盐城波维物联网新生婴儿防盗管理系统.doc

新生婴儿防盗管理系统新生婴儿防盗管理系统 新生婴儿防盗管理系统新生婴儿防盗管理系统 盐城波维物联网科技有限公司盐城波维物联网科技有限公司 20122012 年年 1212 月月 目录目录 1 应用背景 应用背景 3 2 RFID 技术介绍技术介绍 3 2 1 RFID 技术基本概念及原理 3 2 2 RFID 系统基本结构 4 3 系统设计的思想和原则 系统设计的思想和原则 4 3 1 系统设计的思想 4 3 2 系统建设的原则 5 4 婴儿防盗系统建设意义 婴儿防盗系统建设意义 5 5 系统总体设计 系统总体设计 6 5 1 系统功能结构图 6 5 2 前端母婴信息绑定系统 7 5 3 门禁管理系统详解 8 5 3 1 门禁管理系统建设意义 8 5 3 2 门禁管理系统拓扑图 8 5 4 病房实时监管系统 9 5 4 1 建设病房实时监管系统意义 9 5 4 2 病房实时监管系统拓展图 RTLS 9 6 系统软件介绍 系统软件介绍 10 6 1 软件系统功能概述 10 6 2 系统安全管理 10 6 3 系统基础信息管理 11 6 4 系统硬件组态配置管理 11 6 5 新生婴儿出入监控管理 11 6 6 新生婴儿出入汇总报表 12 7 系统集成接口设计 系统集成接口设计 12 7 1 与门禁系统的集成设计 12 7 2 预留与 ERP 等其它系统接口 12 8 硬件设备相关介绍硬件设备相关介绍 12 8 1 远距离阅读器 12 8 2 腕带电子标签 14 一 应用背景一 应用背景 医疗卫生是关系到每个人身体健康的社会公共事业 近几年来 我国医疗卫生领域的 管理现代化水平取得了长足的进步 许多中型以上的医院都采用了计算机管理 并且正在 从单机向网络化和无线化的方向发展 但与国际先进水平相比 我国的医疗卫生水平还相 对较落后 医疗卫生系统如何调整发展步伐 改善管理机制 提高自身业务水平和管理水 平 更好地发挥医院的整体优势 提高经济效益和增强竞争能力 是目前急待解决的问题 从世界范围看 RFID 技术在医疗行业的应用愈加广泛 起到了节约劳动力 提高医护人 员工作效率 有效防范因操作失误引发的医疗事故 节省医疗成本以及增加安全性等作用 RFID 消除了医疗体系繁琐的操作程序 还能为病患提供更多的自由和方便 例如 在新 生儿管理领域 刚刚出生的婴儿 特征相似 理解和表达能力欠缺 如果不加以有效的标 识往往会造成错误识别 目前医院存在这母亲抱错婴儿 恶意人为调换 婴儿被盗等问题 如何有效的避免这种问题的出现 那就是在现有管理软件中增加 RFID 技术 包括腕带 固定式读写器 门禁系统 定位系统等 二 二 RFIDRFID 技术介绍技术介绍 2 1 RFID 技术基本概念及原理 RFID Radio Frequency Identification 的中文名字为 无线射频识别系统 是针对接触 式识别系统的缺点演化发展出来的 其基本原理是利用射频信号和空间耦合 电磁或电磁耦 合 的传输特性 实现对被识别物体所携带信息的自动化提取识别 作为一个崭新的技术应 用领域 RFID 技术具有以下几个关键特征 1 数据的自动收集 过滤 处理与通信 2 业务过程的实时监控与检测 3 防伪与目标的自动识别 4 实现流程的业务优化以及大量数据的共享与管理等 2 2 RFID 系统基本结构 RFID 基本结构图 最典型的 RFID 系统由三部分组成 硬件 软件 基本的数据格式与通信协议 硬件部 分主要包括 标签 由芯片组成 每个标签具有唯一的电子编码 