WIFI-RFID室內(nèi)定位系統(tǒng)

　　本系統(tǒng)結(jié)合無線網(wǎng)絡(luò)、射頻識別(RFID)和實時定位等多種技術(shù)，提出了一種基于無線局域網(wǎng)的射頻識別技術(shù)全新的定位技術(shù)，完成對WIFI手機及WIFI移動設(shè)備定位定位跟蹤。在覆蓋無線局域網(wǎng)的地方，系統(tǒng)能夠隨時跟蹤監(jiān)控各種資產(chǎn)和人員，并準(zhǔn)確找尋到目標(biāo)對象，實現(xiàn)對資產(chǎn)和人員的實時定位和監(jiān)控管理。實時定位系統(tǒng)由最新的RFID電子標(biāo)簽、RFID定位信標(biāo)、遠(yuǎn)距離RFID讀寫器和定位服務(wù)器組成。其中定位信標(biāo)系我公司獨立開發(fā)的獨特的無線RFID讀寫器定位器，用來接收RFID電子標(biāo)簽的RSSI及ID信息，并通過無線將接收到的定位信息發(fā)送給信標(biāo)讀寫器定位基站，再通過無線局域網(wǎng)或有線以太網(wǎng)上傳給后臺定位服務(wù)器。

　　本系統(tǒng)采用無線信標(biāo)定位器后，不僅使得項目實施維護更為方便，且極大降低了設(shè)備成本。用戶需要提高定位精度，只需要適當(dāng)增加定位信標(biāo)即可。后臺采用采用基于信號強度三角定位精準(zhǔn)算法，對RFID人員定位及資產(chǎn)定位。本系統(tǒng)的特點是電子系統(tǒng)復(fù)雜性低，容易實現(xiàn)且成本低;定位精度高，抗干擾能力強。該系統(tǒng)可用于wifi室內(nèi)定位、RFID室內(nèi)定位、藍(lán)牙室內(nèi)定位及Zigbee室內(nèi)定位等。

　　1. Wifi-RFID定位系統(tǒng)組成

　　系統(tǒng)由RFID電子標(biāo)簽、RFID遠(yuǎn)距離讀寫器、RFID信標(biāo)和定位服務(wù)器組成。

　　A.基站定位模式

　　B.信標(biāo)定位模式

　　2. 定位系統(tǒng)原理

　　網(wǎng)頻wifi-RFID定位系統(tǒng)引進了國外wifi室內(nèi)定位技術(shù)，將wifi三角定位技術(shù)應(yīng)用到有源RFID人員定位系統(tǒng)。前端采用成本更低、功耗更低的有源RFID電子標(biāo)簽，RFID定位信標(biāo)接收2.4G有源RFID電子標(biāo)簽并通過433M頻率發(fā)送給433M RFID信標(biāo)讀寫器定位基站。項目實施更方便，也更便于維護，且成本更低，定位精度更高等特點。Wifi-rfid室內(nèi)定位系統(tǒng)核心表現(xiàn)在集成有信號強度三角定位核心算法的定位服務(wù)器軟件。定位服務(wù)器是一個服務(wù)器運行程序，主要用于與標(biāo)簽的通訊，包括接收和發(fā)送指令以及標(biāo)簽實時定位的計算，同時提供標(biāo)準(zhǔn)API接口，用于第三方的二次開發(fā)。定位服務(wù)器是是整個實時定位系統(tǒng)運作的基石。 定位服務(wù)器給出一種基于信號強度RSSI核心定位算法，結(jié)合信號強度綁定和信號強度指紋采樣，給出rfid標(biāo)簽位置信息，定位精度3到5米。

　　需要指出的是定位引擎實質(zhì)是一種定位算法，我公司采用基于RSSI信號強度定位，采用核心三角定位算法，特殊的干擾處理算法，并可以結(jié)合指紋識別采樣算法。定位服務(wù)器軟件可以用來WIFI人員定位、RFID人員定位、Zigbee人員定位、藍(lán)牙人員定位等。也就是說物理傳輸層可以采用不同的方案，只要把定位器、被定位對象的MAC地址或ID號以及獲取到的信號強度值傳到服務(wù)器就可以實時定位。

