我们采用RFID半有源技术做人员区域定位管理,在每个被监控区域,如每个房间,安装半有源定位基站,也就是我们公司的低频激活器,每个低频激活器带有4路或者6路激活天线,相邻的4个或者6个房间可以共用一台低频激活器,在整个我们的定位系统中,定位基站是小的基点,作为定位点的近本的基点,其激活标签的距离在3-3.5米,也就是每个标签在激活器3-3.5米的范围里被激活,其定位精度可以描述为3-3.5米。不同区域的激活器,都有自己的地址码,当人员带着半有源低频激活标签进入定位基站被激活后,标签正常工作,向外界发送标签的ID号,同时也发送出激活标签的激活器的地址码,这样,通过激活器的地址码,我们就能够定位出标签所在的位置。当标签从一个激活器拿到另一个位置时,上传上来的激活器地址码也会随之变化,这样,就形成了完整的定位体系。而标签上传的数据,被大范围内的定位基站网关接收到,将信息上传至管理中心进行处理,完成了整个定位系统。
二、系统的总体结构
1)系统组成和架构
基于半有源RFID技术的人员区域定位管理系统由半有源RFID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。下图一个简单的人员区域定位管理系统的系统架构:
系统网络结构
2)系统区域定位示意图
如上图所示:通过不同的被激活的标签所上传的激活器的地址码,可以判断出不同激活器附近所在的人员情况,包括人员的数量,姓名,职务等信息。这样,无论人员走到哪里,都会有当地的激活器锁定他们,来确定他们所在的具体位置,并且及时的将信息上传至管理中心,管理中心经过一系列的变换处理,得出相关的结果。同时,也很轻松的完成了我们的既定目的,就是对人员的区域定位管理。
3)门禁进出管理系统
示意图
如上图所示,我们给每一个需要管理的门禁安装一台低频激活器,每台激活器引出2路低频激活天线,分别是1号天线,2号天线,各自布置在门禁的外面和里面,而在门禁旁边安装一台我们公司自主研发生产的2.45G远距离读写器,作为信号接收器。当人员佩戴着半有源RFID低频激活标签,进入门禁时,依次被激活天线1号和激活天线2号激活,这样系统则判断出人员进入门禁,相反,则系统辨识为出门。就这样完成了整个门禁系统人员进出判断的管理。
4)设备隐蔽安装
安装设备时候,我们可以充分利用安装现场的基础条件,灵活掌握安装方式,一般我们的激活天线安装在天花板上,隐秘安装,形成美观、简洁的风格。
三、系统的功能
实时布控区域目标动态显示功能:
1)
任一时间查询并显示受控区域目标的数量、分布情况及身份;
2)
查询一个或多个受控目标现在的实际位置;
3)
可实现信息多点共享,供多个部门及领导同时在不同地点查看;
丰富的地图功能:
具有放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、土层控制、地图打印等功能。
禁区报警功能:
对于指定的禁区,如果有非授权进入,实时报警,并显示进入禁区的目标及身份。
目标轨迹查询:
可查找某目标在某个时间段内所经历的路径,并在图中画出线路轨迹。
丰富的受控目标考勤能力:
可对出入布控区域的目标进行统计,实现目标的考勤记录,建立目标的各种信息报表(如:时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等)。
突发事件控制:
一旦有突发事件,上位机上立即能显示出该现场的目标数量、信息,位置和历史情况等信息,大大提高安全管理工作的效率和效果。
四、系统性能特点
强大的系统处理能力:
1) 高度自动化;
2) 基于GIS 技术的地理信息显示、查询系统;
3) 完善的数据分析能力;
的识别性能:
1) 高度的识别可靠性,100%的前端识别率;
2) 识别距离远(识别距离可达2-100 米可调);
3) 极高的防冲突性(每个识别基站可多同时识别数以百计的运动目标);
4) 高度的识别稳定性(误码率小于10 万分之1);
5) 快速的识别速度(快可达到200 公里/小时的识别速度)。
现场优势:
1) 环境适应性:高抗干扰性,对干扰源、周界环境无特殊要求;
2) 安装方便性:一体化结构设计,无需外接天线;
3) 运行可靠性:内部电路高度集成化,器件故障率小化。
电气特性:
1) 超低功耗:纳瓦级超低功耗设计,RFID标签在不更换电池的情况下可连续正常工作3年以上;
2) 方便性、安全性,标签无须外接电源,无须充电、无须更换电池;
3) 无辐射,对人体和环境无任何影响,更安全更健康。
系统硬件设计:
1、工控频段
采用2.4G 工控频段无线通讯无需无线电管制委员会批准,不需缴纳频谱占用费用。
2、超低功耗
RFID标签采用独特的纳瓦级超低功耗设计,确保能在电池支持下持续工作长达 3~5 年左右。同时,整体结构的低功耗设计既保证了设备的有效运转,又减少了应用实施的复杂性和成本。
3、网络容量大
一个区域定位网络可以容纳多达六万余的RFID识别目标和大量的接入点。大容量保证了网络强大的数据采集能力。同时,网络的高冗余性保证了整个网络在个别节点停止工作的情况下仍然可以正常运转。
4、高可靠性
APS实时定位系统核心技术目前采用独有定位算法,实现网络自唤醒,自容错,自愈合。
5、运行及维护成本低
APS所有硬件设备均采用免维护设计,建设和维护所需要的人工费用是很低,任何一个经过授权的RFID标签只要放在网络的无线信号覆盖范围内,就可自动加入网络工作,无须任何安装配置。高度智能化大程度上降低了网络维护所需的人力和时间,加上网络节点本身价格低廉,使得系统的维护成本极低。