附着在物体上标识目标对 象 阅读器 读取标签信息的设备 可设计为手持式或固定式 天线 标签与读写器间传递 射频信号 一般为内潜式 RFID 软件部分主要包括两方面 中间件应用平台和应用管理软件 中间件平台具有以下 一些关键特征 1 提供不同 RFID 读写器相兼容的标准化界面 2 提供数据过滤和不同格式的消息转换与传输 3 对 RFID 硬件设施进行有效管理与监控 4 支持不同应用软件系统对 RFID 数据的请求 5 支持企业原有系统与标准化协议 管理软件 中间件 网络或服务器 RFID 设备 三 系统设计的思想和原则三 系统设计的思想和原则 3 1 系统设计的思想 新生婴儿防盗管理系统是一个围绕标准化 规范化 信息化课题建立起来的 用于解 决新生儿防盗 防拆电子腕带设计 具有拆卸报警功能 错抱 每张电子标签具有唯一编 码 新生儿护理或进行看护权临时转移时 由护士持手持设备进行身份验证 防止错抱 恶意调换 实时定位 实时追踪新生儿的位置并可进行运动轨迹的查询 的专用系统 该 系统建设是按照先进 可靠 长远发展的要求进行设计 旨在建设一套医疗行业管理系统 该系统主要通过公司提供的射频自动识别产品 实现客户的应用需求 同时我们还考虑该 系统的发展空间 以建设一个高可扩展性的产品全面智能追踪系统为最终目标 整个系统 将尽最大可能 保持用户现有网络系统与应用系统 并预留接口 可与现有应用系统或将 来的应用系统结合 实现多方统一管理功能 减少或避免用户重复投资 3 2 系统建设的原则 系统建设包括软 硬件两方面 在软 硬件的开发 采购 集成时 遵循了以下原则 先进性先进性 新生婴儿防盗管理系统 主要构建思想是利用射频自动识别技术 软件技术 计算 机通讯技术 构造一个覆盖大范围区域的婴儿防盗管理系统 具备产品先进 成熟 性价 比高等特点优势 经济性经济性 在保证满足技术要求的前提下 系统设计尽量采用性能价格比最佳的产品 系统的建 设最大限度发挥原有部分设备的作用 如计算机网络 设备 软件等 最大限度上为用户 节省投资 保护已有的用户投资 实用性实用性 系统的建设完全符合本项目的应用需求和实际情况 突出实用性强 界面友好 操作 简单 扩展性扩展性 在系统方案中按照系统分析 统筹规划的观点对系统容量及网络发展设想进行方案设 计 既考虑到当前使用的易用性 更具有适当的超前性 四 婴儿防盗系统建设意义四 婴儿防盗系统建设意义 提高医院信息化 智能化管理水平 为医院建设更高 更全面的信息化打下扎实 基础 杜绝病人 婴儿被错误识别而接受了错误的治疗 病人无线求助功能 帮助医生或护士对特征相似 交流困难的婴儿进行身份的确认 防止错抱现象 监视 追踪未经许可进入高危区域闲逛的人员 防止不必要意外的发生 通过标签防拆卸 ID 号码唯一性及母婴配对措施 防止恶意调换 盗婴事件的发 生 当医疗紧急情况 传染病流行 恐怖威胁和其它情况对医院的正常有效工作构成 威胁时 RFID 系统能够推动限制措施的执行 防止未经许可的医护 工作人员和病人进出 医院 五 系统总体设计五 系统总体设计 5 1 系统功能结构图 新生婴儿防盗系统新生婴儿防盗系统 系统基础信息管理 新生儿 出入监控管理 系统硬件组态 配置管理系统安全管理 该系统建设涉及三部分 第一 腕带标签绑定及信息录入 第二 出入门禁管理系统 第三 对新生婴儿监护区的实时定位及监控 以下分别介绍系统建设的两个部分 第一部分 婴儿出生后应立即在产房内进行母亲和婴儿的标识工作 在其他病人被送 入产房之前母亲及婴儿都应被转移出产房 产房必须准备 两条不可转移的标签 分别用 