一种基于rfid和gps的养老院智能管理系统的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及一种基于RFID和GPS的养老院智能管理系统，设及RFID和GPS技术 领域。
【背景技术】
[0002] 射频识别（RadioRrequen巧Identification,RFID)技术，是一种非接触式的自 动识别技术，每个RFID标签都有一个唯一的标识（ID)信息，并可写入信息，RFID阅读器通 过射频的方式读器标签的ID信息。RFID标签由于是通过射频来读取，具有可工作于恶劣的 环境、读取速度快、一次可读取的标签数目多、读取距离远等诸多优点。RFID射频标签分为 无源与有源两类，无源电子标签相较有源电子标签而言，价格更低，消耗能量更小，在阅读 距离和物体运动速度没有太高要求的情况下，具有更高的性价比。
[000引全球定位系统（Global化sitioningSystem,GP巧是由美国国防部研制建立的一 种具有全方位、全天候、全时段、高精度的卫星导航系统，能为全球用户提供低成本、高精度 的=维位置、速度和精确定时等导航信息。
[0004] 随着整个社会的老龄化，老年人的保健与护养越来越受到人们的关注。过去的养 老院管理通常是人工管理，可能会有或多或少的疏漏，出现一些照顾不周或者老年人走失 的状况。基于RFID和GI^S该两种技术的养老院智能管理系统，可W实时监测老年人的生理 健康情况，同时可W实时反映老年人的位置信息，该使得养老院的管理更加科学有效。
【发明内容】
[000引发明目的；为解决现有技术中存在的技术问题，本发明提出一种基于RFID和GPS的养老院智能管理系统，该系统可W应用在养老服务中屯、、疗养院、有条件的家庭，用于老 年人或病人的健康监护，也可W实现室内与室外的定位，防止老年人走丢。
[0006] 技术方案；为实现上述技术目的，本发明的养老院智能管理系统包括数据中屯、、无 源电子标签、阅读器、电源模块、微处理器W及分别与所述微处理器相连的健康监测模块、 GI^S定位模块、存储器和数据通讯模块，其中，
[0007] 所述的无源电子标签贬存有用户的身份信息；
[000引所述的阅读器用于识别所述无源电子标签的射频信号标签信息，所述阅读器至少 有四个，所述阅读器通过无线网络将标签返回的信息传输至数据中屯、，并由数据中屯、解算 用户的定位信息，其中一个阅读器设置于养老院的出入口，作口禁管理用，定义为口禁阅读 器，其余的阅读器分别设置于养老院的室内，作室内定位用，定义为室内定位阅读器；
[0009] 所述的健康监测模块用于对用户实时测量生理指标得到用户生理信息；
[0010] 所述的Gl^s定位模块用于实时接收用户在室外的GI^S卫星定位信息得到用户的室 外位置信息；
[0011] 所述存储器用于存储健康监测模块的用户生理信息和Gl^s定位模块的用户位置 信息并将上述信息传送给微处理器；
[0012] 所述微处理器将存储的健康检测模块的用户生理信息和GI^S定位模块的用户位 置信息通过所述数据通讯模块传输到所述数据中屯、；
[0013] 所述的电源模块用于为整个养老院智能管理系统提供电压。
[0014] 具体地，所述的数据通讯模块由SIM卡、天线及接口组成。
[0015] 所述的健康监测模块包括压力传感器、光电脉搏传感器和模数转换电路，所述健 康检测模块通过压力传感器采集血压信号和脉搏信号，所述模数转换电路与所述压力传感 器相连并将模拟信号转换为数字信号，实现对用户的实时健康监护。
[0016] 优选地，所述的定位阅读器的个数为3个，分别设置于养老院室内的不同地方，通 过内置天线发射=个不同频段的射频信号进行室内定位，具体地，所述的定位阅读器根据 检测到的本频段的信号强弱，通过S点定位来确定用户位置。由于信号的发射信号与接收 信号满足关系式：
