1. 引言
1.1 文档说明
以本文档为基础WiFi-RFID实时定位解决方案。方案附件包括技术描述、产品介绍等。
1.2 术语和缩写解释
缩写、术语 解 释
AP Access Point缩写是负责通信功能的无线网络接入点。
RFID定位器 具有定位功能WIFI-RFID无线或有线接入点
RFID 标签 具有定位功能的有源性RFID子标签。
RTLS Real Time Location Systems缩写，即实时定位系统。
Wi-Fi Wireless Fidelity缩写，又称Wireless LAN，或WLAN， 即无线局域网，是的IEEE 802.一个定义为无线网络通信的工业标准。
2 项目需求
2.1 项目背景
如今，医疗行业面临着越来越多的问题，如：不断增加的财政压力、政府控制、急需提高的医疗服务水平、患者安全监测等，问题源于患者、医务人员、医疗设备等移动资产缺乏实时监控的可视化解决方案。例如，由于放置不当，无法及时维护医疗设备；错误病房的患者；门打开了带有温度敏感物品的冷藏室，这将对医院的医疗工作产生巨大的负面影响。
针对医疗行业客观存在的上述问题，我公司推出了基于标准的问题RTLS基于无线医疗跟踪解决方案。WIFI基于最新的无线局域网定位RFID技术，采用独特的算法实施RTLS定位。无线可以在原有无线局域网的基础上快速部署安装，搭建医疗可视化平台，为医疗机构提供完整的资产、患者和员工跟踪解决方案，降低运营成本，提高运营效率和医疗服务水平。
可视化医疗解决方案包括：实时资产管理、设备维护、温度监测、工作流程管理、病人和医务人员安全监测。计划的实施基于标准WLAN所有医疗都可以同时整合结构IT软件系统。可视化医疗解决方案满足了医生、物资管理人员、生物工程师和实验者的需求，通过有效利用设备，增加了常规应用，增强了安全性，降低了成本，改进了流程，增加了收入，提高了医疗水平。
2.2 需求描述
实时定位系统（RTLS）应用于医疗行业
1、母婴管理
新生儿的外表差别不大，没有自我保护意识，需要医务人员的细心照顾。实时定位系统可以解决母婴配对和婴儿防盗问题，实现母婴安全。
管理特殊病人
特殊患者群体包括:精神病人、残疾病人、突发病人、儿童病人。这些群体自我管理能力差，需要医院更完善细致的照顾。
综上所述，实时定位系统（RTLS）不仅解决了医院无线网络覆盖问题，实现了基于无线互联网的智能办公Wi-Fi基于无线局域网的实时定位系统还解决了医院人员和资产的有效管理问题。实时定位系统（RTLS）同时可以与医院现有的信息系统集成，更方便医院的智能化管理。
2.3 需求分析
2.3.1 进出周界报警
1、 周边报警系统距离院门5-10米设置
2、 在没有指定人员陪同的情况下，人员将在一定距离内报警。
2.3.2 区域报警
1.患者或婴儿在规定的时间内不得超出规定的活动范围
2.3.3 母婴管理
在新生儿的脚踝上戴上腕带的电子标签，出院前无特殊情况不得打开标签。母亲还戴着电子标签，医院管理人员在母亲入院和婴儿出生时和婴儿的个人信息输入标签。如果母亲和婴儿配对错误，母亲和婴儿的标签将发出警告。提醒护士配对错误。
婴儿腕带标签内部独特的设计，无论以何种方式拆卸，都会触发标签对定位服务器的报警提示。同时，如果婴儿离开婴儿房，标签也会通过传输的实时位置信息触发定位服务器的报警提示。提示管理人员移动婴儿的实时位置，有效防止婴儿被盗。
2.3.4 管理特殊病人
特殊患者群体包括:精神病人、残疾病人、突发病人、儿童病人。这些群体自我管理能力差，需要医院更完善细致的照顾。
实时位置信息查询：在后端定位服务器上查看患者在医院的实时位置信息，确保患者处于安全环境中。