　　定位服務(wù)器主要功能：

　　1) 與標(biāo)簽進行實時通信：定位服務(wù)器接收到從標(biāo)簽管理器,定位監(jiān)控器發(fā)送的控制標(biāo)簽的指令內(nèi)容以后，轉(zhuǎn)為標(biāo)簽所能識別數(shù)據(jù)包，發(fā)送給標(biāo)簽,實現(xiàn)控制標(biāo)簽的功能。接收標(biāo)簽發(fā)送的數(shù)據(jù)，接收標(biāo)簽所發(fā)送的無線信號數(shù)據(jù)，以及溫度等信息。經(jīng)過分析以后，保存到系統(tǒng)中。

　　2) 計算標(biāo)簽所在位置：根據(jù)所保存的標(biāo)簽無線信號數(shù)據(jù)，分析出標(biāo)簽所在位置的坐標(biāo)點，保存于系統(tǒng)中，并通過電子地圖顯示。

　　3) 二次開發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)API接口：為其他應(yīng)用程序調(diào)用定位服務(wù)器的功能所開放的二次開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)API接口。通過API,可以方便的把定位服務(wù)器集成于其他應(yīng)用程序中。方便的實現(xiàn)系統(tǒng)的擴展以及系統(tǒng)集成。API可以用于標(biāo)簽參數(shù)的設(shè)置、標(biāo)簽數(shù)據(jù)的采集、標(biāo)簽位置的信息、標(biāo)簽報警的信息。

　　定位監(jiān)控器:定位監(jiān)控器是一個基于WEB模式的定位管理平臺，無需安裝任何客戶端軟件,部署簡單,易操作。定位監(jiān)控器集監(jiān)視、查詢、采集定位信息于一身，結(jié)合實際的地圖,在地圖中實時顯示標(biāo)簽所在的位置,移動的歷史軌跡，還可以判斷標(biāo)簽是否已經(jīng)消失以及是否觸發(fā)相應(yīng)的警告等信息。人員、資產(chǎn)佩戴或綁定標(biāo)簽后，定位監(jiān)控器就可以自動監(jiān)視資產(chǎn)或人員的實時位置，直觀可視的對人員和資產(chǎn)進行實時定位管理。

　　定位監(jiān)控器主要功能：

　　1) 用戶管理：顯示所有用戶的信息，設(shè)定并管理用戶的基本信息。

　　2) 實時定位：國內(nèi)首家自主研發(fā)，獨創(chuàng)定位算法，精確定位標(biāo)簽實時位置可達(dá)3-5米。

　　3) 區(qū)域報警：服務(wù)器可設(shè)置報警區(qū)域，當(dāng)標(biāo)簽進出報警設(shè)置區(qū)域，即會觸發(fā)服務(wù)器區(qū)域報警功能。

　　4) 即時報警：標(biāo)簽向服務(wù)器主動發(fā)出報警信號，服務(wù)器界面即時顯示報警信息。

　　5) 消失報警：標(biāo)簽斷電或標(biāo)簽走出無線網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域，會觸發(fā)服務(wù)器報警。

　　6) 歷史軌跡分析：服務(wù)器可對標(biāo)簽的運行軌跡進行回放，分析標(biāo)簽的歷史位置信息。

　　7) 無線傳感：通過對溫度、濕度、氣體密度、壓力、振動等進行級數(shù)設(shè)置，超越級數(shù)即會觸發(fā)服務(wù)器的無線傳感控制功能。

　　8) 地圖管理：根據(jù)標(biāo)簽的運行狀況，可以自動切換標(biāo)簽所在位置的電子地圖。

　　3. 定位系統(tǒng)說明

　　1) 定位精度說明

　　系統(tǒng)定位精度：取決于定位算法和定位器部署，通常定位精度在3到5米。如果需要更高的定位精度，需要部署更多的定位器節(jié)點。定位精度高低，和基站及無線信標(biāo)部署有關(guān)系。如果希望精度5米，最好每隔10米部署一個基站或信標(biāo)。在要求不高的情況下，可以適當(dāng)減少定位器數(shù)量，采用對環(huán)境進行指紋采樣。需要特別提出的是，定位精度高低與wifi傳輸、Zigbee傳輸、RFID傳輸?shù)葲]有關(guān)系，定位精度的高低取決于定位服務(wù)器核心算法，還有定位器部署。

