根據(jù)美國(guó)“失蹤與受虐兒童援助中心”統(tǒng)計(jì)，從1983年到2002年間，美國(guó)有217個(gè)嬰兒被誘拐，在這個(gè)總數(shù)中，100個(gè)嬰兒是從醫(yī)院(57個(gè)是從母親的病房)被盜走的。事實(shí)證明，醫(yī)院內(nèi)新生兒被盜事件與是否采用母嬰同室方式并沒(méi)有太大的關(guān)聯(lián)。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)一些醫(yī)院的嬰兒被盜案件也能很容易地從公開(kāi)媒體上查詢(xún)到，例如2007年，杭州市第四人民醫(yī)院產(chǎn)婦湯某嬰兒被盜;2008年8月南寧市梁某新生嬰兒在衛(wèi)生院被冒牌醫(yī)生盜走，至今沒(méi)有破案。新生兒對(duì)于其家庭來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要，一旦在醫(yī)院被盜或被更換，將給包括醫(yī)院、受害人及其家庭在內(nèi)的當(dāng)事各方帶來(lái)災(zāi)難性的后果。繼而出現(xiàn)“醫(yī)鬧”事件，在社會(huì)上造成不良影響，影響醫(yī)院正常工作的運(yùn)行，同時(shí)也給本來(lái)就比較緊張的醫(yī)患關(guān)系“雪上加霜”。如何有效避免這種問(wèn)題的出現(xiàn)，在此設(shè)計(jì)一種基于射頻識(shí)別技術(shù)的嬰兒智能防盜系統(tǒng)，能夠防止嬰兒在醫(yī)院內(nèi)被盜，有效保護(hù)嬰兒的安全，也保障了各方權(quán)益。
 

　　嬰兒智能防盜系統(tǒng)借助射頻識(shí)別技術(shù)，在嬰兒身上佩戴對(duì)人體無(wú)害的，能發(fā)射RF射頻信號(hào)的智能電子標(biāo)簽。嬰兒電子標(biāo)簽定時(shí)發(fā)射具有惟一ID信息給嬰兒防盜系統(tǒng)，系統(tǒng)據(jù)此對(duì)嬰兒所在位置進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控和追蹤，同時(shí)對(duì)企圖盜竊嬰兒的行為及時(shí)報(bào)警提示。RFID工作原理如圖所示，標(biāo)簽(即射頻卡)進(jìn)入磁場(chǎng)后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號(hào)，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲(chǔ)在芯片中的產(chǎn)品信息，或者主動(dòng)發(fā)送某一頻率的信號(hào);解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。那么，基于RFID的嬰兒智能防盜系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)有哪些呢?
 

　　1、嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶

　　系統(tǒng)的核心是嬰兒防盜標(biāo)簽設(shè)計(jì)，它是一個(gè)小巧的射頻發(fā)射器，從戴上標(biāo)簽的瞬間開(kāi)始，電子防盜標(biāo)簽就不斷地自動(dòng)發(fā)射出信號(hào)，以便系統(tǒng)隨時(shí)進(jìn)行監(jiān)控。如未經(jīng)授權(quán)，任何試圖取下或破壞標(biāo)簽的行為會(huì)觸發(fā)報(bào)警?？紤]到嬰兒治療、洗澡等需要較遠(yuǎn)距離的識(shí)別，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用有源標(biāo)簽。有源標(biāo)簽主要由電源、微控制器和RF發(fā)射組成。微控制器用于控制RF芯片的工作模式和頻段，同時(shí)產(chǎn)生標(biāo)簽的內(nèi)碼，傳送給RF芯片發(fā)射出去。有源標(biāo)簽射頻部分主要由RF專(zhuān)用芯片組成。與標(biāo)簽配套使用的腕帶可以進(jìn)行調(diào)節(jié)以適應(yīng)不同嬰兒，但不可重復(fù)使用。由于新生嬰兒在出生后的數(shù)天內(nèi)會(huì)因迅速失去體內(nèi)多余的水分而減輕體重，腕帶還可以隨時(shí)根據(jù)嬰兒體重變化而調(diào)整。嬰兒防盜標(biāo)簽可以重復(fù)使用，采用防水設(shè)計(jì)，可進(jìn)行清洗，無(wú)任何過(guò)敏反應(yīng)。

　　2、讀卡器設(shè)計(jì)

　　讀卡器向防盜標(biāo)簽提供射頻能量，從防盜標(biāo)簽中讀出數(shù)據(jù)，完成數(shù)據(jù)信息處理，并實(shí)現(xiàn)應(yīng)用操作以及高層交互應(yīng)用。雖然因頻率范圍、通信協(xié)議、數(shù)據(jù)傳輸方式的不同，各種讀卡器會(huì)有很大的區(qū)別和差異，但是所有的讀卡器在上述功能上是很相似的。由于是遠(yuǎn)距離控制，讀卡距離不能太遠(yuǎn)也不能太近，要使卡片一進(jìn)入感應(yīng)的范圍就被識(shí)別。要求距離讀卡器讀卡全向范圍穩(wěn)定，具有明確的邊界，讀卡范圍在3m以?xún)?nèi);卡片不受人體影響，不能被人體屏蔽;卡片角度的轉(zhuǎn)換對(duì)讀卡距離影響小，讀卡不存在死腳。綜合各方面考慮選用低頻系統(tǒng)，Cryptag Census系列感應(yīng)射頻識(shí)別產(chǎn)品能滿足需求，發(fā)射頻率為153kHz，接收頻率為115kHz。對(duì)人體無(wú)輻射傷害，對(duì)心臟患者、孕婦、心臟起搏器、助聽(tīng)器等特殊人群和設(shè)備均無(wú)影響。接受到的數(shù)據(jù)通過(guò)RS 485總線以及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳送到服務(wù)器，然后進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控以及后臺(tái)數(shù)據(jù)處理。
 