紧急报警：当患者遇到紧急情况时，如：残疾患者在浴室摔倒，儿童找不到病房，突然发作，患者可以按标签报警按钮，后端定位服务器立即出现报警提示，管理人员可立即反应，安排救援。
医院特别重视管理：医院有许多禁止患者进入的区域，需要严格的监控和管理。如果标签患者进入该区域，将触发后端定位服务器的报警功能，并提醒管理人员立即处理。
安全范围定义：为了更好地维护特殊患者的安全，医院可以根据实际情况在安全区域安排特殊患者。如果患者走出安全区域，患者携带的标签将向后端定位服务器发出报警信息，管理人员可以安排医务人员实时处理。
2.3.5 安全巡逻管理
1） 主动报警触发
现状:突发事件主要通过视频监控，但由于视频监控图像过多，监控保安疲劳，突发事件无法及时处理。
定位系统解决的问题：
1、 保安按钮报警：保安佩戴定位卡，一旦紧急情况可触发定位卡按钮，并与视频联动，以便及时支持后端，确保保安全。
2、 无线定点报警：在重要区域安装无线定点报警标签，对报警级别进行分类，确保控制中心首次处理报警，为安全人身安全提供良好保障。
3、 区域报警：指定某些区域属于禁区，未经允许的人员进入或离开，或某些人员不能离开某个区域，一旦离开，将发出报警信息。
2） 实现报警定位和视频联动
目前情况：目前仅使用视频监控有许多缺点。事故发生时，值班人员可能无法注意到视频显示屏，智能化和实时性差。
定位系统解决的问题:遇到紧急报警时，实现定位系统与视频监控系统的实时联动，联动时自动弹出摄像头图片。中央控制室工作人员可根据当时的图片情况采取紧急预案，具有直观反应快、效率高的特点，避免了处理不及时造成的损失。同时，在轨迹回放的同时，可以同时调用当时同一时期的监控画面，使普通监控系统更加智能化。
3） 安全检查管理
目前情况：保安需要按规定时间定期巡逻，巡逻也按规定路线，但并非所有保安都能按规定执行；保安遇到紧急情况，不能迅速报警。
定位系统可以解决的问题：实时记录安全巡逻线路，统计日常安全巡逻的次数和时间。安全巡逻的轨迹回放可以同时调用同一时期的监控图片，检查安全巡逻情况，促进安全按时按量巡逻，减少紧急情况。
2.3.6 管理医院医护人员
基于无线局域网（Wi-Fi）定位系统可以有效地管理人员。通过佩戴电子手铐，实时定位监控，防止事故发生。
1） 人员实时位置信息
目前，医院患者和婴儿缺乏有效的管理，主要依靠传统的人工方法。
定位系统解决的问题：人员活动和分布可以通过定位系统一目了然。您可以随时查询病房中的人数和每个人的简历表人数统计自动化，实现点名动态实时。
2） 回放人员活动轨迹
目前情况:平时管理中没有相关技术可以分析患者过去的行为。如果发生事故，当时需要调用人员活动。
定位系统解决的问题：患者活动的轨迹可以随时根据时间段调用回放。这个功能在紧急情况下特别有用。可以查看哪些出现在事件发生地点，并与视频联动，可以调用视频。
3） 主动报警触发
现状:突发事件主要通过视频监控，但由于视频监控图像过多，监控人员疲劳，突发事件无法及时处理。
定位系统解决的问题：
1、 区域报警：指定某些区域属于禁区。未经允许进入或离开的标签将发出报警信息，或者一些患者不能离开某个区域。一旦他们离开，他们将发出报警信息。例如，当患者进入其他病房时，他们会触发报警。
2、 消失报警：标签消失后发出报警。
3、 腕带脱离报警：患者腕带具有断带报警功能，当腕带脱离手腕时，会触发报警。
4） 实现报警定位和视频联动
目前情况：目前仅使用视频监控有许多缺点。事故发生时，值班人员可能无法注意到视频显示屏，智能化和实时性差。
定位系统解决问题：遇到紧急报警，实现定位系统和视频监控系统的实时联动，联动可弹出摄像头图片，中央控制室人员可根据图片情况采取紧急预案，反应直观快，效率高，避免处理不及时造成的损失。
