RFID高精度人员资产定位方案.docx

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RFID高精度人员资产定位方案

RFID高精度人员资产定位方案

1.系统意义

1.1对人员资产实时监督管理（信息中心可实时查看人员资产位置信息、人员资产数量、任何房间人员资产信息、人员资产动态变化、人员资产遇突发事情求助、进入危险区域告警信息等）。

1.2主动预警，解决事故发生滞后性问题，将事故发生隐患提前暴露，避免事故发生

1.3突然场景再现，物联网技术与现有视频联动可实时查看现场情况，为调配相关人员资产及时解决突发情况提供依据

1.4减轻工作人员资产管理的工作量，减少人力成本投入，提高工作效率

1.5提高管理工作的信息化水平，推动对人员资产的管理工作向制度化、规化、实时化、发展，确保人员资产安全稳定，为逐步实现“智能化全方位监管”奠定坚实基础。

2.系统简介

RFID是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。

因此，RFID是一种非接触式自动识别技术，可以快速读写、长期跟踪管理，因而在智能识别领域受到广泛青睐。

同时，随着物联网技术在我国的快速发展，作为物联网支撑技术的RFID技术被认为是有发展前途的信息技术之一。

未来几年中，将有更多的产品中会被植入RFID标签，RFID技术的应用将会是相当的广泛。

定位服务是非常受到人们青睐和重视的一项技术。

目前，人们比较熟知的定位服务是GPS（全球定位系统），还有我们的国家的北斗定位系统；而越来越多的其它无线网络技术也开始进入定位服务这一领域，例如GSM手机定位、Wi-Fi定位、RFID定位、ZigBee定位、蓝牙Bluetooth定位等等。

而RFID技术在物联网的广泛使用，使得在室，和其他特定区域的定位上，RFID定位已经具有很大的优势。

RFID高精度人员资产实时定位系统，利用公司独立核心研发的高精度定位读写器，与定位引擎软件和标签一起组成，其主要特点：

定位精度高、无延迟、辐射低、功耗低、抗干扰能力强。

使用一台定位基站可实现二维定位，两台定位基站即可实现三维定位，定位精度0.3m~1m。

一台定位基站最大可覆盖300平方米围。

可配合摄像头实现视频联动，无缝跟踪目标。

3.系统架构与方案阐述

RFID高精度人员资产实时定位系统由定位设备和定位系统软件两大部分组成

3.1定位设备组成部分

1）RFID高精度定位基站。

（也叫阅读器、定位AP）定位基站主要是负责数据采集标签发出的信号，并上传到定位服务器，安装在定位区域。

2）RFID定位标签。

标签置电池，电池可更换，因为标签的功耗较低，所以人员资产标签的一块电池，正常情况下能用2年以上。

人员资产定位标签有腕带式和卡片式，卡片式上可定制功能按键，可用于求救呼叫或位置上报功能。

3）手持式读写器。

也叫手持终端，能接收定位标签发出的无线信号，并在自身屏幕是显示出配带标签的人员资产简单信息。

4）网络设备

5）计算机及服务器

3.2定位系统软件组成

RFID高精度人员资产实时定位系统采用云计算技术，通过云计算的设计可以把大量的数据处理工作通过多台服务器共同来完成，避免了单台服务器处理所有的数据带来的运算压力，定位系统软件由四个部分组成。

