HỆ THỐNG THEO dõi TÌNH TRẠNG sức KHỎE NGƯỜI CAO TUỔI

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HỒ VĂN TUẤN HỆ THỐNG THEO DÕI TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE NGƯỜI CAO TUỔI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ- 60520203 S K C0 Tp Hồ Chí Minh, năm 2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HỒ VĂN TUẤN HỆ THỐNG THEO DÕI TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE NGƯỜI CAO TUỔI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520203 Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM KỸ THUẬT THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH LUẬN VĂN THẠC SĨ HỒ VĂN TUẤN HỆ THỐNG THEO DÕI TÌNH TRẠNG SỨC KHỎE NGƯỜI CAO TUỔI NGÀNH: KỸ THUẬT ĐIỆN TỬ - 60520203 Hướng dẫn khoa học: PGS.TS NGUYỄN CHÍ NGÔN Tp Hồ Chí Minh, tháng 10/2016 LÝ LỊCH CÁ NHÂN I LÝ LỊCH SƠ LƯỢC: Họ & tên: Hồ Văn Tuấn Giới tính: Nam Ngày, tháng, năm sinh: 30/12/1970 Nơi sinh: Vĩnh Long Quê quán: Vĩnh Long Dân tộc: Kinh Chỗ riêng địa liên lạc: Số 175/7, đường Nguyễn Văn Cừ, Phường An Hòa, Quận Ninh Kiều, Thành phố Cần Thơ Điện thoại quan: 0710.3893488 Điện thoại nhà riêng: Fax: 0710.3779100 E-mail: tuanhv.cto@gmail.com II QUÁ TRÌNH ĐÀO TẠO: Trung học chuyên nghiệp: Hệ đào tạo: Nơi học (trường, thành phố): Ngành học: Thời gian đào tạo từ ……/…… đến ……/ … Đại học: Hệ đào tạo: Mở Rộng Thời gian đào tạo từ 09/1990 đến 09/1994 Nơi học (trường, thành phố): Trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Tp.HCM Ngành học: Kỹ thuật Điện - Điện tử Tên đồ án, luận án môn thi tốt nghiệp: Ngày & nơi bảo vệ đồ án, luận án thi tốt nghiệp: Trường ĐHSPKT Tp.HCM Người hướng dẫn: III QUÁ TRÌNH CÔNG TÁC CHUYÊN MÔN KỂ TỪ KHI TỐT NGHIỆP ĐẠI HỌC: Thời gian Nơi công tác Công việc đảm nhiệm 9/1995÷8/2006 Đài Viễn thông Cần Thơ ( VTN2 ) Kỹ sư kỹ thuật Viễn thông 8/2006÷7/2015 Đài VinaPhone Cần Thơ ( VNP2 ) Kỹ sư kỹ thuật Viễn thông 7/2015÷7/2016 Trung tâm kinh doanh VNPT Cần Thơ Kỹ sư kỹ thuật Viễn thông 7/2016÷ đến Trung tâm hạ tầng Miền Nam- NET2 Trang i Kỹ sư kỹ thuật Viễn thông LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan Luận văn Thạc sĩ ngành Kỹ thuật Điện tử “Hệ thống theo dõi tình trạng sức khỏe người cao tuổi” kết trình học tập, nghiên cứu khoa học độc lập, nghiêm túc Ngoài việc sử dụng lại kết nghiên cứu tác giả khác trích dẫn tài liệu kết nghiên cứu chưa công bố luận văn khác trước Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực, rút trích từ trình nghiên cứu thực nghiệm Các phương pháp nêu luận văn rút từ sở lý luận trình nghiên cứu tìm hiểu Tp Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2016 (Ký tên ghi rõ họ tên) Hồ Văn Tuấn Trang ii LỜI CẢM TẠ Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến Ban Giám hiệu, Thầy, Cô khoa Điện - Điện tử trường Đại học Sư phạm Kỹ thuật Thành phố Hồ Chí Minh, đã tận tình giảng dạy, truyền đạt kiến thức tạo điều kiện thuận lợi cho em suốt trình học tập vừa qua Em xin chân thành gửi đến Thầy PGS.TS Nguyễn Chí Ngôn Trưởng khoa Công Nghệ trường Đại học Cần Thơ lời cảm ơn sâu sắc Trong thời gian thực đề tài Thầy đã quan tâm theo dõi, tận tình hướng dẫn động viên để em hoàn thành tốt luận văn Cuối cùng, em