低功耗蓝牙(BLE)是蓝牙定位的核心,基础原理是信号测量和位置计算,本文就医院蓝牙定位技术的核心,基于低功耗蓝牙(BLE)技术进行拆解和展开医院场景的应用。
一、智慧医院方案之蓝牙定位技术的核心技术拆解
1. 信标广播
低耗能的蓝牙信标周期性广播唯一ID。
2. 信号测量
通过RSSI或者AoA两种方式获取位置信息,两种方式区别如下:
(1)接收信号强度(RSSI):原理是利用信号衰减程度推算距离,距离越远,信号就越弱,精度一般是1-3米,部署简单、成本低,但容易受到干扰。
(2)到达角(AoA):原理是利用天线阵列测量信号到达不同天线的相位差计算角度,需要蓝牙5.1+协议的支持,精度10-30厘米,满足高精度定位需求,抗干扰能力强,但需部署天线阵列,成本高。
3. 位置解算
通过三角定位、指纹匹配等定位算法,结合多个信标数据计算最终的坐标,以下列出三种定位算法:
(1)三角定位
至少需要3个非共线的信标,通过每个信标的RSSI值计算距离,以信标为圆心化圆,信号相交的点就是目标位置,引入卡尔曼滤波减少信号波动造成的影响可以优化定位的精度
(2)指纹匹配
提前采集每个区域内的信号特征并建立指纹库,将实时采集的信号与指纹库的进行对比来确定目标位置,精度可以到一米以内。
(3)AoA角度定位
接收端部署天线阵列,测量信号到达不同天线的相位差,通过相位差与天线间距的几何关系计算入射角度,是多基站的交叉定位,能够实现亚米级的精度。
二、智慧医院方案之蓝牙定位技术的应用
1. 可视化分析
综合态势界面可以直览人员、设备的数据,为决策提供真实支撑,如实时人员统计、区域统计、设备状态、当日报警统计等。
2. 患者定位监护
实时显示病房区域内的患者位置和体征数据,可按时间点/段查询历史运动轨迹、停留地点和停留时长;支持自定义划分电子围栏的形状、规则,一旦违反相应的规则,后台立即触发报警,患者体征数据异常也会触发报警;遇到紧急情况时,可点击一键SOS求助,管理平台能够立即收到求助信息和患者的实际位置。
3. 物资定位盘点
实时定位设备的所在位置,可以查询物资的总数、剩余数量,生成可视化数据报表,方便总结和汇报,支持一键搜索和查看历史活动轨迹;设备融合了loT传感器,电量不足会提前预警、温度湿度超标也会报警,预防性降低维护成本和宕机风险。
4. 医护定位管理
安全实时监护,精准定位医护人员,支持视频联动,紧急情况下可快速调配最近的安保人员;巡更巡检人员在范围内签到能够记录准确的时间和地点,确保人员按照规划的路线进行巡检;人员可以利用电子签到打卡,一旦进入范围内,识别人员身份进行打卡签到,可以生成在岗率统计表。
BLE定位技术以低成本、低功耗、高兼容性的优势,成为医院数字化转型适用的关键技术,它已经实现多技术协同,与GPS等室外技术协同,可以进行室内外的无缝切换,构建强力的医疗物联网,成为医院运营者的得力助手。
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