一.RFID技術(shù)說(shuō)明

　　1.文檔說(shuō)明

　　此方案目的是讓集成商、工程商及使用方了解物聯(lián)網(wǎng)RFID定位技術(shù)在人員定位的設(shè)計(jì)理念、原則、整體規(guī)劃及如何發(fā)揮其巨大作用的并詳細(xì)闡述相關(guān)物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備工作原理、安裝位置等信息，以便集成商、工程商、使用方正確認(rèn)識(shí)物聯(lián)網(wǎng)在人員定位領(lǐng)域帶來(lái)的革命性變革及目前該技術(shù)存在的不足，樹(shù)立物聯(lián)網(wǎng)在人員定位正確的認(rèn)識(shí)。如您在閱讀過(guò)程中，遇到任何不解和困惑，請(qǐng)與北京博研信通智能科技有限公司聯(lián)系。北京博研信通智能科技有限公司對(duì)本文檔擁有最終解釋權(quán)。

　　2.半有源技術(shù)簡(jiǎn)介

　　半有源RFID產(chǎn)品，結(jié)合有源RFID產(chǎn)品及無(wú)源RFID產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)，在低頻125KHZ頻率的觸發(fā)下，讓微波2.45G發(fā)揮優(yōu)勢(shì)。半有源RFID技術(shù)，也可以叫做低頻激活觸發(fā)技術(shù)，利用低頻近距離精確定位，微波遠(yuǎn)距離識(shí)別和上傳數(shù)據(jù)，來(lái)解決單純的有源RFID和無(wú)源RFID沒(méi)有辦法實(shí)現(xiàn)的功能。簡(jiǎn)單的說(shuō)，就是近距離激活定位，遠(yuǎn)距離識(shí)別及上傳數(shù)據(jù)。真正做到“運(yùn)籌帷幄之中，決勝千里之外”的大將風(fēng)范。

　　3.術(shù)語(yǔ)縮寫與解釋

　　RFID/射頻識(shí)別：一種通信技術(shù)，可通過(guò)無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或光學(xué)接觸

　　半有源電子標(biāo)簽：頻段2.45G復(fù)合125K技術(shù)，標(biāo)簽未進(jìn)入工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，便于標(biāo)簽電量壽命的延長(zhǎng);當(dāng)標(biāo)簽進(jìn)入閱讀器的讀取區(qū)域時(shí)，同時(shí)受到激活器發(fā)出的射頻信號(hào)激勵(lì)，進(jìn)人工作狀態(tài)。

　　低頻激活器：處于實(shí)時(shí)尋址狀態(tài)，實(shí)時(shí)“主動(dòng)式”偵測(cè)周邊的有源電子標(biāo)簽，并將自身攜帶ID編碼及天線ID編號(hào)發(fā)送到有源電子標(biāo)簽接收模塊。

　　RFID讀寫器：接收并解調(diào)電子標(biāo)簽發(fā)送出的射頻信號(hào)(包括標(biāo)簽的ID信息，激活器的ID編碼和天線的ID編號(hào)等等)

　　電子防拆卸腕帶：半有源電子標(biāo)簽做成腕帶式，當(dāng)電子腕帶被拆卸時(shí)，能發(fā)出報(bào)警信息的腕帶被稱為防拆卸電子腕帶

　　手持式讀寫器: 也叫手持終端，能接收定位標(biāo)簽發(fā)出的無(wú)線信號(hào)，并在自身屏幕是顯示出配帶標(biāo)簽的人員簡(jiǎn)單信息。

　　4.半有源RFID人員定位相對(duì)其他人員定位技術(shù)的比較

　　相對(duì)于有源RFID產(chǎn)品：

　　半有源RFID產(chǎn)品做人員定位管理，定位精度更精確，可定位到每個(gè)房間;做到相同定位精度，半有源RFID產(chǎn)品，成本要少很多，到達(dá)相同的效果，成本基本為有源RFID產(chǎn)品的一半;

　　半有源RFID產(chǎn)品，識(shí)別距離誤差更小，大概為10cm，而有源RFID，只能是一個(gè)大概的模糊距離，信號(hào)飄忽不定，沒(méi)辦法做到精確;

　　半有源RFID標(biāo)簽，平時(shí)處于休眠狀態(tài)，不耗電，很省電的，電池可用5年，而有源RFID標(biāo)簽，平時(shí)不斷的發(fā)送信號(hào)，要耗電很多。

