[发明专利]一种基于无线传感器网络的智能物品监测跟踪和管理系统

说明书

技术领域

本发明属于信息技术领域，尤其涉及一种基于无线传感器网络的智能物品监测跟踪和管理系统。

背景技术

无线物品监测管理是指使用无线技术对设备人员等物品的标识、温度、湿度、位置等参数信息进行实时的无线监测，对异常情况进行及时报警，并通过历史数据分析提高物品的使用效率。无线物品监测管理技术广泛应用于医疗行业、生物制药行业、食品行业、机械制造行业以及物流等其他行业，可以大大提高上述行业的效率和安全性，降低运营的成本。例如目前医疗机构面临的主要问题包括：医疗设备的使用率低下，过多的医疗设备的采购，无法满足医疗监管部门的各种要求，员工的效率低下，设备的丢失率过高，特殊医护病人的监管以及医疗事故的发生等等，智能物品监测跟踪系统可以在多个方面解决医疗机构当前所面临的种种问题，包括设备的无线的温度监测，设备定位和管理，人员管理以及人员识别和权限管理等等。

目前应用的技术主要是射频识别即RFID(Radio Frequency IDentification)技术，又称电子标签、无线射频识别，这是一种可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID系统包括RFID标签和读写器，一般来说RFID标签成本较低，一般在几元(被动式)到几百元(主动式)，而读写器成本很高，高达人民币数千元。RFID标签分为被动，主动两大类。被动式标签没有内部供电电源。其内部集成电路通过接收到的电磁波进行驱动，这些电磁波是由RFID读取器发出的。当标签接收到足够的讯号时，可以向读取器发出数据。这些数据不仅包括ID号(全球唯一标示ID)，还可以包括预先存在于标签内EEPROM中的数据。由于被动式标签具有价格低廉，无需电源的优点。目前市场的RFID标签主要是被动式的。但是主动式标签的作用距离很短只有几厘米，另外存储的信息也很有限。与被动式和半被动式不同的是，主动式标签本身具有内部电源供应器，用以供应内部IC所需电源以产生对外的讯号。一般来说，主动式标签拥有较长的读取距离和较大的内存容量可以用来储存读取器所传送来的一些附加讯息，但是成本也相应得高很多。

无线传感器网络(wireless sensor network，WSN)被认为是21世纪最重要的技术之一，是众多的传感器通过无线通信的方式，相互联系，处理、传递信息的网络(图8)。无线传感器网络主要特点包括：几乎为零安装成本，更加简单方便的配置，更加灵活的传感器布置，更适用于恶劣或者灾害环境，更加智能的网络从而提高对传感器数据的反应和处理能力，更低的能耗和更长的寿命。

在2000年美国的移动计算和网络国际会议上，提出了无线传感器网络是下一个世纪面临的发展机遇。2003年，美国《技术评论》杂志论述未来新兴十大技术时，无线传感器网络被列为第一项未来新兴技术。2003年，美国《商业周刊》未来技术专版，论述四大新技术时，无线传感器网络也列入其中。2007年12月26日，在由国务院总理温家宝主持召开国务院常务会议上审议并原则通过的国家重大专项实施方案中，短距离无线互联和传感器网络是一个重要的方向。《国家“十一五”科学技术发展规划》也指出，掌握近短距离无线互联系统与传感器网络的关键技术，加大科技成果的商业应用是重要目标之一。目前无线传感器网络的应用市场逐步启动，在监测控制、灾害预测以及军事等领域都能看到无线传感器网络的身影。

相对于RFID技术，无线传感器网络有着更长的寿命，更强的组网和抗干扰能力，更好的定位能力以及很低的成本，因此特别适用于在复杂的电磁环境(如医疗机构或者工厂)中使用，同时，具有Ad-hoc网络特性的无线传感器网络可使兼容的设备随意添加到网络中，具有很高的灵活性。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于无线传感器网络的智能物品监测跟踪和管理系统，在医院或者工厂等复杂的电磁环境下实现从温度监测到人员定位等各种功能。

为达到上述目的，本发明的解决方案是：一种基于无线传感器网络的智能物品监测跟踪和管理系统，该系统将无线传感器终端与设备或者人员相连，通过传感器采集温度、压力以及信号强度等信号，并将这些信号通过免费的无线频段传送至中心服务器，中心服务器可以从接受的信号判断设备的健康状态，人员的位置等信息，对异常情况进行及时报警。

所述系统包括多个无线传感器终端、多个识别和定位终端、多个参考节点、一个网关和一个中心服务器：

1)无线温度传感器终端