一、 需求背景

　　對(duì)于大型企業(yè)工業(yè)園或者工廠，對(duì)來(lái)訪人員、工作人員、參觀人員進(jìn)行定位追蹤管理，系統(tǒng)可以隨時(shí)獲取24小時(shí)內(nèi)該人員的行走路線，可以方便做出相應(yīng)的措施，園區(qū)分為室外管理和室內(nèi)管理，要求設(shè)備安裝盡量便捷。

　　二、 使用流程

　　1. 發(fā)卡人員

　　如圖 1所示，工業(yè)園的工作證、來(lái)訪證、參觀證等證件都需要更換，通過(guò)系統(tǒng)發(fā)卡器重新進(jìn)行身份綁定，并要求工作人員、來(lái)訪人員、參觀人員隨身攜帶，證件不可隨便借與他人。

圖1 工作證、來(lái)訪證、參觀證

　　2. 定位追蹤

　　當(dāng)企業(yè)管理人員需要查看某一位員工24小時(shí)內(nèi)的行動(dòng)軌跡時(shí)，可以通過(guò)系統(tǒng)進(jìn)行定位查詢，工業(yè)園內(nèi)的重點(diǎn)監(jiān)控路段、辦公大樓、工程機(jī)械館是重點(diǎn)監(jiān)控的地方。

　　3. 人員分布概況

　　企業(yè)管理人員可以通過(guò)定位管理系統(tǒng)查看每個(gè)監(jiān)控點(diǎn)的大概人數(shù)，以此判斷人員的流動(dòng)趨勢(shì)。定位管理系統(tǒng)通過(guò)紅點(diǎn)的方式布局，形象地進(jìn)行體現(xiàn)。

　　4. 人員卡回收

　　當(dāng)工作人員離職時(shí)，管理人員通過(guò)系統(tǒng)對(duì)證件進(jìn)行回收處理，可重復(fù)使用;當(dāng)證件丟失時(shí)，可通過(guò)系統(tǒng)對(duì)證件進(jìn)行園區(qū)搜索定位，確認(rèn)遺失時(shí)通過(guò)系統(tǒng)對(duì)證件進(jìn)行掛失處理。

　　三、 室外定位

　　1. 應(yīng)用布局圖

圖2 室外系統(tǒng)布局圖(局部)

　　如圖2所示，為工業(yè)園的一個(gè)局部圖，圖中總共有20個(gè)跨，每個(gè)跨之間的距離為40米左右，為了定位更加精準(zhǔn)，可以在每個(gè)跨頂部安裝攝像頭的位置安裝一個(gè)接收基站。每人佩戴一張人員卡，當(dāng)接近接收基站時(shí)，系統(tǒng)即可以識(shí)別到，效果如圖中的三角形所示，可以看出在14跨和15跨的位置人員比較密集。

　　另外管理人員可以輸入需要搜索的人員ID號(hào)，如圖中的“搜索對(duì)象”，系統(tǒng)即可反映出24小時(shí)內(nèi)該目標(biāo)的行動(dòng)軌跡，可看出圖中的目標(biāo)經(jīng)過(guò)1~5跨后，直接跳到20跨，可能中途跑開(kāi)，存在一定的嫌疑。

　　每個(gè)接收基站只需要220V供電即可，所以選擇安裝的位置一般是：路燈、電線桿、全球眼桿、視頻錄像旁邊。

　　2. 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖3 室外人員定位拓?fù)鋱D

　　如圖3所示，人員卡在離接收基站20~30米的范圍內(nèi)時(shí)，可被接收基站讀取到。人員卡每3秒發(fā)送一次數(shù)據(jù)，若由于人員過(guò)多同時(shí)通過(guò)某一接收基站而產(chǎn)生漏讀情況時(shí)，可在下個(gè)3秒或下個(gè)基站被系統(tǒng)識(shí)別到。

　　基站與基站之間的距離為100米以內(nèi)，通過(guò)無(wú)線的方式進(jìn)行組網(wǎng)通訊，最后將信息匯總給到主機(jī)，建議一個(gè)主機(jī)下帶10個(gè)基站。主機(jī)通過(guò)無(wú)線3G的方式與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接，主要考慮室外安裝方便。

　　發(fā)卡器通過(guò)USB接口與電腦連接，可對(duì)人員卡進(jìn)行發(fā)卡、回收、掛失等操作，將人員信息與人員卡ID號(hào)進(jìn)行綁定。

