[發明專利]基于RSSI技術的醫院病人定位方法

在審

• 申請號: 201410843912.5
• 申請日: 2015-08-04
• 公開（公告）號: CN104502891A
• 公開（公告）日: 2015-07-29
• 發明（設計）人: 史秀蘭;何熊熊;董緣緣;鄭境易;耿繼樸;伍益明
• 申請（專利權）人: 浙江工業大學
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02;H04W64/00
• 代理公司: 杭州天正專利事務所有限公司 33201
• 代理人: 王兵;黃美娟

技術領域

本發明涉及一種用于醫院病人定位的RSSI節點定位方法。

背景技術

隨著經濟的發展、人民生活水平的提高以及醫療衛生條件的改善,醫院還以傳統的方式對病人進行監護治療顯然不能滿足人們的要求。目前在國內外的一些大中型醫院中,對病人的監護一般是采用中央監護系統,通過一臺或多臺中央監護站連接各病床的床旁監護儀,這種床頭監護儀只有監護而沒有定位的功能,一旦病人不在病房發生意外的情況就很難解決了,因此醫院必將迎來一次影響深遠的信息技術革命，醫院將成為以病人為中心、以診斷、檢查、護理等醫療流程為主軸、以藥房、后勤、行政為支撐的新型高效運行系統，即醫院將向集無線定位監控、藥物驗證、患者身份感知、檢驗結果實時傳輸、無線電子病歷等功能的智能化方向發展，成為智能醫院。智能醫院的發展不僅在技術上緩解乃至解決日趨緊張的醫患矛盾，有效的解決了醫院住院人數直線上升、獨生子女家庭老齡化、特殊人群護理等困境下的護理困難等重大問題，也同時提升了醫生、護士的工作效率、給病人安全帶來保障，為醫院具有更高效的患者承載力和競爭力提供了技術保障。

進入21世紀以來,無線傳感器網絡技術作為通信技術，以其廉價、便攜、通用的特點成為未來發展的重點,無線傳感器網絡作為一個新興的網絡，改變了人與自然界之間的交互方式，被稱為是IT領域的“第四次產業革命”。隨著無線通信技術的不斷發展，無線實時定位技術越來越得到人們的關注，無線定位服務是指通過無線終端和無線網絡的配合,確定移動用戶的實際位置信息,從而提供用戶所需的與位置和方向相關的服務。GPS(Global?Positioning?System)定位技術無疑是目前應用最為廣泛的定位技術，每臺汽車以及大部分的手機都有GPS定位功能，然而在許多環境下，如高山、城市樓群及室內，遮擋使GPS的信號減弱，定位精度大大下降，同時GPS由于其精確的導航和定位，不能滿足低功耗、低成本、低數據傳輸速率的要求，不能滿足如煤礦內人員定位、監獄內人員監控、醫院內病人位置、特殊人群看護等特殊場合的使用，因此如何在復雜的室內環境中實現精確定位將是定位技術亟待解決的問題。

常用的室內節點定位算法分為基于測距的定位算法和無需測距的定位算法。無需測距的定位算法僅根據網絡的連通度來實現對未知節點的定位，主要方法有：質心定位算法、DV-Hop(distance?vector-hop)定位算法、APIT(approximate?point-in-triangulation?test)定位算法、凸規劃定位算法等?；跍y距的定位算法主要有測距、節點定位和坐標修正三個階段組成。其中測距常用的技術有：基于到達角度(Angle?of?Arrival，AOA)的定位，基于到達時間(Time?of?Arrival，TOA)的定位，基于到達時間差(Time?Difference?of?Arrival，TDOA)的定位和基于接收信號強度指示(Receive?Signal?Strength?Indication，RSSI)的定位四種；節點定位的傳統方法有：三角測量法、三邊測量法、極大似然估計法和極小極大估計法。TOA在無線傳感器網絡定位中要求傳感器節點間保持精確的時間同步，對硬件的要求很高；TDOA技術測距誤差小，有較高的精度，但其對硬件的要求很高，成本和能耗也較高，這對于低能耗的傳感器網絡系統是一種挑戰；AOA定位需要提供節點的方位信息，因此需要額外的硬件設備，增加了硬件成本，并且AOA測距易受外界環境的影響，不適用大規模的傳感器網絡；RSSI測距比較簡單，實際應用比較多，其定位機制是已知發射節點的發射信號強度，接收節點根據接收的信號強度計算出信號的傳輸損耗，利用理論模型或經驗模型將信號傳輸損耗轉化為距離，再通過已有的定位算法計算節點的位置坐標，由于傳感器節點本身具有無線通信能力，因此RSSI定位技術對傳感器節點的硬件要求較低，但是無線信號的傳播易受環境的影響，定位精度相對較低。

發明內容

本發明要克服傳統醫院監護系統的缺點以及上述定位方法的缺陷，提出了一種改進的RSSI技術的醫院病人定位方法以提高病人定位精度。