于母亲及新生儿 标识带上的信息应该是一样的 包括母亲全名和标识带编号 婴儿性别 出生的日期和时间以及其他医院认为能够清楚匹配亲生母子的内容 第二部分 在楼层 或医院 出入口装配一台与电子标签相配套的阅读器 当配有电子 腕带标签的新生婴儿接近阅读器一定的范围 阅读器就能够自动识别电子标签内相关婴儿 信息并将相关数据自动传输给护士工作站或其他管理部门的后台主机进行处理 如读到未 经授权的电子标签或者未配对之电子腕带标签 阅读器会立即将相应信号传送给门禁控制 器及后台报警装置 此时医院管理人员需采取紧急防盗措施 大门及时关闭或派相关人员进 系统集成接口设计 行巡查 直到险情排除 从而实现新生婴儿的安全 第三部分 在每个婴儿监护室及监护区楼层分别装配一或两台与电子腕带标签相配套 的识读器 由于在读写器识读的区域内 可以实时读取婴儿身上电子标签的相关信息 如 若一定时间内 一般为 5 秒 未读到某个电子标签信息 读写器则会发送相关信号给后台报 警装置 从而避免新生婴儿的偷盗行为 5 2 前端母婴信息绑定系统 RFID 母婴系统示意图 注意 对新生儿的标识除必须实现病人标识的功能之外 同时 母亲与婴儿是一对匹 配 单独对婴儿进行标识存在管理漏洞 无法杜绝恶意的人为调换 因此 最好是对新生 婴儿及其母亲进行双方关联标识 用同一编码等手段将亲生母子联系起来 在医院工作人 员和母亲之间进行婴儿看护权临时转换时 双方应该同时进行检查工作确保正确的母子配 对 标识之余 还能够充分保障标识对象的安全 5 3 门禁管理系统详解 5 3 15 3 1 门禁管理系统建设意义门禁管理系统建设意义 1 防止婴儿被非法带出 杜绝婴儿盗窃行为的发生 2 防止护士 母亲对婴儿的错抱 母婴标签配对 3 当医疗紧急情况 传染病流行 恐怖威胁和其它情况对医院的正常有效工作构成威 胁时 RFID 系统能够推动限制措施的执行 防止未经许可的医护 工作人员和病 人进出医院 4 医院员工考勤及责任到人 全天候记录相关相关工作人出入记录 以备事件发生后 责任到人 5 3 25 3 2 门禁管理系统拓扑图门禁管理系统拓扑图 门禁管理系统工作原理门禁管理系统工作原理 由 RFID 阅读器设备识别到电子腕带标签 信号传输到服务器 管理员在服务器上通过新生婴儿防盗管理软件系统管理员口令登陆平台 输入固定许可 临时许可或严禁外出的电子标签 系统自动识别判断 若服务器接受到系统设置为许可携带出门的电子标签 系统自动记录其出入时 间及卡号 若服务器接受到系统设置为严禁出入的电子腕带标签 系统会启动报警器 期 间相关人员会采取搜查 待情况解决后 由管理员在系统管理平台进行 情况 解决 处理后报警器停止鸣叫 系统自动记录报警时间 报警卡号 情况处理 时间 处理员等相应信息 5 4 病房实时监管系统 5 4 15 4 1 建设病房实时监管系统意义建设病房实时监管系统意义 1 防止婴儿盗窃人员不走门禁而破窗盗窃的发生 给婴儿的安全性加上双保险 2 实时查询护士所在的大致位置以便对护士进行合理的调配和调度 3 有紧急情况发生 护士及病人可以向护士管理中心或者相关管理部门无线求助 4 对某些重要病房 机密室进行权限的设置 对没有相关权限人员的进入进行报警并 记录闯入时间 5 4 25 4 2 病房实时监管系统拓展图 病房实时监管系统拓展图 RTLSRTLS 病房图纸 软件终端人员流动部分示意图 RTLS 提供可在任何地方使用的精确的室内定位 相对 GPS 成本更低 利于在室内使用 在整个医院的走廊及房间里布置阅读器 实时监控每个区域内标签的活动 