[发明专利]基于RSSI技术的医院病人定位方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于医院病人定位的RSSI节点定位方法。

背景技术

随着经济的发展、人民生活水平的提高以及医疗卫生条件的改善,医院还以传统的方式对病人进行监护治疗显然不能满足人们的要求。目前在国内外的一些大中型医院中,对病人的监护一般是采用中央监护系统,通过一台或多台中央监护站连接各病床的床旁监护仪,这种床头监护仪只有监护而没有定位的功能,一旦病人不在病房发生意外的情况就很难解决了,因此医院必将迎来一次影响深远的信息技术革命，医院将成为以病人为中心、以诊断、检查、护理等医疗流程为主轴、以药房、后勤、行政为支撑的新型高效运行系统，即医院将向集无线定位监控、药物验证、患者身份感知、检验结果实时传输、无线电子病历等功能的智能化方向发展，成为智能医院。智能医院的发展不仅在技术上缓解乃至解决日趋紧张的医患矛盾，有效的解决了医院住院人数直线上升、独生子女家庭老龄化、特殊人群护理等困境下的护理困难等重大问题，也同时提升了医生、护士的工作效率、给病人安全带来保障，为医院具有更高效的患者承载力和竞争力提供了技术保障。

进入21世纪以来,无线传感器网络技术作为通信技术，以其廉价、便携、通用的特点成为未来发展的重点,无线传感器网络作为一个新兴的网络，改变了人与自然界之间的交互方式，被称为是IT领域的“第四次产业革命”。随着无线通信技术的不断发展，无线实时定位技术越来越得到人们的关注，无线定位服务是指通过无线终端和无线网络的配合,确定移动用户的实际位置信息,从而提供用户所需的与位置和方向相关的服务。GPS(Global Positioning System)定位技术无疑是目前应用最为广泛的定位技术，每台汽车以及大部分的手机都有GPS定位功能，然而在许多环境下，如高山、城市楼群及室内，遮挡使GPS的信号减弱，定位精度大大下降，同时GPS由于其精确的导航和定位，不能满足低功耗、低成本、低数据传输速率的要求，不能满足如煤矿内人员定位、监狱内人员监控、医院内病人位置、特殊人群看护等特殊场合的使用，因此如何在复杂的室内环境中实现精确定位将是定位技术亟待解决的问题。

常用的室内节点定位算法分为基于测距的定位算法和无需测距的定位算法。无需测距的定位算法仅根据网络的连通度来实现对未知节点的定位，主要方法有：质心定位算法、DV-Hop(distance vector-hop)定位算法、APIT(approximate point-in-triangulation test)定位算法、凸规划定位算法等。基于测距的定位算法主要有测距、节点定位和坐标修正三个阶段组成。其中测距常用的技术有：基于到达角度(Angle of Arrival，AOA)的定位，基于到达时间(Time of Arrival，TOA)的定位，基于到达时间差(Time Difference of Arrival，TDOA)的定位和基于接收信号强度指示(Receive Signal Strength Indication，RSSI)的定位四种；节点定位的传统方法有：三角测量法、三边测量法、极大似然估计法和极小极大估计法。TOA在无线传感器网络定位中要求传感器节点间保持精确的时间同步，对硬件的要求很高；TDOA技术测距误差小，有较高的精度，但其对硬件的要求很高，成本和能耗也较高，这对于低能耗的传感器网络系统是一种挑战；AOA定位需要提供节点的方位信息，因此需要额外的硬件设备，增加了硬件成本，并且AOA测距易受外界环境的影响，不适用大规模的传感器网络；RSSI测距比较简单，实际应用比较多，其定位机制是已知发射节点的发射信号强度，接收节点根据接收的信号强度计算出信号的传输损耗，利用理论模型或经验模型将信号传输损耗转化为距离，再通过已有的定位算法计算节点的位置坐标，由于传感器节点本身具有无线通信能力，因此RSSI定位技术对传感器节点的硬件要求较低，但是无线信号的传播易受环境的影响，定位精度相对较低。

发明内容

本发明要克服传统医院监护系统的缺点以及上述定位方法的缺陷，提出了一种改进的RSSI技术的医院病人定位方法以提高病人定位精度。