xin gửi lời cảm ơn đến gia đình, bạn bè đồng nghiệp đã nhiệt tình giúp đỡ, ủng hộ, động viên em suốt thời gian học tập hoàn thành luận văn Tp Hồ Chí Minh, ngày 09 tháng 11 năm 2016 Học viên Hồ Văn Tuấn Trang iii TÓM TẮT Người cao tuổi thường tâm điểm bệnh bệnh đột quỵ, cao huyết áp, Bệnh phát sinh lúc cho dù họ có khỏe mạnh hay không Ngày nay, nhiều người cao tuổi thường sống nhà làm xa tính chất công việc người thân họ vắng nhà thường xuyên, triệu chứng bệnh ập đến bất ngờ, mức độ nguy hiểm họ cao Vì vậy, việc xây dựng hệ thống giám sát hành vi bất thường nhằm phát tình trạng sức khoẻ người cao tuổi thật cần thiết Nhờ vậy, trường hợp khẩn cấp cảnh báo cho người thân phát để phản ứng kịp thời Mục tiêu đề tài “Hệ thống theo dõi tình trạng sức khỏe người cao tuổi” nhằm giám sát trạng sức khỏe người cao tuổi dựa liệu vị trí họ nhà Đề tài kế thừa từ đề tài “Một giải pháp phát sớm tình trạng đột quỵ người cao tuổi” KS Phạm Minh Hiền PGS TS Nguyễn Chí Ngôn Trong đó, việc cải thiện phần cứng, xây dựng phần mềm giám sát giải thuật máy học phát tình trạng bất thường dựa liệu vị trí phần phát triển thêm Về phương pháp thực hiện, phần cứng thiết kế để thu thập liệu vị trí môi trường xung quanh, liệu chuyển đến phần mềm để lưu trữ, mô hình hóa sơ đồ nhà, mô hình hóa nếp sinh hoạt phát bất thường Đối với phần cứng, vị trí người cần giám sát xác định thông qua tương tác sóng tín hiệu thiết bị theo dõi thiết bị định vị mạng ZigBee Tín hiệu từ loại thiết bị kèm theo thông số thời gian môi trường ghi nhận thiết bị quản lý để truyền máy tính Đối với phần mềm, giải thuật SVM sử dụng để học sơ đồ nhà nếp sinh hoạt dựa vị trí ngày thông số môi trường thu Các mô hình đạt từ trình học dùng để đánh giá liệu liệu thu thập bình thường hay bất thường, đó, hành vi giả định bất thường xảy vị trí khác với vị trí ngày Trang iv ABSTRACT The older people are very vulnerable to some sickness such as stroke and high blood pressure No matter how healthy they may feel, these kinds of sickness can strike at almost any time of day Nowadays, the older people often live alone because their offsprings must work far away or their relatives are often absent from home As a result, it is much more dangerous for them when being suddenly attacked by diseases Therefore, building a system for monitoring anomalous behaviours to detect health status of older people is really a need By this way, caregivers can get immediate notification of emergent case and take reaction in time The objective of thesis "System for monitoring health status of older people" is to provide a mechanism for observing the health status of older people This thesis is a continuation of thesis "A solution for early detecting the stroke status of the elderly" which was conducted by Mr Minh-Hien Pham and Dr Chi-Ngon Nguyen Some improvements was made include the modification of hardware, monitoring application and method for detecting anomalous behaviour with training position data The approach for this thesis is to collect indoor positioning data from hardware, then forward these data to computer for storage, modeling indoor layout of a house, modeling activity routine and anomaly