WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)方案
一、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案簡介
WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案結合無線網(wǎng)絡、射頻識別(RFID)和實時定位等多種技術,提出了一種基于無線局域網(wǎng)的射頻識別技術全新的實時定位系統(tǒng)解決方案理念,很好的結合了RFID及WIFI無線局域網(wǎng)的優(yōu)點。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,并準確找尋到目標對象,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)解決方案由電子標簽、定位器和定位服務器組成。其中定位器由我公司獨立開發(fā)的具有無線路由功能的RFID讀寫器,也可以使用我公司通用RFID讀寫器以及我公司研制的無線信標。定位器用來接收來自RFID電子標簽的RSSI及ID信息,并通過無線局域網(wǎng)上傳給定位服務器。
RFID技術同其它技術比較而言,具有成本上的優(yōu)勢,而且RFID定位技術對環(huán)境的要求和受到的環(huán)境影響都很小,定位精度較高,傳輸范圍大;RFID技術在定位物體的同時還從定位目標中讀取有關該對象的大量信息。目前市面上基于RFID的定位技術主要基于讀寫器天線定位,讀寫器網(wǎng)點較多,且成本較高,定位精度差。本實時定位系統(tǒng)解決方案的特點是電子系統(tǒng)復雜性低,容易實現(xiàn)且成本低;定位精度高,抗干擾能力強。系統(tǒng)具有超低功耗,具有廣闊的應用前景。

二、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案方案比較
目前基于傳統(tǒng)的RFID定位技術缺少核心定位算法,只是依靠RFID讀寫器做區(qū)域定位,而且盲點很多,不能提供精確定位。網(wǎng)頻推出的WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案,融合WIFI、RFID特點,后臺采用基于RSSI信號強度精確定位算法,射頻前端采用功耗和成本更低的有源RFID系統(tǒng)。下面?zhèn)戎鼐途W(wǎng)頻的WIFI-RFID 實時定位系統(tǒng)解決方案和現(xiàn)有的wifi定位做簡要對比說明。
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項目 |
WIFI-RTLS實時定位系統(tǒng) |
網(wǎng)頻WIFI-RFID 實時定位系統(tǒng) |
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系統(tǒng)特點 |
基于Wi-Fi無線局域網(wǎng)定位,可以利用已鋪設的Wi-Fi網(wǎng)絡,避免網(wǎng)絡的重復建設。實際實施時候,因為系統(tǒng)很容易收到外部WIFI無線信號干擾,普遍采用以太網(wǎng)TCP/IP協(xié)議傳輸。 |
結合無線局域網(wǎng)接入技術、RFID技術、實時定位技術等,前端采用功耗和成本更低的有源RFID標簽,通過路由RFID讀寫器可直接接入無線局域網(wǎng)。后臺采用有線以太網(wǎng)或無線WIFI,支持跳頻設計,抗干擾能力強。 |
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網(wǎng)絡擴展性 |
單制式設計,只支持無線局域網(wǎng)系統(tǒng),接口無線WIFI及以太網(wǎng)。可擴展能力弱 |
模塊化多制式設計,融合WIFI及RFID技術,支持以太網(wǎng)、WIFI無線傳輸?shù)龋菀缀虶PRS、3G等技術整合,可擴展能力強 |
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WIFI特點 |
WIFI標簽普遍設置在802.11b,傳輸速率也只有1Mbps或2Mbps。AP通訊也只能采用相應的802.11b協(xié)議,無線傳輸速率也只有1Mbps或2Mbps,這也嚴重影響了無線局域網(wǎng)系統(tǒng) |
由于前端采用有源RFID技術,WIFI只是用來數(shù)據(jù)傳輸,因而工作在802.11G模式,傳輸速率可達128Mbps,對現(xiàn)有的無線局域網(wǎng)不會產(chǎn)生影響。 |
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定位器 |
只能采用基站定位器 |
定位器支持WIFI-RFID基站定位器、無線信標定位器及普通RFID讀寫器等 |
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無線信標 |
不支持 |
支持無線信標及信標中繼模式 |
