終端，在這個(gè)程序中，主要是在老人身上采集裝備各類傳感器信息，經(jīng)此之后由ZigBee無線發(fā)送到安全監(jiān)測(cè)終端。本類程序是根據(jù)Linux在操作系統(tǒng)中的英語而成，在API系統(tǒng)的調(diào)用之下，由采用多線程數(shù)據(jù)處理，從而形成移動(dòng)腕帶終端監(jiān)測(cè)功能。此類模塊處于移動(dòng)模塊，而主要功能也分布在以下幾個(gè)方面，首先，基于老人安全健康狀態(tài)監(jiān)測(cè)，主要功能為利用腕帶上的傳感器，隨時(shí)監(jiān)測(cè)老人身體狀況，當(dāng)其血壓、脈搏、體溫發(fā)生與正常指數(shù)而背的變化時(shí)，系統(tǒng)將產(chǎn)生提示和警告。其次，發(fā)送警報(bào)功能，這類功能主要運(yùn)用于突發(fā)類情況，采用監(jiān)控終端通訊了解突發(fā)狀況，比如，當(dāng)老人發(fā)生摔倒健康信號(hào)異常時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)監(jiān)測(cè)到老人的具體位置和所處狀況。最后，采用RFID標(biāo)簽定位功能，此功能的主要原理為，在老人活動(dòng)范圍之內(nèi)，利用RFID射頻識(shí)別卡記錄所標(biāo)簽信息，找到老人定位。

二、老人管理系統(tǒng)設(shè)定老人管理系統(tǒng)

在安全防護(hù)中起到非常關(guān)鍵性的作用，其系統(tǒng)大概也分為個(gè)人資料、床位標(biāo)識(shí)、外出登記和換房記錄等等，是一個(gè)老人基本狀況的整理統(tǒng)計(jì)，可以根據(jù)老人系統(tǒng)了解到老人的具體情況和所處分區(qū)。

1.系統(tǒng)檔案在系統(tǒng)檔案里，會(huì)清晰的標(biāo)注老人具體個(gè)人信息，其中包括姓名、性別、婚姻狀況、兒女聯(lián)系方式、出生日期、身份證號(hào)、工作單位、民族等等，一旦老人出現(xiàn)突發(fā)狀況之時(shí)，系統(tǒng)可自動(dòng)調(diào)試到個(gè)人信息這一欄，工作人員也可以馬上查詢到老人及老人兒女的聯(lián)系方式，不單單如此，除了老人資料這部分，來增加了兒女資料、擔(dān)保人信息等等，這都是維護(hù)老人安全的基本措施。

2.入住、外出及轉(zhuǎn)房登記功能在輸入系統(tǒng)檔案之后，老人管理系統(tǒng)會(huì)記錄老人的入住情況、外出登記和轉(zhuǎn)房登記記錄，這三方面主要檢測(cè)管理老人的居住情況，一旦發(fā)生變化之時(shí)，就會(huì)從系統(tǒng)中明確找到，而托老院的工作人員也會(huì)根據(jù)老人居住情況來進(jìn)行監(jiān)測(cè)和看護(hù)。老人安全系統(tǒng)是一個(gè)整體的管理模塊，利用數(shù)據(jù)庫的存儲(chǔ)將所有信息加以整合，已經(jīng)發(fā)生改變或其他狀況產(chǎn)生時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生信息變化。

三、關(guān)于RFID人員定位設(shè)計(jì)

1.RFID讀寫器系統(tǒng)設(shè)計(jì)在整個(gè)RFID人員定位系統(tǒng)中，RFID讀寫器絕對(duì)起到不可替代的作用，可以這樣說，此類人員定位器能夠讓托老院的工作人員明確的知道老人所在位置，這對(duì)于托老院的工作人員來說，無疑非常大的幫助。一般情況下來說，即便是面對(duì)老人在較遠(yuǎn)位置之時(shí)，只要在系統(tǒng)中設(shè)計(jì)中的幾個(gè)檢查點(diǎn)中安插RFID讀寫器，讀寫器通腕帶標(biāo)簽進(jìn)行定位，從而系統(tǒng)中顯示老人具體位置，不過要注意的是，在安裝RFID讀寫器的時(shí)候，也要根據(jù)其托老院區(qū)域而設(shè)定。比如分為四區(qū)，那么每一區(qū)設(shè)定RFID讀寫器，這樣系統(tǒng)工作人員就會(huì)根據(jù)信息的接收來判斷具體情況，一般情況下，RFID讀寫器起到一定的感應(yīng)作用，也會(huì)明顯的顯示出當(dāng)前老人所面臨的情況，在托老院中，安全系統(tǒng)中會(huì)明確的檢測(cè)到老人所處位置，這樣，在短時(shí)間內(nèi)就可解決問題，RFID讀寫器的工作原理就是根據(jù)RFID卡的標(biāo)簽與其一體產(chǎn)生識(shí)別功能，當(dāng)其系統(tǒng)中可看到明顯變化之時(shí)，就會(huì)在定位系統(tǒng)中數(shù)據(jù)查到。