　　2) 定位器部署

　　定位器部署需要根據(jù)客戶定位需求及實際場地結(jié)合。如果希望精度5米，建議每隔10米部署一個定位器。定位器可以是基站也可以是無線信標(biāo)。 定位可以采用指紋識別方式，對不同位置點進行RSSI信號強度采樣。采樣優(yōu)點可以提高定位精度，缺點工程量大，采樣值和實際值往往不一致，受環(huán)境影響比較大。環(huán)境有變化，需要重新采樣。還有采樣時候人和物體方向都會影響定位效果，因而容易漂移。對環(huán)境影響不大的場所可以通過采樣提高定位精度。

　　3) WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)和現(xiàn)有的WIFI定位有哪些優(yōu)缺點

　　WIFI標(biāo)簽實際也是一種有源RFID標(biāo)簽，采用MCU加無線收發(fā)芯片設(shè)計。不同的調(diào)制方式和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，沒有WIFI協(xié)議，普通無線AP讀取不了。WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)側(cè)重解決了以下問題：

　　1)標(biāo)簽功耗更低，同等條件下，標(biāo)簽功耗只有WIFI標(biāo)簽只分之一;

　　2)成本更低，節(jié)約成本至少一半;

　　3)系統(tǒng)更可靠，整合WIFI系統(tǒng)和RFID系統(tǒng)，WIFI定位存在嚴(yán)重的同頻干擾，本系統(tǒng)頻段已經(jīng)避開常用的2.4G無線信號，尤其是避開無線WIFI頻段，且采用無線跳頻設(shè)計，不會存在電磁干擾現(xiàn)象，系統(tǒng)更穩(wěn)定。

　　4)現(xiàn)有的WIFI定位技術(shù)不支持無線信標(biāo)定位，只能采用WIFI基站，因而成本很高，不利于大規(guī)模推廣。網(wǎng)頻WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)支持rfid信標(biāo)定位，系統(tǒng)設(shè)備成本大幅降低，且穩(wěn)定性、無線抗干擾能力更強。

　　5)WIFI定位通常采用信號強度指紋識別方式定位，需要對現(xiàn)場進行RSSI指紋采樣，由于受環(huán)境影響很大，定位漂移現(xiàn)象很嚴(yán)重。且環(huán)境一旦有變化，需要重新采樣。此外，采用指紋采樣方式，不斷采用指紋匹配比較，加大服務(wù)器運算，對服務(wù)器要求也很高。網(wǎng)頻WIFI-RFID定位系統(tǒng)，引入rfid信標(biāo)作定位器節(jié)點，實體節(jié)點取代指紋采用，基本消除漂移現(xiàn)象。同時也支持指紋識別采樣定位。

　　4. 定位系統(tǒng)其他軟件

　　1) 場景規(guī)劃軟件

　　針對系統(tǒng)場景部署設(shè)計的采樣定位工具軟件。通過本軟件對定位系統(tǒng)進行場地，AP，定位點等功能的部署，加載地圖，設(shè)定軌跡路線;對系統(tǒng)定位卡在采樣點進行采樣管理，上傳到服務(wù)器，達(dá)到定位目的。

　　主要功能:

　　1)場地管理：設(shè)置多個場地、每個場地的各個場景、定位點信息、地圖分布AP、地圖區(qū)域、地圖軌跡地圖信息。

　　2)定位器管理：添加或者刪除地圖上的AP定位器。

　　3)標(biāo)簽管理:增加采樣標(biāo)簽。

　　4)采樣管理：設(shè)置現(xiàn)實采樣組、場景、定位點、采樣點、與標(biāo)簽綁定信息。

　　2) 定位器管理軟件

　　定位器管理軟件是一個專門管理和監(jiān)控定位系統(tǒng)中定位器的管理軟件，可以監(jiān)控遠(yuǎn)端定位器運作狀態(tài)，現(xiàn)場部署調(diào)試工具軟件。

　　主要功能：

　　1)AP Locator列表：可以對列表中的AP進行新增、修改、刪除等操作，并可以按MAC地址等條件來過濾列表中的AP, 對AP實現(xiàn)批量操作。

　　2)配置AP：批量配置AP參數(shù)，可配置參數(shù)包括：SSID、Channel、IP、DHCP、MAC過濾等。

　　3)設(shè)置AP的基礎(chǔ)信息：為了方便對AP進行管理，為AP設(shè)置一些管理信息(如MAC、登錄名、密碼等，這些信息只保存到數(shù)據(jù)庫中，并非寫到AP中)。

　　4)查看定位器掃描：查看該AP返回的掃描信號強度，幫助用戶調(diào)整定位器部署，優(yōu)化定位效果。

　　5. 定位系統(tǒng)特點：

　　1) 可架設(shè)在現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)，安裝實施靈活方便迅捷;定位標(biāo)簽可以放置于任何資產(chǎn)和人員上，實現(xiàn)對資產(chǎn)和人員的實時準(zhǔn)確定位。

　　2) 超低功耗，普通紐扣電池500mAH，標(biāo)簽每秒發(fā)射一次，電池壽命可達(dá)3年以上。

　　3) 設(shè)備成本更低，包括定位標(biāo)簽和定位器。遠(yuǎn)低于wifi定位系統(tǒng)，適宜大面積推廣商用。

　　4) 遠(yuǎn)距離識別，室內(nèi)、外定位，采用RSSI場強定位，精度在3到5米。

　　5) 系統(tǒng)更穩(wěn)定，可靠性更高，不存在wifi定位同頻干擾問題。

　　6) RFID定位信標(biāo)使得系統(tǒng)實施和維護更為方便，且大幅降低系統(tǒng)設(shè)備成本。

　　7) 高可靠性,工作溫度-30℃~75℃，防水，防塵，在惡劣環(huán)境下24小時正常工作。

　　6. 合作共贏

　　上海網(wǎng)頻科技有限公司 (ShangHai NetRadio Ele&Tec Co.Ltd)致力于物聯(lián)網(wǎng)射頻識別定位產(chǎn)品戰(zhàn)略研究，依托公司核心技術(shù)，提供基于wifi、RFID及藍(lán)牙系統(tǒng)精確定位系統(tǒng)。公司主營產(chǎn)品:遠(yuǎn)距離rfid讀寫器、rfid電子標(biāo)簽、rfid定位信標(biāo)、藍(lán)牙電子標(biāo)簽、藍(lán)牙讀寫器、室內(nèi)定位系統(tǒng)等。產(chǎn)品主要用于wifi人員定位、rfid人員定位、藍(lán)牙人員定位、手機室內(nèi)定位等。一方面，根據(jù)客戶需要為客戶定制定位服務(wù)器定位引擎，定位引擎軟件支持wifi人員定位、rfid人員定位、藍(lán)牙人員定位等。另外一方面，為客戶提供基于rfid室內(nèi)定位、wifi室內(nèi)定位及藍(lán)牙室內(nèi)定位高性價比產(chǎn)品。

　　物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)發(fā)展進入移動互聯(lián)網(wǎng)時代，網(wǎng)頻尋求物聯(lián)網(wǎng)行業(yè)應(yīng)用公司深度合作。網(wǎng)頻產(chǎn)品主要集中在定位產(chǎn)品以及定位引擎算法，行業(yè)應(yīng)用才是硬道理。公司特面向全國誠招戰(zhàn)略合作伙伴，特別是行業(yè)應(yīng)用以及云服務(wù)平臺和網(wǎng)頻科技一塊為企業(yè)、商戶打造物聯(lián)網(wǎng)全新無線定位網(wǎng)絡(luò)通訊服務(wù)平臺。合作共贏!