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網(wǎng)絡的安全性 |
支持WEP、WPA、WPA2等國際標準加密方式;標簽支持數(shù)字加密技術 |
支持WEP、WPA、WPA2等國際標準加密方式;此外,支持自定義數(shù)字加密技術 |
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定位精度 |
采用RSSI信號強度定位三角算法,定位精度一般在3到5米 |
采用RSSI信號強度定位三角算法,定位精度一般在3到5米。如果結合頻分多址技術及信標技術,定位精度可達2米 |
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調(diào)頻技術 |
不支持調(diào)頻技術 |
支持調(diào)頻設計,標簽自動漫游 |
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漂移概率 |
漂移概率很高,尤其是上下樓層及相鄰房間 |
采用頻分及調(diào)頻技術,基本實現(xiàn)無漂移現(xiàn)象 |
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標簽功耗 |
有源WIFI電子標簽,功耗很高,標簽處于發(fā)射狀態(tài)時候的工作電流通常都在220mA以上 |
有源RFID電子標簽,電池同等容量、同等工作模式,電池壽命至少10倍以上WIFI標簽 |
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定位器成本 |
只能選用基站定位器,成本很高 |
定位器支持基站定位器和無線信標,兩者結合,可以極大減少基站定位器數(shù)量,從而大幅減低系統(tǒng)硬件成本 |
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標簽成本 |
標簽成本很高 |
成本只有WIFI標簽的四分之一 |
三、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案組成
WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案由RFID電子標簽、無線局域網(wǎng)接入點無線路由RFID讀寫器、RFID信標、
和定位服務器務器軟件等成。可以提供客戶rfid定位、wifi定位及wifi-rfid實時定位系統(tǒng)解決方案解決方案。
RFID電子標簽:一種有源RFID標簽,標簽具有信號強度RSSI功能。每一個RFID標簽都對應著唯一的ID號,便于軟件識別和數(shù)據(jù)傳輸。RFID電子標簽周期性發(fā)送無線信號,包括標簽ID信息、無線傳感信息及告警信息給無線路由RFID讀寫器。
無線路由RFID讀寫器:集無線AP、無線路由器、RFID讀寫器一體,無線路由RFID讀寫器接收RFID電子標簽信息或RFID信標信息并將信號傳送給定位服務器。
RFID信標:接收RFID電子標簽信息,并把信息轉(zhuǎn)發(fā)給無線路由RFID讀寫器,具有數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)發(fā)、無線中繼及頻段切換功能。
定位服務器:定位服務器是一個基于Web的可視化軟件平臺。通過處理標簽或無線設備發(fā)出的信號,判斷 出標簽或無線設備所處具體位置,并在電子地圖中顯示。定位服務器同時監(jiān)控標簽的狀態(tài),具有報警功能。
四、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案相關軟件
1. 定位服務器軟件
定位服務器接收到從標簽管理器,定位監(jiān)控器發(fā)送的控制標簽的指令內(nèi)容以后,轉(zhuǎn)為標簽所能識別數(shù)據(jù)包,發(fā)送給標簽,實現(xiàn)控制標簽的功能。接收標簽發(fā)送的數(shù)據(jù),接收標簽所發(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。
1) 標簽指令控制:用于電子標簽通訊,轉(zhuǎn)發(fā)標簽的控制命令;
2) 標簽定位:基于獨有的高精度定位算法,根據(jù)接收的無線信號強度,準確計算出標簽位置;
3) 標簽報警:根據(jù)回傳的信息,進行標簽狀態(tài)分析,判斷警告的觸發(fā),緊急狀況下,發(fā)出警報信息。
定位服務器特點:
1) 直觀、可視化的web管理界面。用戶可通過可視化的軟件界面,實時監(jiān)控管理定位信息,如資產(chǎn)和人員的實時位置、位置移動記 錄,軌跡分析和事件管理等。
2) 同時管理多個標簽或無線設備,同時對目標對象進行定位跟蹤和位置管理。
3) 無縫整合第三方軟件,開發(fā)式體系結構設計,可以無縫集成現(xiàn)有的中間件,數(shù)據(jù)庫,ERP系統(tǒng),工作流程及其他系統(tǒng),還能自動監(jiān)測和報告。
4) 自動生成并發(fā)送警報