　　相對(duì)于GPS衛(wèi)星定位：

　　半有源RFID產(chǎn)品定位，可以精確定位到每棟樓的每個(gè)房間，而GPS定位，只能到城市的某個(gè)區(qū)域某條街道某個(gè)小區(qū)某棟樓。

　　相對(duì)于手機(jī)區(qū)域定位：

　　半有源RFID產(chǎn)品定位，可以精確定位到每棟樓的每個(gè)房間，而手機(jī)定位，只能到城市的某個(gè)區(qū)域某條街道某個(gè)小區(qū)某棟樓。

　　綜上所述，相比較而言，無(wú)論是從經(jīng)濟(jì)成本上，還是定位精度及效果上面，半有源RFID技術(shù)產(chǎn)品，都有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)所在，也是北京博研最初選擇半有源RFID技術(shù)作為公司核心技術(shù)的緣由。

　　二. 人員定位需求分析

　　1.需求分析

　　當(dāng)前傳統(tǒng)人員管理模式存在以下問(wèn)題：區(qū)域較分散，需要多人進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)管理;無(wú)法實(shí)時(shí)知悉人員分布情況，不能確定人員的位置(是否擅自離開(kāi)等);不能做到管理到每個(gè)人;在人員遇到危險(xiǎn)情況時(shí)，不能及時(shí)確定人員位置;無(wú)法查看人員歷時(shí)軌跡信息。傳統(tǒng)人員管理模式不僅在管理效率上較低，而且不能從根本上解決監(jiān)管到每個(gè)人的問(wèn)題。雖然半有源RFID技術(shù)的人員定位系統(tǒng)的應(yīng)用，可以從根本上解決人員管理存在的問(wèn)題。半有源RFID技術(shù)不但解決了需要多人現(xiàn)場(chǎng)管理的問(wèn)題，同時(shí)也極大的提高了工作效率。這種模式可以大大的改善管理模式，降低人員管理的成本。

　　2.人員定位功能性

　　實(shí)時(shí)監(jiān)控

　　地圖實(shí)時(shí)監(jiān)控，可顯示人員及設(shè)備分布情況

　　人員查詢定位

　　可對(duì)人員信息進(jìn)行查詢定位，定位誤差5米以內(nèi)

　　人員歷史軌跡回放

　　可對(duì)人員歷史軌跡回放，進(jìn)行動(dòng)畫顯示，回放人員從一個(gè)區(qū)域到另一個(gè)區(qū)域的軌跡路線

　　報(bào)警

　　當(dāng)區(qū)域人員非法聚集，擅自離開(kāi)指定區(qū)域或進(jìn)入非法區(qū)域，系統(tǒng)報(bào)警提示

　　視頻聯(lián)動(dòng)

　　RFID技術(shù)與現(xiàn)有視頻聯(lián)動(dòng)可實(shí)時(shí)查看事故發(fā)生的現(xiàn)場(chǎng)情況，為調(diào)配相關(guān)人員解決突發(fā)情況提供依據(jù)

　　三.系統(tǒng)簡(jiǎn)介：

　　1.系統(tǒng)原理

　　半有源RFID技術(shù)人員定位系統(tǒng)通過(guò)RFID電子標(biāo)簽的應(yīng)用，以電子標(biāo)簽作為目前最先進(jìn)的標(biāo)識(shí)碼，具備了不易破損、數(shù)據(jù)可靠、使用周期長(zhǎng)、有效通訊距離長(zhǎng)等特點(diǎn)，是替代條形碼、紅外線標(biāo)識(shí)的最佳選擇。將其安裝在受控目標(biāo)上，來(lái)作為目標(biāo)的唯一標(biāo)識(shí)進(jìn)行追蹤和定位。