并在一部个人 电脑的显示幕上标明这些终端的位置 RTLS 包括一个视窗服务器软件 即用来根据阅读器 收到的标签信号来显示相应标签的位置的定位引擎软件 用于视窗终端的客户软件 用于 人员及重要固定资产追踪的标签 用于无线客户远端管理的设备管理软件以及用来在显示 的地图影像上监视移动终端 资产和人员定位的应用软件 在医院室内环境中 我们的实 时定位系统可以达到 5 6M 如此高的精确度本身并没有价值 但却是非常重要的 因为对 于一个欠完美的系统来说很难达到一个可靠的 持续的室间精确度 六 系统软件介绍六 系统软件介绍 6 1 软件系统功能概述 本信息管理系统与 RFID 系统紧密集成 通过对婴儿的基本信息 系统硬件组态配置 婴 儿出入监控以及与其它系统集成接口设计构成一套完善 独立的信息管理系统 以便加强对 新生婴儿的身份验证 时时定位及房偷盗等的安全管理工作 本系统还具有完善的系统管理 功能模块 防止非授权用户登录操作 6 2 系统安全管理 1 系统角色管理 系统角色管理 根据系统操作人员不同操作权限分为系统管理员 安全管理员及普通信息查询员等不 同角色 便于对系统的安全权限进行分配 以加强系统的安全管理 2 系统权限管理 系统权限管理 根据系统各模块功能不同 设置不同的操作权限 并将其归属不同角色 当系统操作 没有高权限时给出报警提示 并弹出登录对话框提示登录 6 3 系统基础信息管理 1 新生婴儿的登记新生婴儿的登记 编码归属编码归属 从新生儿出生一刻开始注册登记新生婴儿信息 对其统一编码并配置其相关信息 如父母姓名 出生日期 性别 护士姓名等 2 RFID 捆绑登记捆绑登记 登记注册的新生婴儿捆绑 RFID 电子腕带信息 建立每个婴儿与每个 RFID 电子腕 带的唯一对应关系 为出入登记和监控报警提供基础数据 3 捆绑变更登记捆绑变更登记 随着电子腕带更换或婴儿情况注销等 需要变更捆绑登记关系 重新建立每个婴儿 与每个 RFID 标签的唯一对应关系 6 4 系统硬件组态配置管理 1 RFID 参数配置管理参数配置管理 该模块提供 RFID 阅读器的各项基本参数配置 为保证阅读器读取可靠性 调整阅 读器读取距离提供方便 2 RFID 方位配置管理方位配置管理 管理 RFID 阅读器各位置分布情况并记录在系统 记录婴儿出入的位置以便追踪婴 儿的流向情况和相关位置报警 6 5 新生婴儿出入监控管理 1 婴儿带出登记 婴儿带出登记 该模块提供婴儿的带出登记功能 记录带出人的姓名 时间 原因等信息 通过本 系统的报警模块设置 可以在新生婴儿非法出入 没有经过带出登记或出入时间 与登记时间不符 时发出声光报警 2 新生婴儿返回登记 新生婴儿返回登记 该模块提供新生婴儿返回后的登记记录功能 3 新生婴儿出入日志及时时位置查询 新生婴儿出入日志及时时位置查询 该模块可查询婴儿时时位置 历史出入记录日志信息 包括时间 地点 带出人 姓名 返回日期等 6 6 新生婴儿出入汇总报表 该模块对婴儿出入日志信息进行汇总统计 可以按实际需求生车工查询统计报表 以便分析婴儿流向情况 七 系统集成接口设计七 系统集成接口设计 7 1 与门禁系统的集成设计 该模块提供与门禁系统的接口 通过该模块可以查询门禁系统的出入记录信息 并与 本系统的婴儿的出入信息进行比对 7 2 预留与 ERP 等其它系统接口 该模块提供与 ERP 或 OA 等其它系统的接口 可以将婴儿基本信息和出入监控实时信 息与其它系统共享 为医院的信息化集成提供桥梁 8 8 硬件设备相关介绍硬件设备相关介绍 8 1 远距离阅读器 阅读器 