detection For hardware, position of object was determined through the wave interaction of tracking device and positioning devices within a ZigBee network These signals and ambient parameters was recorded by management device and then was transfered to computer For software, SVM algorithm was adopted in learning indoor room layout and routine position of older people based on indoor positioning data and environment data at many time periods A behaviour is predicted to be anomalous if its position is far away from routine position Trang v MỤC LỤC LÝ LỊCH CÁ NHÂN i LỜI CAM ĐOAN ii LỜI CẢM TẠ iii TÓM TẮT iv ABSTRACT v MỤC LỤC vi DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ix DANH SÁCH BẢNG xi DANH SÁCH HÌNH xii CHƯƠNG TỔNG QUAN Động lực nghiên cứu 1.1.1 Một số phương pháp sử dụng truyền tin không dây theo dõi chăm sóc sức khỏe 1.1.2 Các kết nghiên cứu Mục tiêu Nhiệm vụ giới hạn đề tài 1.3.1 Nhiệm vụ 1.3.2 Giới hạn Phương pháp nghiên cứu kế hoạch thực 10 Cấu trúc luận văn 10 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT 12 Mạng cảm biến không dây WSNs 12 Công nghệ ZigBee/IEEE 802.15.4 12 2.2.1 Khái niệm 12 2.2.2 Đặc điểm 13 2.2.3 Kiến trúc mạng ZigBee 14 Các hướng tiếp cận giám sát hành vi người dùng 17 2.3.1 Phương pháp sử dụng cảm biến deo người 17 Trang vi 2.3.2 Phương pháp sử dụng cảm biến môi trường 18 2.3.3 Phương pháp dựa xử lý hình ảnh 18 Máy học 19 2.4.1 Giới thiệu 19 2.4.2 Phân loại 19 2.4.3 Ứng dụng 20 Máy vector hỗ trợ 21 2.5.1 Giới thiệu 21 2.5.2 SVM tuyến tính 22 2.5.3 SVM phi tuyến tính 23 2.5.4 Một vài thông số cần lưu ý SVM 24 2.5.5 SVM đa lớp 25 CHƯƠNG THIẾT KẾ PHẦN CỨNG 27 Phần cứng hệ thống 27 3.1.1 Thiết bị theo dõi 28 3.1.2 Thiết bị định vị 32 3.1.3 Quản lý 32 Phần mềm hệ thống 35 CHƯƠNG THIẾT KẾ THUẬT TOÁN 38 Thiết kế thuật toán xác định vị trí 38 4.1.1 Khảo xát giá trị RSSI từ Module RF 38 4.1.2 Tính toán khoảng cách dựa thông số RSSI 40 4.1.3 Thuật toán định vị E-MinMax 42 Thiết kế thuật toán xác định hành vi bất thường so với thói quen 43 4.2.1 Sơ đồ tổng quát 43 4.2.2 Học vị trí 44 4.2.3 Học nếp sinh hoạt 45 4.2.4 Thực nghiệm 46 4.2.5 Nhận xét 52 Trang vii 4.2.6 Tính tối ưu so với nghiên cứu trước 52 CHƯƠNG KẾT LUẬN 54 Kết đạt 54 Ưu khuyết điểm 54 5.2.1 Ưu điểm 54 5.2.2 Khuyết điểm 55 Hướng phát triển 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO 56 Trang viii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT 2D Dimension – chiều API Application Programming Interface - Giao diện lập trình ứng dụng COM Communication - Cổng giao tiếp CPU Central Processing Unit - Bộ phận xử lý trung tâm EEPROM Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory – Bộ nhớ không liệu ngừng cung cấp điện GPRS General Packet Radio Service - Công nghệ chuyển mạch gói GSM Global System for Mobile - Thông tin di động toàn cầu I2C Inter-Integrated Circuit - Giao thức truyền nhận đồng IC Integrated Circuit - Mạch tích hợp ID Identification – Định danh LAN Local Area Network - Mạng máy tính cục MAN Metropolitan Area Network - Mạng khu vực đô thị MATLAB Matrix Laboratory – Phần mềm thao tác dựa ma trận RAM Random Access Memory - Bộ nhớ truy cập tạm thời RBF Radial Basis Function – Hàm sở bán kính RF Radio Frequency - Tần số sóng vô tuyến RFID Radio Frequency Identification Device - Thiết bị nhận dạng ROM Read Only Memory - Bộ nhớ đọc RSSI Receiver Signal Strength Indicator – Cường độ tín hiệu nhận RTC Real Time Clock - Đồng hồ thời gian thực SIM Subscriber Identity Module - Thẻ nhận dạng thuê bao SMS Short Message Service - Dịch vụ tin nhắn ngắn SPI Serial Peripheral Interface - Giao tiếp nối tiếp đồng SVM Support Vector Machine – Máy vec-tơ hỗ trợ UART Universal Synchronous & Asynchronous serial - Bộ truyền nhận nối tiếp đồng không đồng Trang ix USB Universal Serial Bus – Chuẩn kết nối đa dụng máy tính WiFi Wireless Fidelity - Hệ thống mạng không dây sử dụng sóng vô tuyến WLAN Wireless Local Area Network - Mạng nội hạt không dây WPAN Wireless Personal Area Network-PANs - Mạng cá nhân không dây WSN Wireless Sensor Network - Mạng cảm biến không dây Trang x DANH SÁCH BẢNG Bảng 2.1: So sánh ZigBee, Wi-Fi Bluetooth 13 Bảng 4.1: Giá trị RSSI môi trường Indoor 39 Bảng 4.2: Vec-tơ đặc trưng giá trị đầu việc học vị trí 45 Bảng 4.3: Vec-tơ đặc trưng giá trị đầu việc học nếp sinh hoạt 46 Bảng 4.4: Tập liệu huấn luyện việc học vị trí 46 Bảng 4.5: Bảng nếp sinh hoạt người dùng 47 Bảng 4.6: Tập liệu huấn luyện việc học vị trí thường lệ 48 Bảng 4.7: Các thông số chung dùng trình học với SVM 51 Bảng 4.8: Thống kê kết trình học với SVM 51 Bảng 4.9: Tương quan nghiên cứu nghiên cứu trước 53 Trang xi DANH SÁCH HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống RFID [23] Hình 1.2: Phát triển mạng lưới Zigbee [24] Hình 1.3: Mạng vô tuyến phạm vi trên/trong thể người [25] Hình 1.4: Nhãn thẻ hồng ngoại chủ động [26] Hình 1.5: Vòng đeo tay Fitbit Surge theo dõi nhịp tim 24/7 [27] Hình 1.6: Thiết bị phát dạng đột quỵ sóng siêu âm [11] Hình 2.1: Các thiết bị ZigBee 14 Hình 2.2: Cấu trúc liên kết mạng [28] 15 Hình 2.3: Cấu trúc mạng hình (Star) 15 Hình 2.4: Cấu trúc mạng mắt lưới (Mesh) 15 Hình 2.5: Cấu trúc mạng hình (Cluster Tree) 16 Hình 2.6: Hoạt động cấu trúc mạng hình (Cluster Tree) 16 Hình 2.7: Vị trí đeo hướng trục cảm biến [32] 18 Hình 2.8: Phát té ngã người cao tuổi dựa camera [34] 19 Hình 2.9: Phân nhánh loại giải thuật máy học 20 Hình 2.10: Máy vec-tơ hỗ trợ 22 Hình 2.11: SVM tuyến tính phi tuyến tính 24 Hình 2.12: Ảnh hưởng tham số C SVM 25 Hình 2.13: Chiến lược Một-chọi-một 26 Hình 3.1: Sơ đồ khối hệ thống 27 Hình 3.2: Sơ đồ thiết bị theo dõi 28 Hình 3.3: Thiết bị theo dõi người cao tuổi 28 Hình 3.4: Cảm biến gia tốc MPU6050 29 Hình 3.5: Module Xbee RF 30 Hình 3.6: Kit Arduino Nano 31 Hình 3.7: Module RTC DS1307 31 Hình 3.8: Sơ đồ thiết bị định vị 32 Trang xii Hình 3.9: Thiết bị định vị 32 Hình 3.10: Module SIM900A 33 Hình 3.11: Arduino Mega2560 34 Hình 3.12: Giao diện chương trình 35 Hình 3.13: Giao diện chương trình 35 Hình 3.14: Sơ đồ ngữ cảnh hệ thống thực nghiệm 36 Hình 4.1: Giá trị RSSI thay đổi theo khoảng cách môi trường Indoor 39 Hình 4.2: Điểm đặt cảm biến nút XBee 40 Hình 4.3: Giá trị hệ số A 41 Hình 4.4: Giá trị hệ số n 42 Hình 4.5: Phương pháp xác định hành vi bất thường so với thói quen 44 Hình 4.6: Sơ đồ bố cục phòng nhà 47 Hình 4.7: Giao diện thực trình học 49 Hình 