一种基于UWB的养老院内人员定位系统的制作方法

本实用新型涉及一种定位系统，特别是涉及一种基于UWB的养老院内人员定位系统。

背景技术：

定位技术，是一种应用广泛的高科技技术。目前常见的定位技术主要有PPD定位、GPS 卫星定位、北斗定位、蓝牙定位、WIFI网络定位、UWB定位、GPRS/CDMA移动通讯技术定位等。

随着智能化基础设施建设的不断革新，加之当今电子信息技术的高速发展，定位系统越来越多的应用于各行各业。另一方面，随着中国社会老龄化的加速，养老需求大大增加，再加上专业护理人员的短缺，对养老院内的安全性和舒适性要求也大大提高，如何在养老院内建立稳定高效的安全管理系统和人员定位系统，是社会急待需要解决的问题。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种定位精确、安全性高、可远程监控的基于UWB 的养老院内人员定位系统。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统，包括上位机、监控终端系统、多个定位标签和多个定位基站，在养老院内的各个房间内部的区域、养老院内的走廊和通道工人员通行的区域和养老院内大面积的片式活动区域内分别安放有多个定位基站，各定位基站与定位标签之间进行通信连接，各定位基站之间通过信号天线连接，各定位基站的通信端与上位机的通信端连接，上位机的通信端和控制端分别与监控终端系统的通信端和控制信号输出端连接。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统，其中所述定位标签又包括人员定位标签和资产定位标签，人员定位标签由养老院内的人员随身携带，资产定位标签固定在养老院内部的可移动资产上。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统，其中所述各定位基站的安装高度 3.5m～4m，相邻两定位基站之间的距离为30～50m，两相邻墙体夹角位置的定位基站间的距离大于50m时，在两定位基站之间补设定位基站。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统，其中所述信号天线又包括天花板天线和小型天线，天花板天线固定在天花板顶端，小型天线安放在墙角位置。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统，其中所述各定位基站与上位机之间依次通过同步分配器和以太网交换机连接。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统与现有技术不同之处在于：本实用新型采用UWB定位技术和三角定位原理对养老院的人员和资产进行实时定位，信号准确，定位精度大大提高。根据养老院内的实际情况将定位区域分成零维定位区域、一维定位区域或者二维定位区域，进行有针对性的全方位定位，避免定位盲区的出现。针对人员和资产分别设置有型号不同的人员定位标签和资产定位标签，在监控时能够对人员和资产进行区分，提高了养老院内的安全等级。各定位基站之间的信号天线固定在天花板顶端或者墙角等小空间位置，走线安全，保证信号稳定和系统的长时间使用。

下面结合附图对本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统的结构示意图；

图2为本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统安装位置示意图。

具体实施方式

UWB(Ultra Wide band)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB可以做到两种应用，一种是测距，在测距的时候，采用ToF(Time of Flight) 的方式，计算A、B两点电磁波飞行的时间，通过时间计算出两点之间的距离。另一种是定位，先通过计算到达时间差(TDOA：Time Difference of Arrival)来确定定位标签与接收器之间的距离，然后通过三角定位的方式，计算出定位标签的位置。

UWB因为其时间计算的精度非常高，达到0.3ns左右，在测距模式下，其精度在99.9％的情况下，在10厘米以内，考虑到定位系统的系统精度，一般定位系统，在95％的情况下，其精度能达到15厘米。

如图1所示，为本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统的结构示意图，包括上位机5、监控终端系统6、多个定位标签1和多个定位基站2，定位标签1又包括人员定位标签和资产定位标签，人员定位标签由养老院内的人员随身携带，资产定位标签固定在养老院内部的可移动资产上。如图2所示，将养老院分成零维定位区域8、一维定位区域9和二维定位区域10，零维定位区域为养老院内的各个房间内部的区域，一维定位区域9为养老院内的走廊和通道等工人员通行的区域，二维定位区域10为养老院内大面积的片式活动区域。在零维定位区域8、一维定位区域9和二维定位区域10内分别安放有多个定位基站2，各定位基站2的安装高度3.5m～4m，相邻两定位基站2之间的距离为30～50m，在两相邻墙体夹角位置的定位基站2间的距离大于50m时，在两定位基站2之间补设定位基站2。各定位基站2与人员定位标签和资产定位标签之间进行通信连接，各定位基站2之间通过信号天线7连接，信号天线7又包括天花板天线和小型天线，天花板天线固定在天花板顶端，小型天线安放在墙角等小空间位置。各定位基站2的通信端依次通过同步分配器3和以太网交换机4与上位机5的通信端连接，上位机5的通信端和控制端分别与监控终端系统6的通信端和控制信号输出端连接。每相邻的三个定位基站2为一组，每组定位基站2运用三角定位原理对位于其中的人员定位标签和/或资产定位标签进行定位，从而确定整个养老院内部人员和资产的位置。

本实用新型在工作过程中，对人员和资产进行实时位置定位，当人员和/或资产进入定位基站2信号覆盖的区域后，在任何时刻，定位基站2都可以接收到位置信号，并传给到上位机5和监控终端系统6，在监控终端系统6中显示人员和/或资产的ID编号、所处位置以及具体时间，同时可零维定位区域8、一维定位区域9或者二维定位区域10图实时显示在监控终端系统6的屏幕上，并作好备份，使得管理人员可随时了解养老院内老人和资产的位置状态。通过定位标签1的ID编号把老人按管理类型进行分类，当老人离开某一活动区域时，监控终端系统6接收到位置信号会立即进行报警。同时，为了方便临时探望人员进入养老院，也可对临时人员进行管理。根据不同管理人员的所需的不同结果，获得适合不同用户的各种报表，可以直接打印或网络打印，也可以导出到Excel、Word、Pdf等多种样式任意修改后打印。

本实用新型一种基于UWB的养老院内人员定位系统，采用UWB定位技术和三角定位原理对养老院的人员和资产进行实时定位，信号准确，定位精度大大提高。根据养老院内的实际情况将定位区域分成零维定位区域8、一维定位区域9或者二维定位区域10，进行有针对性的全方位定位，避免定位盲区的出现。针对人员和资产分别设置有型号不同的人员定位标签和资产定位标签，在监控时能够对人员和资产进行区分，提高了养老院内的安全等级。各定位基站2之间的信号天线7固定在天花板顶端或者墙角等小空间位置，走线安全，保证信号稳定和系统的长时间使用。本实用新型定位精确、安全性高、可远程监控，与现有技术相比具有明显的优点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。