　　工作時(shí)，管理人員通過(guò)聯(lián)網(wǎng)的無(wú)線識(shí)別基站追蹤和定位目標(biāo)。

　　a.半有源RFID電子標(biāo)簽

　　半有源RFID電子標(biāo)簽，是集成了有源RFID電子標(biāo)簽和無(wú)源RFID電子標(biāo)簽的優(yōu)勢(shì)，作為一種特殊的標(biāo)示物。在平時(shí)情況，其處于休眠狀態(tài)不工作，不向外界發(fā)出RFID信號(hào)，只有在其進(jìn)入低頻激活器的激活信號(hào)范圍時(shí)，標(biāo)簽被激活后，才開(kāi)始工作。

　　b.半有源RFID自動(dòng)識(shí)別工作原理

　　結(jié)合低頻激活器，半有源RFID標(biāo)簽，被激活后正常工作。而低頻激活器的激活距離是有限的，它只能在小距離小范圍精確激活，這樣，以低頻激活器為基點(diǎn)來(lái)定位，在不同的位置安裝不同的基點(diǎn)，然后在一個(gè)大區(qū)域用遠(yuǎn)距離讀寫器識(shí)別讀取信號(hào)，之后用不同的上傳方式將信號(hào)上傳到管理中心，這樣，完成了整個(gè)信號(hào)的采集，傳輸，處理，應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程。

　　c.人員定位原理

　　示意圖：

　　如上圖所示，我們采用RFID半有源技術(shù)做人員區(qū)域定位管理，在每個(gè)被監(jiān)控區(qū)域，如每個(gè)房間，安裝RFID讀寫器，每個(gè)讀寫器都有自己的設(shè)備編號(hào)，當(dāng)人員在房間里面時(shí)，人員佩戴的電子標(biāo)簽被房間內(nèi)的讀寫器讀取到，這樣就判斷該人員在此房間里面;同時(shí)在走廊上每四個(gè)房間安裝一臺(tái)低頻激活器，延伸出4路天線，每個(gè)房間門口安裝一支低頻激活天線，這樣，人員在走廊內(nèi)移動(dòng)時(shí)候會(huì)被不同的低頻激活器天線激活，從而實(shí)現(xiàn)人員的走廊移動(dòng)判斷。

　　2.系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

　　a.系統(tǒng)組成和架構(gòu)

　　基于半有源RFID技術(shù)的人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)由半有源RFID電子標(biāo)簽、半有源低頻激活器、讀寫器(接收器、電子監(jiān)控基站)、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、計(jì)算機(jī)、服務(wù)器和系統(tǒng)軟件組成。下圖一個(gè)簡(jiǎn)單的人員區(qū)域定位管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構(gòu)：

系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)

　　b.系統(tǒng)區(qū)域定位示意圖

　　如上圖所示：通過(guò)不同的被激活的標(biāo)簽所上傳的激活器的地址碼，可以判斷出不同激活器附近所在的人員情況，包括人員的數(shù)量，姓名，職務(wù)等信息。這樣，無(wú)論人員走到哪里，都會(huì)有當(dāng)?shù)氐募せ钇麈i定他們，來(lái)確定他們所在的具體位置，并且及時(shí)的將信息上傳至管理中心，管理中心經(jīng)過(guò)一系列的變換處理，得出相關(guān)的結(jié)果。同時(shí)，也很輕松的完成了我們的既定目的，就是對(duì)人員的區(qū)域定位管理。

定位到房間的的設(shè)備安裝示意圖

　　c.系統(tǒng)樓層定位示意圖

　　如圖所示，在每個(gè)樓道口安裝一臺(tái)一體機(jī)，然后延長(zhǎng)出兩路低頻激活天線(天線擁有不同的ID)，一路放在上樓道，一路放在下樓道，當(dāng)人員帶著卡上下樓時(shí)候，被不同的激活天線激活到，讀寫器收到帶著激活器ID的標(biāo)簽信息，從而判斷人員在哪個(gè)樓層。

定位到樓層的的設(shè)備安裝示意圖

　　d.邊界定位設(shè)計(jì)

　　有些特殊人員的定位的圍墻區(qū)域是不允許人員靠近的，需要在沿著圍墻安裝兩道激活邊激界，和定位基站，兩道激活邊界相距最好不小于4米，第一道激活邊界可安裝在圍墻的墻體內(nèi)、圍墻外、圍墻內(nèi)，但要遠(yuǎn)離高壓電線，與壓線的距離不要小于3米，不要接觸其他金屬，如：鐵圍欄，路燈柱等，與這些金屬要有10厘米以上的距離，如下圖：

邊界天線2安排在圍墻外，邊界天線1安裝在圍墻內(nèi)

邊界天線形成的信號(hào)區(qū)示意圖

　　e.門禁進(jìn)出管理系統(tǒng)