1）系统核心程序：

主要是负责数据的管理和接收数据采集端发送过来的数据，并对采集端送来的数据进行比对、查询、统计等等。

2）信息采集程序：

主要负责采集定位标签的数据，并对标签进行定位计算。

3）展示端程序：

负责地图显示，人员资产位置显示，告警输出等等。

4）后台管理：

负责对设备管理，人员资产与物品跟标签的关联，人员资产、物品的档案管理，定位区域管理，以及各种查询统计等等。

4.系统功能介绍

4.1人员资产区域实时定位

能够实时定位佩带定位标签的人员资产所在区域，并显示在监控端地图上

4.2区域人员资产统计及电子点名

统计各区域考勤人数及实到人数，以及特定区域实到人数，与应到人数对比，确定人员资产是否到齐。

并显示缺席人员资产的。

4.3人员资产查找

在监控端程序可输入人名或标签号查找指定人员资产位置当前所处位置，并同时弹出人员资产所在位置的视频。

4.4消失告警

可重点监控某些标签，当这些标签离开指定区域或清失时系统发现相应的告警

4.5越界、离开报警

某些区域属于重要区，未经允许的人员资产进入将发出报警信息。

也可以在某些区域可以设定某些人员资产在设定的时间不准离开，如果离开或消失系统告警。

4.6滞留时间过长告警

可设某些特定区域，被定位人员资产进入这些区域不能超过规定时间，超过规定时间系统告警。

4.7轨迹回放

可查询某个标签指定时间段的移动轨迹，这个时间段这个标签都去过哪些区域，可把把轨迹生成报表。

4.8视频联动

可以给每个定位设备绑定一个摄像头，通过在监控端的地图上，点击定位设备图调用定位设备所在区域的视频。

当有特定的告警时，系统会自动调出发生告警的区域的视频。

4.9人员资产临时授权

当某个人员资产需要暂时进入重要区域或要离开时，可在系统进行临时授权，准许他进入重要区域或离开工作区一定的时间。

例如：

监区长要找天谈话，系统可临时授权允许三进监长办公室15分钟或更长时间。

4.10电子标签故障报警

电子标签的故障，主要是指标签电池电压低；佩戴在人员资产手上的腕带被破坏或被拆除；

只要佩戴在人员资产手上的腕带被脱下来系统都会的提示告警；无论是剪断，还是用工具正常拆除，系统都会有告警。

当标签的电池电压过低时系统也会提示，此时需要尽快更换电池。

4.11人员求助

卡片式定位标签上有功能按键，当人员遇到危险或其情况需要求助时只需要按下功能键系统就会显示求助的位置，并调出附近的摄像机视频。

4.12行程安排

可提前安排人员行程，如：

三上午8点11点必须在车间工作，11点半到12点间必须在食堂，晚上7点到第二天7点半必须在监舍。

如果9点的时候，三XX离开车间出现在食堂。

系统就会告警：

三非法离开车间进入食堂。

4.13巡逻安排

可以按时间段安排指定人员到指定地定巡逻，如果指定时间指定人员没到指定地点巡逻，系统就会告警。

并把每天巡逻记存储在案，方便日后查询。

5.系统软件介绍

5.1管理后台登录

5.2定位标签与人员资产信息绑定

5.3设备添加

1、人员资产行程安排

给被定位人员和物品制定行程和告警规则，如果物品和人员资产在定位区域间移动，不符合事先制定的行程系统就会告警

如下图，被定位人员三要每天24小时不能离开5112监室，如果，三离开，系统就会报警，提示：

三非法离开5112监室。

2、物品信息设置

可在系统中对危险物品的信息进行设置和与定位标签进行关联。

5.4区域管理

1、地图管理

增加、查看和修改地图信息。

2、区域管理

在地图上进行区域划分和管理。

3、重要区域白，给进入重要区域的人员资产授权

例如，给所有警员授权，允许进行走廊门口区域，其他未授权人员资产出现在走廊门口区域时系统就会告警，也可以通过客户端给其他人员资产临时授权，允许指定人员资产某时间段进入该区域

5.5设备管理

对每个定位设备进行设置，添加等，以及对摄像头的管理

5.6系统管理

用户管理：

可以给不的用户分配不同的权限，用户登录系统后根据自己的权限进行相应的操作和浏览符合权限的容。

5.7统计报表

1、警告记录

查看所有标签或指定标签的所有警告记录。

2、查看标签告警报表

查看告警报表的方式有多种：

可以查看所有某个时间段的所有告警记录，并生成报表；可按报警时间统计报警的数量

6.系统前端软件截图

6.1客户端登录界面

6.2系统主界面

此界面图，用户自己可更换。

6.3人员资产位置信息显示

图上人形图示代表人员资产实时位置

6.4实时人数统计，电子点名

缺席人员资产会在显示在告警列表里，右键人员资产图标可查看人员资产详细信息

6.5查看指定人员资产位置

输入要查找人员资产的标签号，或人名，可查找人员资产的当前位置

6.6非法进入重要区

当有人非法进入重要区域时，系统弹出相应视频并显示告警人员资产信息

6.7人员资产移动轨迹查看

通过输入人员资产标签号、ID编号、或人员资产名称和需要回放的时间段来查看人员或物的移动轨迹。

7.系统原理

利用信号强度差、角度差、时间差，采用信号到达角定位技术，实现方法是通过将阵列天线设置在两个以上不同的位置点，当标签发射无线电波信号时，位置点将获得两个以上的无线电波信号角度信息。

