Bluetooth düşük enerji tabanlı hastane takip ve konumlandırma sistemi
Bluetooth low energy based hospital tracking and positioning system
Yazar: MEHMET SENA ALTIN
Danışman: PROF. DR. EMİNE BOLAT
Kocaeli Üniversitesi / Fen Bilimleri Enstitüsü / Biyomedikal Mühendisliği Ana Bilim Dalı
Derece: Yüksek Lisans, 2019
Konu: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği = Electrical and Electronics Engineering

Özet:
Dünya üzerinde konum belirleme çalışmaları yüzyıllar önce yıldız haritaları ile başlamıştır. Günümüzde ise uydulardan faydalanarak geliştirilen GPS (Global Positioning System, küresel konumlama sistemi) teknolojisi kullanılarak konum belirlenebilmektedir. GPS teknolojisi açık alanlarda metre hassasiyetinde konum belirleyebilse de kapalı alanlarda hassasiyet seviyesi istenilen seviyelerde değildir.
Kapalı alanlarda konumlama önemli araştırma konularından biri olmuştur. Nedeni ise kişisel cihazlardaki artış ve otonom cihazların kullanımının artmasıdır. Kapalı alan konumlama sistemleri için farklı teknolojiler geliştirilmiştir. Geliştirilen farklı teknolojiler arasında kullanım amaçlarına göre üstünlükler bulunmaktadır. Hastane takip uygulamasında düşük enerji tüketimi ön planda tutularak bölgesel hassasiyette konumlama hedeflenmiştir. Belirlenen bu kriterlerin yanı sıra maliyet, erişebilirlik ve güvenlik kriterleri de göz önüne alınarak WiFi (Wireless Fidelity, kablosuz bağlantı alanı), BLE (Bluetooth Low Energy, bluetooth düşük enerji), RFID/NFC (Radio Frequency Identification/Near Field Communication, radyo frekans tanımı/yakın alan iletişimi) ve GPS teknolojileri karşılaştırılmıştır. Karşılaştırmalar sonucu BLE altyapısı ile RSSI (Received Signal Strength, alınan sinyal güç göstergesi) konum tahmini tekniği kullanıma uygun bulunmuştur. RSSI değerindeki olası sapmalar hassasiyet seviyesini düşürdüğü için standart sapma ve RSSI algoritmaları ile hassasiyet seviyesi artırılmıştır.
Hastane takip sistemi ile hastane içerisindeki envanterlerin, personellerin, hastaların ve ziyaretçilerin anlık konum takibi yapılabilecektir. Ayrıca akıllı bileklik sistemi, hastane takip sistemine entegre edilerek hastane içerisinde ve dışarısında oluşabilecek acil durumlar hastane yetkililerine bildirilebilecektir.

Abstract:
Geolocation studies on the world started with star maps centuries ago. Today, however, the location can be determined by using GPS technology developed by using satellites. GPS technology can determine the accuracy of meters in outdoor areas, the sensitivity level in indoor areas is not at desired levels.
Positioning in enclosed spaces has been one of the major research topics. The reason is the increase in personal devices and in the use of autonomous devices. Different technologies have been developed for indoor positioning systems. Among the different technologies developed, there are advantages according to the intended use. In the hospital follow-up application, low energy consumption is prioritized and regional sensitivity is targeted. In addition to these criteria, wireless technologies were compared by considering cost, accessibility and security criteria. As a result of the comparisons, BLE infrastructure and RSSI position estimation technique were found suitable for use. Since the possible deviations in the RSSI value decrease the sensitivity level, the sensitivity level is increased with standard deviation and RSSI algorithms.
With the hospital follow-up system, instant location tracking of inventories, personnel, patients and visitors within the hospital will be possible. In addition, the smart wristband system will be integrated with the hospital monitoring system and emergency situations that may occur inside and outside the hospital will be reported to the hospital authorities.