5) 實時位置和狀態(tài)查詢
6) 歷史運動軌跡分析
7) 提供API應用程序編程接口和SDK(軟件開發(fā)工具包),加快第三方系統(tǒng)進行開發(fā)和整合應用軟件。
2. 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,結合實際的地圖,在地圖中實時顯示標簽所在的位置,移動的歷史軌跡,還可以判斷標簽是否已經(jīng)消失以及是否觸發(fā)相應的警告等信息。人員、資產(chǎn)佩戴或綁定標簽后,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。
主要功能:
1) 用戶管理:顯示所有用戶的信息,設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,精確定位標簽實時位置可達3-5米。
3) 區(qū)域報警:服務器可設置報警區(qū)域,當標簽進出報警設置區(qū)域,即會觸發(fā)服務器區(qū)域報警功能。
4) 即時報警:標簽向服務器主動發(fā)出報警信號,服務器界面即時顯示報警信息。
5) 消失報警:標簽斷電或標簽走出無線網(wǎng)絡覆蓋區(qū)域,會觸發(fā)服務器報警。
6) 歷史軌跡分析:服務器可對標簽的運行軌跡進行回放,分析標簽的歷史位置信息。
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)設置,超越級數(shù)即會觸發(fā)服務器的無線傳感控制功能。
8) 標簽管理模式:輸入標簽的個性化信息,對眾多標簽進行分類管理,可對單個標簽進行跟蹤,自動生成標簽日志管理報表。
9) 地圖管理:根據(jù)標簽的運行狀況,可以自動切換標簽所在位置的電子地圖。
3. 場景規(guī)劃軟件
針對系統(tǒng)場景部署設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、定位器、定位點等功能的部署,加載地圖,設定軌跡路線;對系統(tǒng)定位卡在采樣點進行采樣管理,上傳到服務器,達到定位目的。
主要功能:
1) 場地管理:設置多個場地、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定位器。
3) 標簽管理:增加采樣標簽。
4) 采樣管理:設置現(xiàn)實采樣組、場景、定位點、采樣點、與標簽綁定信息。
4. 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AP定位器的管理軟件,可以監(jiān)控遠端AP運作狀態(tài),對AP進行遠程參數(shù)修改、配置。并可以執(zhí)行遠程設置和重啟等維護功能。
主要功能:
1) AP Locator列表:可以對列表中的定位器進行新增、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, 對定位器實現(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) 設置AP的基礎信息:為了方便對AP進行管理,為AP設置一些管理信息(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AP掃描:查看該AP返回的掃描信息。
五、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案特點:
可架設在現(xiàn)有的無線局域網(wǎng),安裝實施靈活方便迅捷;定位標簽可以放置于任何資產(chǎn)和人員上,實現(xiàn)對資產(chǎn)和人員的實時準確定位。
支持wifi定位、rfid定位
遠距離識別,室內(nèi)、外定位,特殊需要可同時采用RSSI場強指示和時間差定位,精度高可控制在3米內(nèi)。
雙向通信模式,動態(tài)管理標簽,LED和報警提示。
獨特的軟硬件設計,結合時分和廣播模式,極大減少了無線信號碰撞,防沖突特性佳。
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。
六、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案方案設計
1. WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案方案基本功能
1) 定位監(jiān)控
在地圖上顯示圖標對應于標簽綁定的人或物;
對標簽進行實時監(jiān)控,并在地圖中顯示標簽的當前位置;
標簽閃爍表示有報警;
標簽分組,用不同的圖標顯示;
定位過程中能實時看到圖標平滑移動;
搜索人員姓名、狀態(tài):
可跟蹤指定的標簽,地圖隨著標簽的移動自動切換;
將鼠標移到圖標上可以看到圖標的信息和狀態(tài);
點擊圖標后可以顯示人員的詳細信息;
可以手動切換地圖,查看指定地圖上的所有標簽的活動情況;
地圖可以放大和縮小,調(diào)整到合適的大小;
跟蹤單個標簽時地圖會自動切換樓層。
2) 實時告警
觸發(fā)告警,彈出頁面,聲音報警,并且顯示對應的視頻錄像;
