医院中存在着这样一类特殊人群—医院病患,他们是一群需要全社会给予特别关注的人群。最近几年来,时常会发生这样一种现象,那些患有精神病的患者们,在没有得到医护人员或者患者家属的同意下,私自越过可以正常活动的区域范围,或者出现更为恶劣的状况—发生逃跑事件,这不仅仅会给患者本身病情的治疗带来一定程度的影响,也将会给社会造成极其严重的危害。然而,针对上述的特殊病患者所制定的管理措施,目前医院不仅需要付出高昂的看护成本,并且护理人员也很难做到实时的获悉住院患者在病区的活动状况及活动范围。除此之外,也很难做到及时并且有效的发现和预防上述病患发生出逃的问题,因此为了有效的降低医院在看护上述病患的成本费用,减轻医护人员的工作量,进一步加强对病人的实时监控与管理,以免因一时的疏漏而产生严重的危害,由此便产生了需要对住院病患进行实时定位的要求。本文主要研究并实现的部分包括,当人员位于所设定的临界位置处时,对其身份进行进一步的识别,结合验证的身份信息,对其异常的出入行为将进行报警提示。针对医院的实际管理需求,将医院分成重点监护区域和一般监护区域两种类型,并根据不同区域病人管理的定位需求,对距离信号衰减模型进行了设计和研究。在现有的模块上实现数据采集、逻辑判断和数据通信的功能,对于病患进入非法可活动区域等情况进行报警。本文针对目前流行的几种无线传感网络技术实现进行了深入研究,对比分析了其中无线通信技术的特点与实现细节,结合目前所研究的定位技术的最新成果,提出了以ZigBee CC2530芯片为核心,釆用基于信号距离衰减模型的定位算法,以Z-stack协议栈为基础实现节点之间的相互通信,将测量的距离值与所搭建的测试平台完整的定位流程结合起来。文章主要包含以下几方面的研究内容:(1)研究室内RSSI信号的传播特点。选取两种典型的室内环境进行信号收集,分析外界环境因素对RSSI信号强度值的影响,提出改进的RSSI信号分布模型——基于改进的高斯模型。主要从RSSI值的获取、距离测量、定位算法上做了一定的优化,在定位算法上结合了高斯滤波和均值处理的距离信号强度接收模型,提高了定位的精度。其次算法本身的适配问题及外界噪声的影响,本文将结合高斯滤波和节点位置计算方法上做出相应的改进与优化,以有效的弥补其传播过程中的损耗。(2)研究大定位目标区域的聚类问题。在对覆盖较大地理位置区域的室内环境进行定位的过程中,RSSI值的统计特性变化较大。本文将通过采用聚类的方法,将覆盖面积较大的定位目标区域划分成小区域,并且在小区域中建立起适配的距离信号衰减模型。采用基于聚类技术的实现方法,再通过结合三边定位或者最小二乘法等联合定位的方式,来最终实现对未知节点坐标的计算。在聚类过程中引入了基于信标节点的自校正机制对计算的结果进行进一步的修正。最后,通过设计病患室内定位验证平台,针对医院室内环境下如何监管病员是否越过临界可活动区域的问题,对室内需定位的区域划定不同的监测等级,结合相应的等级,调整协调器位于不同的发射功率级别中。最终,通过对所搭建的实验平台进行验证分析,测试结果表明,该室内定位方案能够应用于医院病患的定位,定位误差控制在2m的范围内,并且该方案具有功耗低、稳定性好、成本低、体积小、功能完善等优点。