[0017]lOlog(PR) = 101og(PT)-10nlog(r)
[0018] 式中PR是接收信号的强度（分贝），PT是发射信号的强度（分贝），n是传播因 子，与周围环境有关，r是收发单元间的距离。已知室内的S个阅读器A、B、C的坐标为（Xi， 心Zi)，（i= 1，2，扣，用户的位置P即无源电子标签的坐标（X，y，Z)。将；个阅读器接收 到的信号强度代入可得含=个方程的方程组：
[0019]lOlog(PRi)二lOlog(PT)-lOnlog(ri)
[0020] 其中r;=心(I. - （i=i，2,3)。由此可计算出用户的 =维坐标位置。
[0021] 优选地，所述的微处理器、存储器、健康检测模块、无源电子标签和数据通信模块 集成为腕带式装置，通过将各部件集成，可W更加方便用户使用。
[0022] 进一步优选地，为了方便老年用户使用，所述的腕带式装置的表面还设置有紧急 呼救按钮，按下所述按钮后可直接向管理人员发出警报，对于突发身体健康状况或是意外 事件时，用户可W通过此按钮及时向管理人员寻求帮助。
[0023] 为了进一步的节省系统的整体耗能，所述微处理器每隔一定时间使能一次GI^S模 块，所述GI^S通过卫星信号强弱判断用户是在室内还是室外，当用户在室内时，所述GI^S定 位模块自动进入深度休眠状态；当用户在室外时，所述GI^S模块处于工作状态，实现对用户 在室外的位置信息的检测。通过上述设置，可W节省GI^S在室内时的用电量，使整个系统的 续航能力更强。
[0024] 其中，优选地，所述微处理器每隔1~2小时使能一次所述GI^S模块。
[0025]W防设备在室外电量耗尽的情况，在W养老院为中屯、方圆200~300米范围内的 各个路口处设置有阅读器，定义为路口定位阅读器，此时用户若经过阅读器，管理人员仍可 通过阅读定点监测，大致确定用户的位置。
[0026] 有益效果；本发明与现有技术相比，有如下优点；
[0027] (1)当今社会老龄化问题严重，但是对老年人的医护设备并不成熟，本发明首次提 出了智能化的养老院管理系统；
[002引 （2)本发明将RFID技术、传感器技术和GI^S技术有机结合，既实现了对老年人的实 时健康监护，也可W确定老年人位置，防止老年人走丢，并且，在室内采用RFID定位，在室 外采用GI^S定位，降低了能耗，提高了精确度；
[0029] (3)本发明在口禁处运用RFID技术，与一般口禁系统中的磁卡或红外传感技术相 比，具有识别准确、读取速度快的优点，并且RFID标签存有用户身份信息，管理人员可及时 知道走失者的身份信息。而与脸部识别口禁、指纹识别口禁相比，本技术成本更低，使用更 加方便；
[0030] (4)本发明将电子标签、健康监测模块、GPS定位模块、微处理器、存储器、数据 通讯模块、电源模块集成于一腕带式设备内，佩戴方便，用户友好度高，不易引起用户的反 感；
[0031] (5)本发明可长期跟踪监护用户的身体情况，一旦产生异常及时发出警报，大大加 强了对老年人生理健康的监护，避免了纯人工监护时的疏漏；
[0032] (6)GI^S技术具有全天候、全球性、精度高的优点，即使老年人走失，也可根据GPS 定位信息及时找到走失者。
[0033] (7)本发明预防了设备在室外电量耗尽的情况，此时通过室外路口的阅读器监测 用户通过情况，管理人员可据此大致确定用户位置。
【附图说明】
[0034] 图1为基于RFID和GPS的养老院智能管理系统结构示意图；
[0035] 图2为室内RFIDS点定位方法示意图。
【具体实施方式】
[0036] 下面对本发明技术方案进行详细说明，但是本发明的保护范围不局限于所述实施 例。
[0037] 如图1所示，本发明提出了一种基于RFID和GPS的养老院智能管理系统，该系统 由无源电子标签（RFID电子标签）、健康监测模块、GI^S定位模块、微处理器、存储器、数据通 讯模块、电源模块和数