2.RFID讀寫器工作原理RFID讀寫器的核心是有基站芯片和微處理器組成，它的主要作為連接用戶主系統(tǒng)的通信作用，可以利用系統(tǒng)命令完成讀寫器操作，然后將數(shù)據(jù)返回到處理器系統(tǒng)。對(duì)于托老院系統(tǒng)來說，RFID卡在數(shù)據(jù)通信上有很強(qiáng)的功能，并且傳輸速率十分快，即便所讀寫存在一定距離，也可以有效的防止沖突。而對(duì)于RFID讀寫器的工作原理來說，主要是將RFID讀寫器放在需要監(jiān)測(cè)的位置，當(dāng)有老人經(jīng)過RFID卡之時(shí)，讀取RFID讀寫器會(huì)知道老人位置及健康情況，對(duì)于RFID讀寫器一般放在托老院老人的活動(dòng)場(chǎng)所，每個(gè)設(shè)置好的檢查點(diǎn)也代表著各個(gè)地理為信息，工作人員根據(jù)老人所在位置而接收信息。利用RFID標(biāo)簽配置與腕帶之中，當(dāng)老人佩戴此標(biāo)簽時(shí)，經(jīng)所檢測(cè)的地區(qū)，RFID卡會(huì)自動(dòng)讀取過路人信息，從而將此發(fā)到安全管理系統(tǒng)中斷，在此監(jiān)控領(lǐng)域中便會(huì)馬上接收信息，表示此區(qū)老人的身體狀況、是否面臨危險(xiǎn)等等，當(dāng)老人從一個(gè)活動(dòng)區(qū)域移動(dòng)另一個(gè)區(qū)域之時(shí)，RFID標(biāo)簽也會(huì)隨之移動(dòng)變化。

四、老人跌倒監(jiān)測(cè)功能設(shè)計(jì)

在很多情況下，托老院的老人在行動(dòng)和日常生活中，節(jié)奏會(huì)比較緩慢，所以在生活整個(gè)過程中，加速度的矢量相較于年輕人的變化要小很多，因?yàn)橐话愕娜思铀俣榷紩?huì)存在一個(gè)恒量值，一旦超出范圍之內(nèi)，就會(huì)發(fā)現(xiàn)不同，所以根據(jù)加速度的矢量來確定老人的加速度是否超出范圍，從而行跌倒監(jiān)測(cè)，所以對(duì)于跌倒監(jiān)測(cè)功能來說，一般情況下是判斷老人是否跌倒等情況，在跌倒監(jiān)測(cè)功能設(shè)計(jì)上，其基本原理和跌倒監(jiān)測(cè)判斷是我們所不能夠疏忽的重要點(diǎn)。

1.基本實(shí)現(xiàn)原理對(duì)于跌倒監(jiān)測(cè)功能，加入的加速度傳感器，當(dāng)拉人身上放有加速度感染器時(shí)，我們以加速度的定義為Y軸，當(dāng)處于靜止?fàn)顟B(tài)的時(shí)候，設(shè)置為-1g，同理，設(shè)置X和Z軸為加速度曲線，那么正常的靜止?fàn)顟B(tài)下為零，將其曲線和三個(gè)軸加速度的矢量和，設(shè)置靜止?fàn)顟B(tài)+1g，這樣就可以正常的分析老人日常生活狀態(tài)，一旦發(fā)生變化，便可充分分析出來。所以，根據(jù)X軸、Y軸、Z軸以及曲線所發(fā)生的變化從而推斷老人具體情況，當(dāng)一個(gè)人處于正常狀態(tài)之時(shí)，那么，曲線狀況波動(dòng)不大，也不會(huì)發(fā)生太大的變化，一經(jīng)跌倒之后，曲線和波形相較于之前的正常狀態(tài)也發(fā)生不同，系統(tǒng)工作人員根據(jù)所發(fā)生變化而進(jìn)行檢測(cè)。

2.跌倒檢測(cè)判斷這樣，根據(jù)跌倒監(jiān)測(cè)工作原理，我們也可以從XZY三軸和曲線中了解實(shí)際狀況，在正常狀態(tài)之下，老人的動(dòng)作幅度均屬正常，而加速度的變化值也在控制范圍之內(nèi)。不過如果面臨跌倒?fàn)顟B(tài)也出現(xiàn)幾個(gè)特征，第一，適中，如果發(fā)現(xiàn)失重現(xiàn)象，加速度<1g,第二，撞擊，但身體發(fā)生撞擊之時(shí)，會(huì)與地面產(chǎn)生強(qiáng)烈的撞擊力，所以合加速的曲線一定會(huì)發(fā)生變化，也會(huì)產(chǎn)生一個(gè)變化非常大的曲線波形。第三，老人處于靜止?fàn)顟B(tài)，對(duì)于年輕人來說，跌倒之后會(huì)馬上站起來，但是其中也會(huì)存在一段靜止時(shí)間，而在曲線中會(huì)呈現(xiàn)過渡期，如果這段時(shí)間過長，就會(huì)從曲線中顯示出來。第四，關(guān)于矢量曲線，可以比較跌倒前后矢量曲線，這樣就會(huì)發(fā)現(xiàn)變化，因?yàn)楫?dāng)人體位置發(fā)生偏離，那么所處方向必然和靜止?fàn)顟B(tài)不同，與原靜止?fàn)顟B(tài)相比，就能查出老人是否跌倒。

作者：鄭鑫王自力單位：黃淮學(xué)院信息工程學(xué)院駐馬店職業(yè)技術(shù)學(xué)院