再利用交汇法计算出标签位置。

如图所示。

1台定位基站即可实现2D定位，定位精度在0.3m~1m

1）高精度定位基站信号覆盖围

●高精度定位基站就像一个聚光灯，覆盖区域类似圆锥型，如图所示

●高精度定位基站覆盖围圆锥角度约100°，低精度定位覆盖围圆锥角度约130°，大于130°时定位精度会恶化，但是仍可以用于区域识别

●定位基站与标签最大识别距离约100m，并且在定位器和标签之前不能有金属物品和混凝土墙

●为了提供更好的高精度定位效果，在安装配置时尽量使定位基站之间的低精度定位区域重叠

2）高精度定位基站抗干扰能力

定位基站工作在2.4G频率，工作带宽1MHz，发射功率0-6dBm，可以工作在BLE模式和RFID模式。

当工作RFID模式时使用私有信道2401MHz或者2481MHz，该频段不仅是免费频段，而且目前使用该频道的产品较少，外界干扰比较少。

当工作在BLE模式时，使用蓝牙协议中的37广播信道，避开了WIFI等无线干扰严重的频段。

综上所述，定位基站可以有效的避免系统部电磁干扰及外界设备对定位基站的电磁干扰。

3）高精度定位基站接收能力

每台定位基站每秒能够接收400个定位信息包，如果按照标签1s发送2个定位信息包，则最多可以实现200个标签的同时定位。

4）位置信息更新频次

1s更新5次，实现正常步行及慢跑的实时跟踪定位

8.系统优势

8.1产品优势

●高精度定位，定位精度0.3m-1m

●实时定位系统，无延迟（100毫秒以）

●支持2D，提供X,Y坐标（3D定位研发中）

●布置规划简单,客户CAD地图通过规划软件进行布置

●提供精确的各类信息方便统计和分析

●安装部署方便，支持PoE供电

●二次开发容易，提供获取定位数据的API

●支持不同终端定位，如标签，手机等

●与其他设备的联动，自动寻找和无缝跟踪目标，如摄像头联动等

8.2系统软件优势

软件系统按照云架构和分布式设计，系统管理端采用B/S架构，方便管理，展示端采用C/S架构，时效性高响应速度快。

支持大规模的应用，可以至少支持1000个数据采集设备和至少20000枚标签接入。

●采用集中式拓扑结构，同时支持多个数据采集代理程序和多个监控终端；

●系统运算容量大，支持20000个标签的定位；

●监控终端界面美观，交互性强，支持自定义地图编辑；

●系统的运行环境的适应性强，可以在WINXP/WIN2008/WIN7等WINDOWS系列系统上运行；

●数据存储支持MySQL、SQLSERVER、Oracle等主流数据库；

●提供完备的系统配置功能，提供大量实用的数据统计图表；

●支持安卓等智能终端的远程监控和二次开发；

●集成主流硬盘录像机，如：

海康威视

9.系统应用

9.1监狱、看守所人员实时定位

某场景，面积约500平米，楼层高度3m，为了实现每个房间和区域信号覆盖，使用了29台定位基站，红色的圆圈代表高精度定位基站设备的安装点位图，实现人员资产轨迹、人员资产查收、人员资产报警、人员资产求助、视频联动等功能

9.2医院、老人院人员实时定位

医院1层约8000平米，天花板高度3m，使用64台定位基站，蓝色圆点代表高精度定位基站设备安装点位图，实现门禁进出管理，高精度定位跟踪等功能。

10.系统安装指导

1）电源供电方式

吸顶式定位基站设备采用以太网供电（PoweroverEthernet,PoE），设备支持标准的PoE接口，比如PoE交换机供电。

务必使用经过认证合格的PoE设备。

当有电源供电时，设备会自动的开机，首先蓝色灯会闪烁一下，然后红灯会持续稳定的亮，说明设备供电正常。

当设备连接到定位服务器上时，蓝灯会持续稳定的亮。

2）设备组网连接

连接设备到高精度定位系统中，需要使用超五类，非屏蔽网线，RJ45接口，为了确保设备安全和防止损坏设备，务必使用标准认证的网线进行连接。

当设备连接到高精度定位系统时，红灯会闪烁，此时定位引擎服务软件并未启动。

在服务器中启动定位引擎服务软件，蓝灯开始闪烁，直至持续稳定的亮，此时说明高精度定位系统已经正常运行。

安装注意事项

方向性。

R980指示灯的方向就是定位基站的方向，具体朝向由高精度定位系统配置决定。

水平性。

R980安装后需要使用水平测试仪测试，确保安装水平。

11.系统设备介绍

11.1RW-R980型高精度定位基站

工作频段：

2401MHz~2081MHz

工作带宽：

1MHz

发射功率：

最大+6dBm

定位精度：

0.3m~1m

定位延迟：

小于100ms

通信机制：

RFID私有协议，BLE

电源标准：

PoE48V

典型功耗：

2W

连接方式：

以太网

安装方式：

吸顶安装

抗干扰能力：

强

抗多径能力：

强

定位信息更新速率：

1Hz~5Hz

接收能力：

每秒接收400定位信息

需求数量：

1台实现2D定位

11.2RW-T700卡式电子标签

识别距离：

0～150米可调

识别速度：

200公里/小时

识别能力：

具备200/秒的防冲突性能

识别方式：

全向识别

固定增益：

0～3级可按需选定

功耗标准：

平均工作功率为微瓦级

电池配置：

软包锂电池，容量750mAh

使用寿命：

2年左右，超音波封装

封装特性：

ABS工程塑料，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃、工作湿度＜95％

尺   寸：

86×54×5mm

11.3RW-T710电子防拆腕带

识别距离：

0～150米

识别速度：

120公里/小时

识别能力：

具备200/秒的防冲突性能

识别方式：

全向识别

防拆功能：

可提供多达3路的防拆（报警）功能；非授权强力取下立刻发无线报警信号、；需特定设备进行物理和无线指令复位

使用寿命：

1~1.5年，使用授权密钥可更换电池

封装特性：

PA工程塑料，抗高强度跌落与振动

环境特性：

工作温度－40℃～85℃.工作湿度＜95％

可靠性：

防浸泡防冲击，满足工业环境要求

尺   寸：

58×42×19.5mm

重   量：

55g

安装方式：

手腕佩戴，螺丝紧锁