點擊處理后,頁面可以關閉,否則會一直提醒;
實時報警列表。
3) 軌跡回放
可以自定義、修改軌跡;
移動軌跡是平滑顯示的;
可以鎖定一個標簽,按時間段播放,顯示移動(可選擇有軌跡或無軌跡),地圖切換;
可以全屏播放;
4) 標簽管理
標簽管理分為警員和犯人管理。
標簽發(fā)放,通過發(fā)卡機,自動獲取標簽ID;
將標簽與人員綁定:將指定的人員信息和其佩戴的標簽進行綁定,在系統(tǒng)中顯示的標簽即代表佩戴該標簽的人員;
標簽更換對應的人員;
犯人信息設置:可在系統(tǒng)中對犯人的信息進行設置和管理,并且綁定到監(jiān)舍;
警察信息設置:可在系統(tǒng)中對警察的信息進行設置和管理;
標簽分組、分類:標簽可以根據(jù)實際情況進行分組和分類。
5) 報警管理
按鈕報警設置:標簽有按鈕報警功能,當發(fā)生緊急情況時可按下按鈕發(fā)出報警信息;
越界報警——某些區(qū)域?qū)儆诮麉^(qū),未經(jīng)允許的標簽進入或離開該區(qū)域?qū)l(fā)出報警信息
消失報警設置——標簽消失有多種因素(如電池沒電、標簽越過信號覆蓋區(qū)域等),可以設置指定標簽的消失報警條件和報警級別,如該標簽消失了,將會觸發(fā)相應的報警;
電池低電報警設置——標簽每隔一段時間將會向系統(tǒng)報告一次自己的當前電量,可以在系統(tǒng)中設置電量最低界限,一旦標簽電量低于這個界限將會發(fā)出報警信息;
未按規(guī)定路線報警——指定某個標簽在某段時間的行走軌跡,一旦發(fā)現(xiàn)該標簽偏離指定的行走軌跡達一定的時間,發(fā)出報警信息;
無隨同人員報警——將定位標簽和管理人員一對一或多對多進行綁定,當被定位標簽的行走軌跡和被綁定標簽的行走軌跡不一致,并達一定時間,發(fā)出報警信息。
6) 系統(tǒng)管理
用戶管理:可設定各種用戶權限,用戶登錄系統(tǒng)后根據(jù)自己的權限進行相應的操作和瀏覽符合權限的內(nèi)容。
地圖如果已經(jīng)劃分區(qū)域,可設定各個標簽進出各區(qū)域的條件。
AP定位器管理:監(jiān)控AP定位器工作狀態(tài),查詢歷史記錄。
2. WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案擴展功能
1) 與視頻監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動
右鍵點擊標簽,可選擇查看視頻監(jiān)控
報警時可自動調(diào)用標簽所在位置附近的攝像頭,查看視頻
軌跡回放時,可以同時調(diào)用同一時間段的錄像,同步播放
在電子地圖上顯示攝像頭位置,可以點擊調(diào)用
2) 統(tǒng)計報表
標簽警告記錄:查看所有標簽或指定標簽的所有警告記錄;
查看標簽報表:查看標簽的重要報警,出入?yún)^(qū)域次數(shù)及停留時間統(tǒng)計;
操作歷史記錄:查看用戶的操作歷史記錄;
可根據(jù)時間段進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計;
統(tǒng)計各項工作的執(zhí)行次數(shù)、單人的工作情況和閑置時間、每天各崗位的工作高峰期;
對各告警事件發(fā)生的時間和區(qū)域進行統(tǒng)計分析;
分析標簽狀態(tài)提供閑置警力名單和位置,供所領導參考用警,分析指標由用戶自行設置;
根據(jù)用戶自定義規(guī)則,按時間段統(tǒng)計警察巡邏次數(shù)、時間段和間隔時間。
七、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案主要應用
物流倉儲托盤、貨物跟蹤定位
堆場中集裝箱、拖車跟蹤定位
生產(chǎn)制造車間工具、在制品跟蹤定位
醫(yī)院資產(chǎn)、人員跟蹤定位
監(jiān)獄犯人的追蹤定位、安全監(jiān)管
校園、小區(qū)、寫西樓的資產(chǎn)、人員、車輛定位
煤礦、油田環(huán)境監(jiān)測和人員跟蹤定位
公共場所資產(chǎn)、人員跟蹤定位
兒童體驗館、游樂場人員定位跟蹤
八、WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案拓展
WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案解決方案核心在于核心定位算法,根據(jù)定位器的類別,可以拓展為以下幾種:
1)WIFI-RFID實時定位系統(tǒng)解決方案
定位器采用無線路由RFID讀寫器,提供wifi-rfid定位系統(tǒng)解決方案
2)RFID實時定位系統(tǒng)解決方案
定位器采用通用的RFID讀寫器,提供rfid定位系統(tǒng)解決方案
3)WIFI實時定位系統(tǒng)解決方案
定位器采用WIFI讀卡器,提供wifi定位系統(tǒng)解決方案
4)RFID無線信標實時定位系統(tǒng)解決方案
定位器采用RFID信標,需要結合RFID讀寫器使用,提供基于rfid信標wifi-rfid定位或rfid定位系統(tǒng)解決方案