4.8: Giao diện kiểm tra bất thường 50 Hình 4.9: Giao diện xem lịch sử vị trí theo dõi 51 Trang xiii CHƯƠNG TỔNG QUAN Động lực nghiên cứu Khoa học công nghệ đà phát triển đã đóng góp cách đáng kể cho nhiều lĩnh vực đời sống Ngày nay, với phong phú loại cảm biến phương tiện mạng, truyền thông không dây đã rộ nở với nhiều ứng dụng thiết thực Đặc biệt y học, truyền thông không dây khai thác để đại hóa việc chăm sóc sức khỏe cho người khuyết tật người già Cục Điều tra dân số giới cho biết người cao tuổi chiếm 16% dân số toàn cầu vào năm 2050, tương ứng 1,5 tỉ người 65 tuổi [12] Th e o d ự b o Tổng cục Thống kê (2010) tỷ lệ người cao tuổi so với tổng dân số Việt Nam chiếm 10% vào năm 2017, tương ứng 9,5 triệu người 65 tuổi [1] Theo Tổ chức Y tế Thế giới (WHO) [13] hàng năm có khoảng 17 triệu người chết đau tim đột quỵ Tại Việt Nam, ước tính năm có khoảng 200.000 người bị đột quỵ khoảng 100.000 người tử vong bệnh số người bị đột quỵ có xu hướng trẻ hóa [5] Bên cạnh bệnh đau tim đột quỵ, rủi ro khác tăng huyết áp, đái tháo đường (tiểu đường), rối loạn lipid máu, xơ vữa động mạch mối đe dọa cho người cao tuổi Các bệnh tuổi già thường xảy đột ngột với dấu hiệu báo trước, xuất bất ngờ người khỏe mạnh, họ nghỉ ngơi, ngủ, làm việc bình thường Bên cạnh đó, với phát triển xã hội, người trẻ đủ thời gian chăm sóc cho người già tai nạn bệnh tật tiếp tục tăng năm Nhiều người cao tuổi sống xa phải nhà họ làm xa Có nhiều trường hợp người già sau phát bệnh tự đứng lên gọi giúp đỡ từ người khác Vì vậy, giới đã có nhiều nhà sản xuất đưa sản phẩm phát đột quỵ dành cho người già Nhiệm vụ trước tiên đặt hệ thống theo dõi tình trạng sức khỏe người già họ gọi giúp đỡ đã rơi vào tình trạng vô thức tự Trang đứng dậy sau phát bệnh Do đó, việc phát sớm cảnh báo hành vi bất thường cần thiết để hỗ trợ người già, người tàn tật bệnh nhân mắc bệnh mãn tính sống tránh đáng tiếc xảy 1.1.1 Một số phương pháp sử dụng truyền tin không dây theo dõi chăm sóc sức khỏe - RFID: RFID kỹ thuật nhận dạng đối tượng sóng vô tuyến từ xa, sử dụng tần số 125 Khz 900 Mhz, cho phép liệu chíp đọc cách "không tiếp xúc" qua đường dẫn sóng vô tuyến khoảng cách từ 50 cm tới 10 m, tùy theo kiểu thẻ nhãn RFID Hệ thống RFID gồm hai thành phần: thứ thẻ nhãn nhỏ (cỡ vài cm) có gắn chip silicon anten radio thành phần thứ hai đầu đọc cho phép giao tiếp với thẻ nhãn truyền liệu tới hệ thống máy tính trung tâm Hình 1.1 cung cấp sơ đồ cho mạng RFID điển hình Hình 1.1: Sơ đồ hệ thống RFID [23] Thẻ RFID đưa vào sử dụng nhiều lĩnh vực như: Quản lý nhân sự, quản lý hàng hóa vào/ra siêu thị, nhà kho, theo dõi động vật, quản lý xe cộ qua trạm thu phí, làm thẻ hộ chiếu …Ứng dụng RFID chăm sóc sức khỏe theo dõi sở vật chất Trong bệnh viện, phòng khám điều dưỡng môi trường gia đình sử dụng đầu đọc để giám sát đối tượng di động Bằng cách đặt đầu đọc lối vào lối vào phòng điều hành, bác sĩ xác định dụng cụ phẫu thuật có gắn thẻ bị bỏ sót người bệnh nhân Trang sau phẫu thuật [14] Các đầu đọc đặt tủ thuốc toa thuốc gắn thẻ tham khảo chéo với ID bệnh nhân để đảm bảo bệnh nhân dùng thuốc vào thời điểm xác Tình trạng thiết bị đắt tiền máy khử rung tim tự động trái tim nhân tạo hay máy móc hỗ trợ phổi định kỳ cho thuê tới sở khác theo dõi - Bluetooth Zigbee: phương thức liên lạc không dây phạm vi ngắn (10 m) dựa chuẩn IEEE 802 mà chủ yếu khuyến cáo sử dụng để gửi liệu sinh trắc học liên quan đến dấu hiệu sống bệnh nhân vào thiết bị đầu cuối mạng cho phép kết nối WiFi Độ xác tối đa đạt với Bluetooth ZigBee vài mét Bluetooth chuẩn kết nối không dây tầm ngắn, thiết kế cho kết nối thiết bị cá nhân hay mạng cục nhỏ, kết nối Bluetooth vô hướng, phạm vi băng tần từ 2,4 đến 2,485 GHz Bluetooth thiết kế hoạt động 79 tần số đơn lẻ Khi kết nối, tự động tìm tần số tương thích để di chuyển đến thiết bị cần kết nối khu vực nhằm đảm bảo liên tục Bluetooth đạt tốc độ truyền liệu 1Mb/s Bluetooth hỗ trợ tốc độ truyền tải liệu lên tới 720 Kbps phạm vi 10 m - 100 m Ứng dụng Bluetooth sử dụng để truyền giá trị huyết áp tâm thu tâm trương từ theo dõi huyết áp cuffless sang thiết bị PDA [15] Ngoài ra, điện thoại kết nối Bluetooth kết hợp với đèn hiệu Bluetooth đã sử dụng phần hệ thống theo dõi vị trí định vị bệnh nhân nhân viên khu vực điều hành [16] Zigbee phương pháp kết nối mạng lưới, mạng lưới có khả hỗ trợ tới 65.000 nút ZigBee cho phép truyền thông tin tới nhiều thiết bị lúc (mesh network) thay có sản phẩm tương tác với Bluetooth Wibree Zigbee đã sử dụng để thiết lập mạng không dây thể WBAN tích hợp thông tin từ nhiều thiết bị tín hiệu sinh lý dấu hiệu quan trọng Trang chuyển tới hệ thống di động để theo dõi [17] Cũng giống Bluetooth, sử dụng để theo dõi đối tượng Một ví dụ mạng lưới Zigbee cung cấp Hình 1.2, thiết lập WBAN giả thuyết mô tả Hình 1.3 Trang Hình 1.2: Phát triển mạng lưới Zigbee [24] Hình 1.3: Mạng vô tuyến phạm vi trên/trong thể người [25] - Siêu âm: Siêu âm sóng âm có tần số cao tần số tối đa mà tai người nghe thấy Tần số tối đa tùy vào người, thông thường vào cỡ 20.000 Hz, mang thông tin cách tương tự sóng RF, tốc độ liệu thấp nhiều Siêu âm coi biện pháp thay cho RFID giao thức 802 chăm sóc sức khỏe theo dõi đối tượng [18] Siêu âm lan truyền nhiều môi trường tương tự môi trường lan truyền âm thanh, không khí, chất lỏng rắn, với tốc độ tốc độ âm Do tốc độ lan truyền, có tần số cao hơn, bước sóng siêu âm ngắn bước sóng âm Nhờ bước sóng ngắn, độ phân giải ảnh chụp siêu âm thường đủ để phân biệt vật thể kích thước cỡ centimét milimét Do siêu âm ứng dụng chẩn đoán hình ảnh y khoa (siêu âm y khoa) chụp ảnh bên cấu trúc khí kiểm tra không phá hủy [9] Mặc khác, sóng siêu âm với thiết bị thu phát có giá thành cao nên khó áp dụng nhiều trường hợp - Tia hồng ngoại: Tia hồng ngoại xạ không nhìn thấy được, có bước sóng lớn bước sóng ánh sáng đỏ (λ > 0,75 μm), có chất sóng điện từ Trang Cơ thể người (thường 370C) phát tia hồng ngoại, mạnh xạ có bước sóng vùng μm Bộ phát tia hồng ngoại cho phép phát phóng xạ phạm vi ngắn với bước sóng khoảng 9.4 micron Hệ thống thẻ hiệu chủ động (xem Hình 1.4) sử dụng thẻ hiệu hồng ngoại chủ động gửi tín hiệu IR tới đầu thu IR gần theo định kỳ, cung cấp xác cấp độ phòng mà người định vị [19] Để phân biệt người dùng, nhãn thẻ gửi tín hiệu điều biến xung rộng [19] Là công cụ định vị, IR không tốn đơn giản, đã thử nghiệm rộng rãi áp dụng nhiều sở y tế, nhiên có phạm vi hạn chế (