产品技术特性产品技术特性 识别距离 0 80 米 识别速度 200 公里 小时 识别能力 同时识别 200 张以上的标签 极化方式 垂直极化 增 益 17dBi 接收 32 级可调 发射 4 级可调 工作频段 2 4 GHz 2 483 GHz 功耗标准 工作功率为毫瓦级 通信机制 基于 HDLC 时分多址和同步通信机制 抗干扰性 频道隔离技术 多个设备互不干扰 安 全 性 加密计算与安全认证 防止链路侦测 封装特性 正面 ABS 工程塑料 背部铝合金腔体 可 靠 性 防雷防水防冲击 满足工业环境要求 接口标准 RS232 RS485 Wiegand26 或 RJ45 WiFi 等 各种开发用软件接口 扩展 I O 信号输入与输出各 2 路 电源标准 DC 9 12V 500 800mA 安装方式 U 型专用金属安装套件 详细说明详细说明 工作模式 读写器的工作模式为 被动式 正常工作时读写器处于接收状态 实时接收 主动式 有源电子标签 发出的信号 并将接收到的数据转送到后台管理系统中 识别距离识别距离 读写器与公司的 主动式 有源电子标签配合 在良好的可视环境下 最大识别距离可达到 150 米 在具体应用中与无源标签相比较 超强的信号和超长的识别距离具有非常大的优势 当用户对识别距离有不同要求或应用环境较复杂时 可选择不同信号强度的有源电子标签和读写器 并 可通过软件调节读写器的增益来达到所需的识别距离 识别速度识别速度 能力能力 在读写器的有效识别范围内有源电子标签以最高 200Km h 的速度运行时 可以保证稳定识别 这一特 性特别适合行驶中的车辆及车乘人员的身份识别 读写器能够同时读取 200 张以上的有源电子标签 识别准确率 99 999 在极短的时间内可以确保全部 识别不漏读 这一特性特别适合学校 特大型企业的人员管理以及大量资产监控 仓储管理应用 通讯安全通讯安全 读写器和配套的有源电子标签进行通讯时 使用特殊通讯协议 对设备的合法性进行校验 为防数据破 解而研发了缜密的加密算法 确保通讯过程数据安全 可靠工作可靠工作 产品充分考虑了防雷 防水 防冲击等工业环境应用要求 生产过程严格依照 ISO9001 质量标准进行多 环节质量检测 确保用户拿到的产品充分满足性能要求 接口标准接口标准 读写器提供 RS485 weigand26 二种标准的硬件接口 如需要 RS232 RJ45 或 WiFi 等接口时 请在订 货时说明 公司提供符合 Windos 系列操作系统环境的标准软件接口 以 DLL 或直接以通讯协议的形式 提供 典型应用典型应用 人员管理人员管理 学生出入校平安短信系统 特殊行业及企事业单位人员实时跟踪与定位系统 企事业单位人员出入开放式自动考勤系统 重要会议和活动的人员签到与安全管理系统 8 2 腕带电子标签 腕带标签腕带标签 产品技术特性产品技术特性 识别距离 0 150 米自动循环增减 识别速度 100 公里 小时 识别能力 具备 200 张 秒的防冲突性能 识别方式 全向识别 可变增益 0 3 级循环 存储空间 96B 8KB 16KB 共三种可选 工作频段 2 4 GHz 2 483GHz 使用寿命 3 8 年 可选高性能电池 功耗标准 工作功率为微瓦级 通讯速率 250Kb s 或 1Mb s 通信机制 基于 HDLC 时分多址和同步通信机制 抗干扰性 频道隔离技术 多个设备互不干扰 安 全 性 加密计算与安全认证 防止链路侦测 封装特性 ABS 工程塑料 抗高强度跌落与振动 环境特性 工作温度 40 85 工作湿度 95 防 拆 性 按要求