　　四、 室內(nèi)定位

　　1. 應(yīng)用布局圖

圖4 辦公樓系統(tǒng)布局圖(局部)

　　如圖4所示，對(duì)于辦公樓或是工程機(jī)械館的定位管理，主要是針對(duì)每個(gè)樓梯口的出口進(jìn)行定位，每個(gè)樓梯口的通道頂部裝一個(gè)接收器，人員經(jīng)過(guò)樓梯口時(shí)，樓梯口處的接收器即可讀到人員卡，如圖中的紅色三角形，可以看出接收器1號(hào)和2號(hào)各有1人，接收器3號(hào)有2人。

　　另外管理人員可以輸入需要搜索的人員ID號(hào)，如圖中的“搜索對(duì)象”，系統(tǒng)即可反映出24小時(shí)內(nèi)該目標(biāo)的行動(dòng)軌跡，可看出圖中的目標(biāo)對(duì)象從一樓移動(dòng)到五樓。

　　每個(gè)接收器只需要220V供電即可，安裝在天花板上，位置選擇在樓梯出口處或重點(diǎn)監(jiān)控點(diǎn)處。

　　2. 系統(tǒng)拓?fù)鋱D

圖5 辦公室定位拓?fù)鋱D

　　如圖5所示，當(dāng)人員離接收器的距離在5~8米的范圍內(nèi)時(shí)，可被接收器接收到，接收器之間的距離為20米左右，接收器之間通過(guò)無(wú)線通訊的技術(shù)進(jìn)行傳輸，最后接收器將信號(hào)傳輸給主機(jī)，一個(gè)主機(jī)下建議帶10個(gè)接收器以內(nèi)，主機(jī)再通過(guò)TCP/IP的方式與數(shù)據(jù)庫(kù)對(duì)接。

　　人員卡的使用時(shí)間為1年，電池采用可更換的方式，沒(méi)電時(shí)系統(tǒng)上可顯示提醒。

　　五、 產(chǎn)品介紹

　　1. 人員卡

圖6 人員卡效果圖

　　工作人員、參觀人員、拜訪人員都要隨身攜帶一張人員卡，效果圖如圖6所示，人員卡采用紐扣鋰電池供電，使用時(shí)間為1年左右，當(dāng)電量低時(shí)，系統(tǒng)會(huì)有相應(yīng)的提醒，方便提醒更換?？紤]到與高頻13.56M的門禁系統(tǒng)相結(jié)合，人員卡里內(nèi)部放一張無(wú)源標(biāo)簽，具體特性如表格1所示。

　　表格1 人員卡特性

　　2. 接收基站

圖7 接收基站安裝圖及案例實(shí)施安裝現(xiàn)場(chǎng)

　　接收基站具有自組網(wǎng)的功能，考慮到工業(yè)園室外不方便布線的情況，系統(tǒng)設(shè)計(jì)將所有的基站進(jìn)行聯(lián)網(wǎng)，基于現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境，建議室外基站的安裝距離為100米以內(nèi)，達(dá)到定位精準(zhǔn)的效果。人員卡在離基站20~30米內(nèi)時(shí)，可被讀取到。

　　單個(gè)基站不僅可以與相鄰的基站通訊，還可以與間隔的基站進(jìn)行通訊，這樣設(shè)計(jì)的好處是為了使系統(tǒng)工作更加安全穩(wěn)定，在某一基站不能工作的情況下(如斷電了)，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)跳轉(zhuǎn)到與下個(gè)基站進(jìn)行通訊，從而保障了系統(tǒng)能夠正常工作。

　　另外發(fā)生故障的基站，系統(tǒng)會(huì)主動(dòng)發(fā)出告警信息，方便工作人員及時(shí)做出維修處理。接收基站特性如表格2所示。

　　表格2 接收基站特性

　　3. 接收器

圖8 接收器示意圖

　　接收器主要用于辦公樓及工程機(jī)械館，主要安裝在樓梯出口的走廊頂，與接收基站的區(qū)別是，基站安裝于室外，接收器安裝于室內(nèi)。人員卡在離接收器5~8米內(nèi)時(shí)，可被接收器讀取到，其它功能與基站相同，接收器的示意圖 8所示，特性如表格3所示。

　　表格3 主機(jī)特性

　　4. 室外主機(jī)

圖9 室外主機(jī)及案例實(shí)施測(cè)試現(xiàn)場(chǎng)