2.3.7 系统扩展功能
管理医疗设备
医院的急救医疗设备（如呼吸机、氧气设备等）需要在急救期间第一次找到，这对医疗设备的管理提出了很高的要求。将电子标签放在医疗设备上，将需要找到的医疗设备输入后端低服务器，设备的实时存储位置将立即显示在界面上，以便立即找到设备，避免因寻找医疗设备而影响急救时间进度。
特殊药品监管
对于一些对温度、湿度要求较高的特殊药物，以及药物故障日期的监测，需要大量的人力来管理。实时定位系统（Wi-Fi RTLS）易于管理，电子标签内置或外部传感器，标签可以实时收集温度、湿度、时间等参数上传到定位服务器，可以在定位服务器端设置参数值，当环境温度、湿度超过标准时，标签会触发报警提示，管理人员可以根据报警信息立即处理药品的有效管理，避免不必要的浪费。
优化工作流程
当医生佩戴电子标签时，管理人员可以在后端定位服务器界面看到医生的实时位置信息。当急诊科需要找到医生时，他们可以通过定位服务器向标签发送指令信息。医生收到提示信息后，知道有紧急情况，可以立即回到诊所。同时，如果医生遇到紧急情况，如被患者攻击，或因紧急情况无法返回诊所，医生可以按下标签上的报警按钮，告知后端管理中心他的实时情况。
2.4 方案优势
目前Wi-Fi基于网络的普及Wi-Fi应用产品越来越受欢迎，应用推广迅速，爆炸性增长。GPS直接推进定位限制Wi-Fi传统的定位系统应用RFID只是门禁和考勤，不能用来定位。随着RFID不断渗透的应用，新的RFID芯片不断问世，多频段抗干扰能力强。未来将广泛应用于无线传感、无线实时定位等应用，尤其是其他电子标签所不及的超低功耗无线传感。看到这个行业的发展前景，及时推出新型WIFI-RFID无线定位系统，打造最先进、最经济、最优化的实时定位系统。
以传统为基础RFID该技术缺乏核心定位算法，只依靠读写器进行区域定位，而且有许多盲点，无法提供准确的定位。网频推出的WIFI-RFID实时定位系统，集成WIFI、RFID特点，基于后台RSSI精确定位信号强度算法，射频前端采用功耗低、成本低的有源算法RFID系统。以下重点是网频WIFI-RFID 实时定位系统和现有系统WIFI-RTLS做一个简说明。
项目 WIFI-RTLS定位系统 网频WIFI-RFID RTLS定位系统
系统特点 基于Wi-Fi无线局域网定位可用于铺设Wi-Fi网络，避免网络的重复建设。实际实施时，由于系统容易接收外部WIFI以太网广泛应用于无线信号干扰TCP/IP协议传输。 结合无线局域网接入技术，RFID前端采用功耗和成本较低的有源技术、实时定位技术等RFID通过路由的标签RFID读写器可直接进入无线局域网。有线以太网或无线后台WIFI，支持跳频设计，抗干扰能力强。
网络扩展性 单系统设计只支持无线局域网系统，接口无线WIFI以太网。可扩展性弱。 集成模块化多系统设计WIFI及RFID支持以太网的技术，WIFI无线传输等，易于和解GPRS、3G技术整合，可扩展性强
WIFI特点 WIFI标签一般设置在802年.11b，传输速率只有1Mbps或2Mbps。AP只能使用相应的802通信.11b协议，无线传输速率只有1Mbps或2Mbps，这也严重影响了无线局域网系统 因为前端是有源的RFID技术，WIFI只用于数据传输，所以在802工作.11G传输速率可达128Mbps，不会影响现有的无线局域网。
网络安全 支持WEP、WPA、WPA2.标签支持数字加密技术 支持WEP、WPA、WPA2.支持自定义数字加密技术
定位精度 采用RSSI三角算法的定位精度一般为3-5米 采用RSSI三角算法的定位精度一般为3-5米。如果结合频分多址技术，定位精度可达2米