　　3、出口監(jiān)視器

　　出口監(jiān)視器安裝在受控區(qū)域(例如婦產(chǎn)科病區(qū))各出口附近而且不斷發(fā)射出射頻信號(hào)。

　　一旦攜帶防盜標(biāo)簽的嬰兒進(jìn)入某個(gè)出口監(jiān)視器的發(fā)射區(qū)域，接收到出口監(jiān)視器信號(hào)的防盜標(biāo)簽就立即通過(guò)接收器向控制計(jì)算機(jī)發(fā)送報(bào)警信息。系統(tǒng)不斷監(jiān)控出口監(jiān)視器的工作狀態(tài)，并可在設(shè)備出錯(cuò)或遭到破壞時(shí)及時(shí)報(bào)警。監(jiān)視器的監(jiān)控范圍在2～3m范圍可調(diào)。

　　4、計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)

　　計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)包括通信網(wǎng)關(guān)和防盜系統(tǒng)中的各種服務(wù)器以及終端計(jì)算機(jī)。通信網(wǎng)關(guān)安裝在婦產(chǎn)科病區(qū)各樓層的弱電間，用于采集、處理本樓層各讀卡器和出口監(jiān)視器的數(shù)據(jù)，管理本樓層各讀卡器和出口監(jiān)視器的工作，同時(shí)以TCP/IP與服務(wù)器以及醫(yī)院的局域網(wǎng)相連，包括門(mén)禁系統(tǒng)、保安室以及計(jì)算機(jī)中心等監(jiān)控報(bào)警裝置。

　　防盜系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)嬰兒智能防盜管理軟件系統(tǒng)主要用于實(shí)現(xiàn)對(duì)電子標(biāo)簽的維護(hù)與管理，門(mén)禁控制系統(tǒng)和自動(dòng)報(bào)警系統(tǒng)的管理，以及嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶信息的讀取、分析、統(tǒng)計(jì)等功能。系統(tǒng)如圖所示。

　　5、標(biāo)簽維護(hù)模塊

　　主要負(fù)責(zé)嬰兒防盜標(biāo)簽及腕帶的發(fā)放、回收以及系統(tǒng)維護(hù)(更換電池，故障登記等)。

　　6、信息管理模塊

　　主要負(fù)責(zé)母嬰資料維護(hù)(輸入、修改母嬰資料)、嬰兒跟蹤(記錄嬰兒移動(dòng)詳細(xì)情況，包括時(shí)間、位置、原因等)、用戶(hù)管理、工作狀態(tài)(系統(tǒng)部件工作狀態(tài)顯示，各類(lèi)標(biāo)簽工作狀態(tài)記錄)以及報(bào)表打印(可生成手環(huán)發(fā)放記錄、巡查記錄、嬰兒數(shù)據(jù)、產(chǎn)婦出院等報(bào)表)。

　　7、門(mén)禁控制模塊

　　主要負(fù)責(zé)門(mén)禁系統(tǒng)的管理、門(mén)禁控制器管理、實(shí)時(shí)監(jiān)控、權(quán)限管理。門(mén)禁系統(tǒng)管理又包含了通信配置、修改操作員密碼、數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)置、數(shù)據(jù)庫(kù)管理、操作日志等方面。門(mén)禁控制器管理由控制器、門(mén)參數(shù)、電參數(shù)、外聯(lián)動(dòng)組、臨時(shí)時(shí)間組、特殊時(shí)間組等方面組成。通過(guò)實(shí)時(shí)監(jiān)控可實(shí)時(shí)查看正常讀卡事件、異常讀卡事件、普通事件、報(bào)警事件等信息。并且可以手動(dòng)設(shè)置門(mén)的狀態(tài)(休眠、常開(kāi)、安全、密碼)，從而使門(mén)保持在門(mén)衛(wèi)設(shè)置的狀態(tài)下，手動(dòng)控制指定的點(diǎn)就可使該點(diǎn)處于打開(kāi)或者關(guān)閉狀態(tài)。權(quán)限管理包含單元管理、標(biāo)簽管理、門(mén)禁權(quán)限組，設(shè)置系統(tǒng)的單元資料信息和系統(tǒng)的使用人員資料信息，以及定義門(mén)權(quán)限組。

　　小結(jié)分享

　　賽億方案十三年電子產(chǎn)品硬件及嵌入式軟件開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，累計(jì)開(kāi)發(fā)產(chǎn)品電子應(yīng)用設(shè)計(jì)完成5000多個(gè)方案設(shè)計(jì);目前為客戶(hù)提供理念超前的手機(jī)app開(kāi)發(fā)、智能家居系統(tǒng)、電子技術(shù)、電子線路設(shè)計(jì)、PCB設(shè)計(jì)、電路板設(shè)計(jì)、單片機(jī)技術(shù)、智能控制、嵌入式系統(tǒng)等。如有產(chǎn)品方案開(kāi)發(fā)意向，期待您的來(lái)訪。