一.RFID技术说明
1.文档说明
该方案旨在让集成商、工程师和用户了解物联网RFID定位技术在人员定位设计理念、原则、总体规划和如何发挥巨大作用,详细阐述相关物联网设备工作原理、安装位置等信息,使集成商、工程师、用户正确了解人员定位领域的革命性变化和当前技术的不足,建立对人员定位的正确理解。如果您在阅读过程中遇到任何困惑,请联系北京博研信通智能科技有限公司。北京博研信通智能科技有限公司对本文档有最终解释权。
2.半有源技术简介
半有源RFID结合有源产品RFID产品及无源RFID低频125KHZ在频率的触发下,让微波2.45G发挥优势。半有源RFID该技术,又称低频激活触发技术,利用低频近距离精确定位、微波远距离识别和上传数据,解决简单的有源问题RFID和无源RFID无法实现的功能。简单来说,就是近距离激活定位,远距离识别和上传数据。真正做到运筹帷幄,决胜千里之外的将军风范。
3.缩写和解释术语
RFID/射频识别:无需识别系统与特定目标之间的机械或光学接触,即可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据
半有源电子标签:频段2.45G复合125K技术上,标签在进入工作状态之前一直处于休眠状态,以延长标签的功率寿命;当标签进入阅读器读取区域时,激活器发出的射频信号激励进入工作状态。
低频激活器:处于实时搜索状态,实时主动检测周围有源电子标签,并携带自己ID编码及天线ID将编号发送到有源电子标签接收模块。
RFID读写器:接收和解调电子标签发送的射频信号(包括标签)ID信息,激活器ID编码和天线ID编号等等)
电子防拆腕带:半有源电子标签做成腕带式。电子腕带拆卸时,能发出报警信息的腕带称为防拆腕带
手持读写器: 也叫手持终端,可以接收定位标签发出的无线信号,在自己的屏幕上显示带标签的人员简单信息。
4.半有源RFID与其他人员定位技术相比,人员定位比较
相对于有源RFID产品:
半有源RFID产品人员定位管理,定位精度更准确,可定位到每个房间;定位精度相同,半有源RFID产品,成本要低得多,达到同样的效果,成本基本上是有源的RFID产品的一半;
半有源RFID产品识别距离误差较小,约10cm,而有源RFID,只能是一个大致的模糊距离,信号飘忽不定,无法准确;
半有源RFID标签,通常处于休眠状态,不耗电,非常节能,电池可以使用5年,有源RFID标签,通常不断发送信号,耗电很多。
相对于GPS卫星定位:
半有源RFID产品定位每个房间都可以准确定位产品定位,GPS定位,只能去城市的某个区域,某个街道,某个社区筑。
相对于手机区域定位:
半有源RFID产品定位可以准确定位到每栋楼的每个房间,而手机定位只能在城市的某个区域、街道、社区和建筑。
综上所述,与经济成本、定位精度和效果相比,半有源RFID技术产品有其独特的优势,也是北京博研最初选择的半有源产品RFID技术是公司核心技术的原因。
二. 人员定位需求分析
1.需求分析
目前,传统的人员管理模式存在以下问题:区域分散,需要多人进行现场管理;不能实时了解人员分布,不能确定人员位置(是否擅自离开等);不能管理每个人;遇到危险时,不能及时确定人员位置;不能检查人员的历史轨迹信息。传统的人员管理模式不仅管理效率低,而且不能从根本上解决对每个人的监督问题。虽然半有源RFID应用技术人员定位系统可以从根本上解决人员管理中存在的问题。半有源RFID该技术不仅解决了需要多人现场管理的问题,而且大大提高了工作效率。这种模式可以大大提高管理模式,降低人员管理成本。
2.人员定位功能
实时监控
实时监控地图,可显示人员和设备的分布
人员查询定位
查询定位人员信息,定位误差在5米以内
人员历史轨迹回放
可以回放人员的历史轨迹,动画显示回放人员从一个区域到另一个区域的轨迹路线
报警
当区域人员非法聚集时,系统报警提示擅自离开指定区域或进入非法区域
视频联动
RFID技术与现有视频联动可实时查看事故现场情况,为调配相关人员解决突发事件提供依据
三.系统简介:
1.系统原理
半有源RFID技术人员定位系统通过技术人员定位系统RFID电子标签的应用,以电子标签为最先进的标识码,具有不易损坏、数据可靠、使用周期长、有效通信距离长等特点。它是替代条形码和红外标志的最佳选择。将其安装在控制目标上,以跟踪和定位为目标的唯一标志。
在工作中,管理者通过网络无线识别基站跟踪和定位目标。
a.半有源RFID电子标签
半有源RFID电子标签是有源的集成RFID电子标签和无源RFID电子标签的优点是作为一个特殊的标志。在正常情况下,它处于休眠状态,不工作,不向外界发出信息RFID只有当它进入低频激活器的激活信号范围时,标签才会被激活。
b.半有源RFID工作原理自动识别
