近幾十年來，老年人（65 歲或以上）的數(shù)量一直在穩(wěn)步增長，估計(jì)全球老年人數(shù)量將從 2019 年的 7.03 億翻倍到 2050 年的 15 億 。

癡呆是一種重要的老年疾病，這是一種慢性綜合征，可導(dǎo)致認(rèn)知障礙、殘疾，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致依賴親屬或照料者進(jìn)行日?；顒?dòng)。

穿衣是一種個(gè)人的自我維護(hù)技能，超過50%的癡呆癥患者需要穿衣輔助。

隨著癡呆癥老年人數(shù)量持續(xù)增加，人們對(duì)支持遠(yuǎn)程居家護(hù)理和促進(jìn) “原地養(yǎng)老” 解決方案的需求也在增長。

在老年癡呆癥患者穿衣自主性監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用中學(xué)者大多使用HF RFID（高頻射頻識(shí)別技術(shù)），存在“讀取距離短和多標(biāo)簽讀取能力差”的問題。

本篇文章接下來將給大家介紹更具優(yōu)勢(shì)的UHF RFID（超高頻射頻識(shí)別）技術(shù)在老年癡呆癥患者穿衣自主性監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用。

02

系統(tǒng)設(shè)計(jì)

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應(yīng)用領(lǐng)域設(shè)計(jì)

穿衣支持系統(tǒng)應(yīng)在家庭或居住設(shè)施中由輕度至中度癡呆癥患者高度獨(dú)立地使用，以促進(jìn)他們的獨(dú)立性。

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系統(tǒng)界面設(shè)計(jì)

系統(tǒng)部署易于識(shí)別且無干擾的界面，通過老年人熟悉的傳統(tǒng)通信方法，如消息或電話，方便系統(tǒng)操作與使用。

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健康安全設(shè)計(jì)

考慮那些對(duì)人的健康和安全危險(xiǎn)的情況的同時(shí)也關(guān)注個(gè)人衛(wèi)生及外觀狀況。

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通知親屬設(shè)計(jì)

在穿衣失誤的情況下，親屬可以收到消息或通知。此外，創(chuàng)建定期報(bào)告以顯示年度、季節(jié)和每日趨勢(shì)，方便總結(jié)觀察。

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非侵入式設(shè)計(jì)

所有監(jiān)測(cè)設(shè)備都是非侵入性的，并且不要求該人記得激活、佩戴或操作它們。

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著裝糾正設(shè)計(jì)

識(shí)別天氣不適配著裝、衣物穿錯(cuò)、重復(fù)著裝、缺少必要衣物、相同衣物多層疊穿等情況。

03

系統(tǒng)架構(gòu)

標(biāo)簽、閱讀器部署   

UHF RFID 

標(biāo)簽放置在身體的一些固定點(diǎn)，最大限度減少行走時(shí)的移動(dòng)干擾，并確保其他身體部位不會(huì)意外覆蓋它們。上身放置在肩膀、背部和胸部；身體中部放置在大腿上部；對(duì)于下身，放置在腳踝。

RFID 標(biāo)簽縫制 / 熨燙在衣服上，或固定在特定物品上。

天線安裝在門上，并設(shè)置在不同高度，以區(qū)分與 “肩膀”、“臀部”和 “腳部”相關(guān)的各類衣物。

數(shù)據(jù)收集與分析   

RFID 標(biāo)簽放置在衣物內(nèi)， RFID 閱讀器（天線）安裝在門框上。當(dāng)人穿過門時(shí)，這些閱讀器會(huì)根據(jù)門的 RFID 標(biāo)記監(jiān)測(cè)衣物的位置和類型，并且RFID 標(biāo)簽管理器會(huì)讀取所有 RFID 標(biāo)簽。天線收集的關(guān)于所穿衣物的數(shù)據(jù)會(huì)發(fā)送到服務(wù)器并存儲(chǔ)在 Postgres 數(shù)據(jù)庫中。

當(dāng)?shù)氐臍庀髷?shù)據(jù)會(huì)通過外部天氣 API 檢索提供用戶所在位置的實(shí)時(shí)天氣預(yù)報(bào)和溫度數(shù)據(jù) 。

      后端數(shù)據(jù)分析器查詢 Postgres 數(shù)據(jù)庫，以執(zhí)行與受試者衣物合規(guī)性、天氣適配衣物、行為模式等相關(guān)內(nèi)容檢查。

04

UHF RFID技術(shù)的優(yōu)越性

相較于高頻（HF）技術(shù)，超高頻（UHF）RFID具備更遠(yuǎn)的讀取距離（可達(dá)數(shù)米）和更強(qiáng)的多標(biāo)簽處理能力。

其信號(hào)受人體遮擋的特性反而成為“方向傳感器”——當(dāng)衣物穿反時(shí)，背部標(biāo)簽會(huì)先于胸部標(biāo)簽被讀取，系統(tǒng)可據(jù)此精準(zhǔn)判斷前后顛倒等異常情況。

靜態(tài)測(cè)試

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距離與功率對(duì)讀取率的影響通過對(duì)22個(gè)UHF標(biāo)簽（分兩類材質(zhì)）在不同距離（24cm-295cm）和功率（150mW-1400mW）下的測(cè)試發(fā)現(xiàn)，讀取成功率隨距離增加和功率降低而下降，最遠(yuǎn)有效距離約295cm（功率1400mW時(shí)）。

動(dòng)態(tài)測(cè)試

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 300mW功率可穩(wěn)定檢測(cè)上半身標(biāo)簽，1400mW可覆蓋下肢； - 高位天線對(duì)肩部標(biāo)簽靈敏度最佳，低位天線專用于腳部檢測(cè)； - 標(biāo)簽激活時(shí)序可判斷行進(jìn)方向，身體旋轉(zhuǎn)時(shí)仍保持高可讀性。

錯(cuò)誤檢驗(yàn)成功率

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一二三四五六七

使用UHF RFID技術(shù)進(jìn)行錯(cuò)誤檢驗(yàn)的成功率較高，但由于該技術(shù)本身會(huì)受某些金屬或水分等干擾，所以還不能完全檢測(cè)成功。

05

局限性

 UHF RFID 

該方法可能無法檢測(cè)到所有潛在的穿衣失誤。如無法檢測(cè)到個(gè)體以錯(cuò)誤順序穿衣的情況等。

行走時(shí)如果衣物上的標(biāo)簽被手覆蓋，可能會(huì)出現(xiàn)一些遮擋情況，從而檢測(cè)不到。

所有衣物都必須貼標(biāo)簽，但可能某些衣物不方便附著標(biāo)簽。

需使用多個(gè)標(biāo)簽來檢測(cè)衣物的左右、前后側(cè)，會(huì)導(dǎo)致數(shù)據(jù)庫管理、維護(hù)和數(shù)據(jù)輸入方面成本的增加。

標(biāo)簽的響應(yīng)（RSSI）不均勻。在相等距離和功率水平下放置，某些標(biāo)簽可能表現(xiàn)出較弱的信號(hào)或幾乎無法檢測(cè)到。

06

SUMMARY

總結(jié)

這項(xiàng)研究表明，UHF RFID技術(shù)在癡呆癥護(hù)理中具有顯著潛力。通過低成本、非侵入的部署，能夠有效支持患者自主生活。