调频技术 不支持调频技术 支持调频设计，标签自动漫游
漂移概率 漂移概率很高，尤其是上下楼层及相邻房间 采用频调技术，零漂移
标签功耗 有源WIFI电子标签功耗高，标签发射时工作电流一般为220mA以上 有源RFID电子标签，电池容量相同，工作模式相同，电池寿命至少10倍WIFI标签
标签成本 成本很高 成本更低
3 方案设计
3.1 功能描述
3.1.1 定位监控
1） 实时监控
a. 图标对应于标签绑定的人或物；
b. 实时监控标签，并在地图上显示标签的当前位置；
c. 闪烁标签表示报警；
d. 用不同的图标显示标签分组；
e. 图标在定位过程中可以实时平滑移动；
f. 搜索人员态：
g. 跟踪指定的标签，地图随标签移动自动切换；
h. 将鼠标移到图标上，可以看到图标的信息和状态；
i. 点击图标显示人员的详细信息；
j. 手动切换地图，查看指定地图上所有标签的活动；
k. 地图可以放大和缩小，并调整到适当的大小；
l. 跟踪单个标签时，地图会自动切换楼层。
2） 实时告警
a. 触发报警，弹出页面，声音报警，并显示相应的视频；
b. 点击处理后，页面可以关闭，否则会一直提醒；
c. 实时报警列表。
3） 轨迹回放
a. 轨迹可以自定义和修改；
b. 平滑显示移动轨迹；
c. 按时间段锁定标签，显示移动(可选择有轨迹或无轨迹)，地图切换；
d. 可以锁定按时间段播放地图，显示不同标签移动，无轨迹；
e. 各种报警(按钮、区域、消失、振动、不动)和声音效果可显示在轨道回放过程中；
f. 全屏播放；
g. 轨迹录像可以保存；
h. 可保存某段数据，可调用播放；
i. 多个播放可同时使用。
3.1.2 标签管理
标签管理分为警察和病人管理。
a. 通过发卡机自动获取标签ID；
b. 绑定标签：绑定指定的人员信息及其佩戴标签，系统中显示的标签代表佩戴标签的人员；
c. 更换标签对应人员；
患者信息设置：可在系统中设置和管理患者信息，并绑定到病房；
安全信息设置：可在系统中设置和管理安全信息；
标签分组、分类：标签可根据实际情况进行分组和分类。
3.1.3 报警管理
1） 按钮报警设置：标签具有按钮报警功能，紧急情况下按钮发出报警信息；
2） 腕带脱离报警设置——一旦腕带戴在患者手中，患者就无法自行脱下。如果患者断了腕带，标签不断向系统发送腕带脱离报警信息。当工作人员需要腕带脱离患者时，可以先关闭系统中指定标签的防腕带脱离报警功能，使系统不再接受标签腕带脱离报警信息；
3） 越界报警-某些区域属于禁区，未经许可进入标签将发出报警信息，或某些患者不能离开某一区域，一旦离开将发出报警信息；
4） 与管理信息系统不一致的报警-患者在系统中设置了房间号码，一旦患者进入错误的房间，报警信息将及时发送。
5） 消失报警设置-标签消失有多种因素（如电池断电、标签通过信号覆盖区域等），可设置指定标签的消失报警条件和报警水平。如果标签消失，将触发相应的报警；
6） 电池低电报警设置-标签将每隔一段时间向系统报告一次当前电源，并在系统中设置最低电源边界。一旦标签电源低于此边界，将发送报警信息；
7） 未按规定路线报警——在一定时间内指定标签的行走轨迹，一旦发现标签偏离指定行走轨迹，发出报警信息；
8） 当患者标签的行走轨迹与者标签和医务人员标签，一对一或多对多。当患者标签的行走轨迹与安全标签的行走轨迹不一致，并在一定时间内发出报警信息。
3.1.4 系统管理
a. 用户管理：可设置各种用户权限，用户登录系统后可根据自己的权限进行相应的操作符合权限的内容。
b. 如果地图已经划分为区域，则可以设置进出标签的条件。
c. AP定位器管理：监控AP定位器工作状态，查询历史记录。