　　室外主機(jī)的功能是把局域網(wǎng)的所有基站的數(shù)據(jù)進(jìn)行收集，并發(fā)給服務(wù)器，單個(gè)主機(jī)連接基站的數(shù)量建議不超過(guò)10個(gè)，室外主機(jī)的特性如表格4所示。

　　表格4 室外主機(jī)特性

　　5. 室內(nèi)主機(jī)

圖10 室內(nèi)主機(jī)三視圖

　　室內(nèi)主機(jī)的功能與室外主機(jī)的區(qū)別是，室內(nèi)主機(jī)安裝于室內(nèi)，不防水，安裝于路由器或電腦旁，通過(guò)TCP/IP進(jìn)行通訊，其它功能與室外主機(jī)相同。室內(nèi)主機(jī)的特性如表格4所示。

　　表格5 室內(nèi)主機(jī)特性

　　6. 信號(hào)放大器

圖11 信號(hào)放大器

　　如圖 11中所示，放大器的目的是為了增加信號(hào)覆蓋范圍，若基站或接收器之間有阻擋或距離太遠(yuǎn)，主機(jī)即很有可能接收不到人員卡的信息，此時(shí)可以將信號(hào)發(fā)給放大器作為中轉(zhuǎn)，放大器再將信號(hào)發(fā)給主機(jī)做處理，放大器的特性如表格6所示。

　　表格6 放大器特性

　　7. 發(fā)卡器

圖12 發(fā)卡器三視圖

　　發(fā)卡器采用USB接口連接電腦，發(fā)卡器是對(duì)人員卡中的有源卡進(jìn)行操作，可以實(shí)現(xiàn)發(fā)卡、回收、掛失等功能，連接系統(tǒng)綁定人員信息與人員卡的ID信息。外觀如圖 9所示，具體功能說(shuō)明如表格7所示。

　　表格7 發(fā)卡器參數(shù)

　　六、 系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

　　1. 讀寫距離遠(yuǎn)

　　有源人員卡讀寫的距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于普通人員卡，系統(tǒng)會(huì)控制在20~30m范圍的區(qū)域?qū)θ藛T進(jìn)行監(jiān)控定位，保證準(zhǔn)確性，這樣在對(duì)人員進(jìn)行監(jiān)控管理時(shí)，可以快速定位到人員的行動(dòng)軌跡。

　　2. 無(wú)死角識(shí)別

　　由于人員卡的無(wú)線信號(hào)是以球面波的方式發(fā)送出去，這樣對(duì)隨身攜帶的人員卡的佩戴位置沒(méi)有特別的要求，充分降低死角不能識(shí)別的情況，使定位更加精準(zhǔn)。

　　3. 輻射影響小

　　無(wú)源人員卡工作時(shí)需要主機(jī)提供能量，所以對(duì)主機(jī)的無(wú)線信號(hào)發(fā)射功率相對(duì)要求較高，當(dāng)無(wú)線信號(hào)功率達(dá)到一定值時(shí)會(huì)對(duì)人體有危害。相對(duì)無(wú)源人員卡，有源人員卡可自身提供能量，這樣主機(jī)、接收基站、接收器和人員卡的發(fā)射功率可以做得比較小，相當(dāng)于手機(jī)的1/10，對(duì)人體基本沒(méi)有危害。

　　4. 自組網(wǎng)功能

　　接收基站和接收器本身具有自組網(wǎng)功能，不必另外布網(wǎng)線，另外也無(wú)需布GPRS網(wǎng)絡(luò)，因?yàn)镚PRS網(wǎng)絡(luò)每月都要上交基本話費(fèi)，費(fèi)用比較高。利用無(wú)線網(wǎng)絡(luò)自組網(wǎng)功能，更加穩(wěn)定的同時(shí)，一次性投入，大大節(jié)省了費(fèi)用。

　　5. 工作時(shí)間長(zhǎng)

　　有源人員卡用到的是低數(shù)據(jù)量、低功耗的無(wú)線技術(shù)，休眠功耗為uA級(jí)別，這樣有源標(biāo)簽可以長(zhǎng)時(shí)間工作，工作時(shí)間可以長(zhǎng)達(dá)1年，電池采取可更換鈕扣鋰電池，方便更換。

　　七、 設(shè)備清單

　　根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，統(tǒng)計(jì)所用到的設(shè)備清單如下，具體設(shè)備清單需要雙方再溝通落實(shí)確認(rèn)。初步設(shè)備清單如表格8所示。

　　表格8 初步設(shè)備清單