萊特州立大學采用RFID和超聲波實現3D實時定位

俄亥俄州代頓市萊特州立大學的一組研究人員結合采用RFID和超聲波技術開發出一套系統，不令能定位出標簽攜帶者的位置，還能判斷出他或她所處的狀 態，如站著、坐著或躺在地板上。一旦這項系統完全開發成功，項目經理，計算機科學和工程教授KuldipRattan稱，可幫助護理人員追蹤顧客、 病人及家庭成員的活動和健康狀況，如果用戶跌倒了，系統還可以發送警報。

項目是萊特州立大學“生活實驗室”的組成部分，該實驗室于去年11月在BethanyVillage老年人社區正式成立。在那里， 一幢兩層高的樓房被用做新健康護理技術的實驗場所，其中包括采用類人體機器人模似需要護理協助的家庭成員。機器人用于幫助護理學生學習護理技巧。

研究項目的RFID部分起源于萊特-帕特森空軍基地，Rattan在那里研究室內車輛的追蹤（GPS不可用）。接著，Rattan和他的學生和萊特州護理協會及BethanyVillage合作研究如保追蹤個人，如護理院成員的移動、行為和健康狀態。

護理和協助生活機構已經采用了多種追蹤方案，結合RFID或紅外技術定位個人所處的房間，也采用一個類似按鈕的轉發器，在緊急情況下，如 跌倒時按下發送求助信號。然而，Rattan的目標是開發一套系統，不僅可定位出個人所處房間，還能了解他們當前的高度，即他們是站著、坐著或躺著。這 個功能可通過超聲波技術實現。Rattan及其學生開發的標簽原型采用了一個超聲波接收器和一個有源EPCGen2RFID轉發器，發送其唯 一ID碼到9個感應器節點-Rattan安裝在模似客廳的天花板上。

每個感應器節點含一臺超聲波發射器及RFID閱讀器。標簽（師生們在過去一年開發的）從感應器節點接收一 個UHFEPCGen2RFID發射信號，接著等待接收一個20kHz-40kHz超聲波信號-由附近多達4個感應器節 點發送的。感應器節點的三邊測量，及標簽從感應器節點接收超聲波信號的時間，可接著被系統軟件應用，在三維方向上定位標簽位置在幾厘米范圍內。標簽采 用EPCGen2RFID空中接口協議發送其唯一ID碼和基于超聲波位置返回給感應器節點。一個網站通 過ZigBee2.4GHz鏈接從感應器節點接收數據。

軟件上顯示一個標識，代表該位置的標簽攜帶人員。軟件還能判斷出標簽的高度，從而判斷人員是否是站、坐著或躺著。

Rattan小組還在房間里安裝一臺攝像機，在其實驗室測試將照相機集成進系統里。Rattan目前尋求資金來支付其它硬件成本和進一步 研究和開發費用，目標是在BethanyVillage全面啟用這套系統，他稱。如果系統安裝到位，當標簽攜帶人員跌倒或無法站起來，系統將捕獲到 這個事件，并發送警報，指示攝像機轉到該人員位置進行拍照。相片及警報信息接著發送到護理人員的電腦、移動設備或iPhone上。

“這樣，護理人員可以查看圖片，接收警報，判斷人員是否處于麻煩中”他稱。

存儲在軟件里的數據還可以幫助護理人員了解所監視人員的一天情況，如系統追蹤會追蹤他們去冰箱的次數，判斷他們的進食情況。另 外，Rattan稱，系統還可以追蹤什么時候用戶使用電爐，安裝在電爐附近感應器節點的溫度感應器甚至會發送警報，如果溫度超過一定值，這意味著用戶忘 記關爐。

這項技術為老年人或殘疾人士提供更大的獨立性，Rattan稱。此外，小組還計劃開發一個較小的標簽，可配戴在手腕上，他稱。目前的標簽安裝在頭盔上，尺寸過大。