半有源激活器与低频激活器相结合RFID标签,激活后正常工作。低频激活器的激活距离有限,只能在小范围内精确激活,以低频激活器为基础,在不同位置安装不同的基础,然后在大区域识别读写器,然后以不同的上传方式将信号上传到管理中心,完成信号采集、传输、处理、应用的整个过程。
c.人员定位原则
示意图:
如上图所示,我们使用它RFID在每个被监控区域,如每个房间,半有源技术进行人员区域定位管理RFID读写器,每个读写器都有自己的设备编号,当人员在房间里时,人员佩戴的电子标签被房间里的读写器读取,从而判断人员在房间里;在走廊上每四个房间安装一个低频激活器,延伸4个天线,每个房间门口安装一个低频激活天线,使不同的低频激活天线激活人员在走廊内移动,从而实现人员走廊移动判断。
2.系统的整体结构
a.系统组成和架构
基于半有源RFID技术人员区域定位管理系统由半有源管理RFID由电子标签、半有源低频激活器、读写器(接收器、电子监控基站)、网络设备、计算机、服务器和系统软件组成。以下是人员区域定位管理系统的简单系统架构:
系统网络结构
b.系统区域定位示意图
如上图所示:激活器的地址标签上传的激活器地址码,可以判断不同激活器附近的人员,包括人员数量、姓名、职位等信息。这样,无论人员走到哪里,都会有当地的激活器锁定他们,确定他们的具体位置,并及时将信息上传到管理中心。经过一系列的变更,管理中心得到了相关的结果。同时,我们的既定目标也很容易实现,即人员的区域定位管理。
定位到房间的设备安装示意图
c.系统地板定位示意图
如图所示,在每个走廊入口安装一体机,然后延长两个低频激活天线(天线不同ID),一路放在走廊上,一路放在走廊下。当人们带着卡上下楼时,他们被不同的激活天线激活。读写器收到了带激活器的ID从而判断人员在哪一层。
定位到地板的设备安装示意图
d.边界定位设计
一些特殊人员定位的墙面区域不允许人员靠近。需要沿墙安装两个激活边界和定位基站。两个激活边界之间的距离最好不小于4米。第一个激活边界可以安装在墙内、墙外、墙内,但要远离高压电线,与压线的距离不小于3米,不要接触其他金属,如铁栅栏、路灯柱等。如下图:
围墙外安排边界天线2,围墙内安装边界天线1
边界天线形成的信号区示意图
e.门禁进出管理系统
示意图
如上图所示,我们为每个需要管理的门禁系统安装了一个低频激活器。每个激活器引出2个低频激活天线,即1号天线和2号天线,分别布置在门禁系统的外部和内部,并在门禁系统旁边安装了我公司自主开发和生产的2个.45G作为信号接收器的远程读写器。穿半有源衣服的人RFID进入门禁时,低频激活标签依次被激活天线1号和激活天线2号激活,使系统判断人员进入门禁。相反,系统识别为外出。这样,整个门禁系统的人员进出判断管理就完成了。
门禁设备安装示意图
f. 隐蔽安装设备
在安装设备时,我们可以充分利用安装现场的基本条件,灵活掌握安装方法,一般在天花板上安装激活天线,秘密安装,形成美观、简单的风格。
四.半有源RFID介绍系统软件
1. 前台登录界面
系统运行可以通过特殊的用户名和密码进入前台管理界面;
2. 软件界面导航图
3. 跟踪定位监控整个过程
4. 登录界面的后台管理
后台管理登录界面,控制系统数据库、人员信息、设备信息、区域管理等。
5. 人员档案模块
建立每个人员的数字档案,详细记录每个人员的各种信息,建立多维查询系统,可以简单快速地查询各种信息。可以整合原始的人员信息系统,实现信息共享。记录被管理人员的日常行为,并全面分析其行为模式。
管理员信息:包括标签ID,人员编号、姓名、性别、证件名称、证件号、证件地址、邮政编码、联系电话、人员级别、人员类别、状态、备注、照片、简历、特点;
可以添加、修改、删除和查询人员数据。
人员数据包括人员唯一的系统ID、电子标签ID号码、人员号码、姓名、性别、文件名称、文件号码、文件地址、文件地址、联系地址、联系电话号码、身份级别、权限组ID、实际权限字符串,受控对象状态。
例如,可以在管理终端输入人员ID或姓名,快速定位人员。
包括人员数据管理、管理员数据管理、监控设备管理、电子地图管理、监控区域管理五个部分。
6. 实时监控人员的位置
7. 实时人数统计,电子点名
8. 非法进入重要区域
9. 检查指定人员的位置
10.轨迹回放
11. 设备管理
包括设备在内的设备ID,设备编号、设备名称IP,类别、位置、状态、备注;
12. 管理标签数据
维护和管理腕带标签,增加、删除和修改。可设置腕带标签的启用和终止。
13. 电子图管理
维护和管理电子地图,添加、删除和修改,并将其细化到特定的楼层房间。
注:电子地图部分需要单独讨论需求。
14. 区域管理
可设置管理策略,维护和管理特定区域,增加、删除和修改。一个区域有独立的定位器ID与接收器ID与中继器ID,最大容纳人数。