示意圖

　　如上圖所示，我們給每一個(gè)需要管理的門禁安裝一臺(tái)低頻激活器，每臺(tái)激活器引出2路低頻激活天線，分別是1號(hào)天線，2號(hào)天線，各自布置在門禁的外面和里面，而在門禁旁邊安裝一臺(tái)我們公司自主研發(fā)生產(chǎn)的2.45G遠(yuǎn)距離讀寫器，作為信號(hào)接收器。當(dāng)人員佩戴著半有源RFID低頻激活標(biāo)簽，進(jìn)入門禁時(shí)，依次被激活天線1號(hào)和激活天線2號(hào)激活，這樣系統(tǒng)則判斷出人員進(jìn)入門禁，相反，則系統(tǒng)辨識(shí)為出門。就這樣完成了整個(gè)門禁系統(tǒng)人員進(jìn)出判斷的管理。

門禁設(shè)備安裝示意圖

　　f. 設(shè)備隱蔽安裝

　　安裝設(shè)備時(shí)候，我們可以充分利用安裝現(xiàn)場(chǎng)的基礎(chǔ)條件，靈活掌握安裝方式，一般我們的激活天線安裝在天花板上，隱秘安裝，形成美觀、簡(jiǎn)潔的風(fēng)格。

　　四.半有源RFID系統(tǒng)軟件介紹

　　1. 前臺(tái)登陸界面

　　通過(guò)專用的用戶名和密碼，可進(jìn)入前臺(tái)管理界面，進(jìn)行系統(tǒng)運(yùn)行;

　　2. 軟件界面導(dǎo)航圖

　　3. 追蹤定位監(jiān)控整體流程

　　4. 后臺(tái)管理登陸界面

　　后臺(tái)管理登入界面，對(duì)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)，人員信息，設(shè)備信息，區(qū)域管理等做控制。

　　5. 人員檔案模塊

　　建立每個(gè)人員的數(shù)字檔案，詳細(xì)記錄每個(gè)人員各種信息，并且建立多維的查詢系統(tǒng)，可以簡(jiǎn)單快捷查詢各種信息?？梢哉显瓉?lái)的人員信息系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)信息共享。記錄被管理人員的日常行為，可以全面分析其行為模式。

　　管理員資料：包括標(biāo)簽ID，人員編號(hào)，姓名，性別，證件名稱，證件號(hào)碼，證件地址，郵政編碼，聯(lián)系電話，人員級(jí)別，人員類別，狀態(tài)，備注，照片，簡(jiǎn)歷，特征;

　　可對(duì)人員資料進(jìn)行新增、修改、刪除、查詢。

　　人員資料包括：人員唯一系統(tǒng)ID、電子標(biāo)簽ID號(hào)、人員編號(hào)、姓名、性別、證件名稱、證件號(hào)碼、證件地址、證件地址郵政編碼、聯(lián)系地址、聯(lián)系地址郵政編碼、聯(lián)系電話號(hào)碼、身份級(jí)別、權(quán)限組ID、實(shí)際權(quán)限字符串、受控對(duì)象狀態(tài)。

　　比如可以在管理終端輸入人員ID或姓名，對(duì)人員進(jìn)行快速定位。

　　包括五部分：人員資料管理，管理員資料管理，監(jiān)控設(shè)備管理，電子地圖管理，監(jiān)控區(qū)域管理。

　　6. 人員實(shí)時(shí)位置監(jiān)控

　　7. 實(shí)時(shí)人數(shù)統(tǒng)計(jì)，電子點(diǎn)名

　　8. 非法進(jìn)入重要區(qū)

　　9. 查看指定人員位置

　　10.軌跡回放

　　11. 設(shè)備管理

　　設(shè)備資料：包括設(shè)備ID，設(shè)備編號(hào)，設(shè)備名稱，設(shè)備IP，類別，位置，狀態(tài)，備注;

　　12. 標(biāo)簽資料管理

　　對(duì)腕帶標(biāo)簽進(jìn)行維護(hù)管理，增加，刪除及修改?？稍O(shè)置腕帶標(biāo)簽的啟用與終止。

　　13. 電子圖管理

　　對(duì)電子地圖進(jìn)行維護(hù)管理，增加，刪除及修改，細(xì)化至具體樓層房間。

　　注：電子地圖部分需另行探討需求。

　　14. 區(qū)域管理

　　可設(shè)置管理策略，對(duì)特定區(qū)域進(jìn)行維護(hù)管理，增加，刪除及修改。一個(gè)區(qū)域有獨(dú)立的定位器ID與接收器ID與中繼器ID，有最大容納人數(shù)。