1、基于 RFID 的人員定位 解決方案上海友為信息科技有限公司 目錄1業務概述 . 3 2系統總體介紹 . 4 2.1RFID 理論 .4 2.2人員定位系統原理 .42.3系統的總體結構 .63硬件設備 . 8 3.1有源電子標簽 .8 3.2全向型讀寫器 .8 3.3定向型讀寫器 .91 業務概述RFID 人員定位系統從各個行業運用室內定位系統所帶來的實際效果是節約生產成 本,減少銷售損耗,提高管理水 平 , 防范安 全 事故發 生 和堵塞 管理 漏洞。社會 效 益和經 濟 效 益 是 十分明顯。應 用室內定位系統 不會由 于 受到攝像機監視圖象而引起侵犯 個人 隱 私 的 法律問題 的 困

2、擾。RFID 人員定位系統的 推出改變了歷 來的人員 和物 體 只能在 室 外、由 GPS 來實 現 定位 的 局面 , 真正做到對 于 需要 的定位的 目 標 在 室內 環境下都可以做到何時何地在何處 的 真 實 情景再現。本 RFID 人員定位系統 采 用 目前國 際上 最先進 的有源電子標簽技 術 的 區域 實 時 定位系 統 。 定位系統 能夠及時、準確 的 將 各個 區域 人員 及 設備的 動態 情 況反映 到 中心 監 控計算 機 系統,使管理人員 能夠 隨 時 掌握布控 區域 人員 、 設備的 分 布狀況 和 每 個 受 控 對象 的運 動軌跡 , 以 便 于 進 行 更加合 理

3、的 調度 管理 。 當 有 突 發事 件 時 ,管理人員 也 可 根據該 區域 定位系統所提 供 的 數據 , 迅速 了 解有 關 人員的位 置 情 況 , 及時采 取相 應 的 控制措施 ,提 高 安 全 和應 急工作 的效 率 。2 系統總體介紹2.1RFID 理論RFID 是 一種非接觸式 的 自動識別 技 術 , 它通過射頻 信 號自動識別 目 標 對象 并獲取相 關數據 , 可 工作 于各 種惡劣 環境 , 識別 高 速 運 動 物 體 并同 時 識別多 個標簽, 操作快捷 方 便 。1、 RFID 應 用系統 由 4部 分 組 成 :(1 RFID電子標簽 。 RFID 電子標簽

4、能夠 貯存 有 關 物 體的 數據 信息 (約 1 kbits。在 自動識別 管理系統 中 , 每 個 RFID 標簽 中保存著一 個 物 體的 屬性 、 狀態 、 編號等 信息 。 標 簽 通常 安 裝 在物 體 表 面 , 具 有 一 定的 無金屬遮擋 的 視 角 。(2讀寫器,用于 識 讀 及 寫 入 標簽 數據 , 其主 要 功 能 是 :查閱 RFID 電子標簽 中當 前 貯 存 的 數據 信息 ; 向 空白 RFID 電子標簽 中 寫 入 預 貯存 的 數據 信息 ; 修 改 (重新 寫 入 RFI D電 子標簽 中 的 數據 信息 ; 與后臺 管理 計算 機進 行信息 交互 。(

5、3發 送 接 收 信 號 的 天線 。 天線 是標簽 與 閱 讀器 之間傳輸 數據 的 發 射 、 接 收 裝置 。在 實際 應 用 中 , 除 了 系統 功率 , 天線 的 形 狀 和 相 對 位 置也 會 影響 數據 的 發 射 和 接 收 , 需要 專 業人員 對 系統的 天線 進 行設 計 、安 裝 。(4通 信 網絡 系統 。 包括 數據 庫服 務器 和 其 他 信息系統 。 數據 庫服 務器 負責 處 理讀 寫器 傳送 過 來的信息, 并 進 行信息 處 理 。將 重 要 信息 存 儲 在 數據 庫 中 。 其 他 信息系統 根 據 需要 向讀寫器 發 送指令 , 對 標簽 進 行

6、 相 應 操作 。2.2人員定位系統原理人員定位管理是 由監 控中心主計算 機在 系統 軟 件 支持 下 , 通過數據 傳輸 接 口 和 生產 場 地 鋪 設的 通 訊光 /電 纜 , 無 間斷 、 即 時地對 生產 場 地安 裝 的 無 線 數據 采 集 器 進 行 數據 信 息 采 集 , 無 線 數據 采 集 器 將 自動 采 集 有效 識別 距離 內的標 識 卡 的信息, 并無 間斷 、 即 時地 通過 傳輸網絡 將 相關數據 傳送至 監 控中心 。 數據 信息 經分 析 處 理 后 , 將 工作 人員 (或 機 車 等 移 動 目 標 動態 分 布 在 主計算 機 界 面 中 得 以

7、 實 時 反映 ,從 而 實 現 生產 現 場 安 全 狀 態 在 中心數 字化 管理的 目 的 。系統原理 圖根據 客戶 監 測 需 求 , 在 施工 現 場 、 關 鍵 設備 、 作 業 面 等 地 點 安 裝無 線 數據 采 集 器, 并通過 電 纜 /光纖 數據 傳輸 接 口 相 互連 接 為高 速工 業 以 太網 ,從 而 構成 完整 通 訊線路 。 管理 單 位 輸 入工作 人員 相關 信息 后 ,向 工作 人員 頒 發 并裝 備標 識 卡 。系統 數據 庫記錄 該 標 識 卡 相 對應 人員的基本信息, 包括姓名 、 年齡 、 性別 、 所 屬 班 組 、 所 屬工種 、 職 務

8、 、 本人 照片 、 有效期 等 基本信息 。進 入 現 場 的 工作 人員 必須 隨 身攜 帶標 識 卡 , 當 持卡 人員 經 過 設 置識別 系統的 地 點 時 被 系統 識別 。 系統 將 讀 取該 卡 號 信息, 通過 系統 傳輸網絡 , 將 持卡 人 通過 的 路段 、時 間 等 資料傳輸 到監 控中心 進 行 數據 管理, 并 可 同 時在 位 圖 上 出現 提 示 信息, 顯 示 通過 人員 的 姓名 。 如 果 感 應 的 無 線 標 識 卡 號無 效 或 進 入 限 制 區域 ,系統 將 自動 報 警 , 安 全 監 控中 心 值 班 人員 接 到 報 警 信 號 , 立

9、即 執 行 相關 安 全 工作 管理 程序 。 2.3系統的總體結構Ø網 絡結 構 系統 網絡 結構Ø具 體標簽定位 物 理結構 安 裝 方 式主 要 組 成 部 分 如 下 :n 實 時 定位 追蹤 系統 中心 Server (數據 庫 和 后臺服 務 程序 ; n 網絡 管理子系統 ;n 全向型讀寫器 (用于 目 標的 受 控 區域 布 點 追蹤 ;n 定向型讀寫器 (用于 目 標的 受 控 區域 布 點 追蹤 ;n 有源電子標簽 (標 識 目 標 。3硬件設備3.1有源電子標簽本有源標簽使用 2.45G 微波 頻 段 , 能夠在 手 持 閱 讀設備 最 遠 30米 ,

10、 固 定 式閱 讀設備 最 遠 80米 的 距離 發 送 和 接 收 數據 , 獨特 的 防 碰撞 多 標簽讀 取算 法 使 得即 使 數 百 個標簽 同 時處 于信 號 覆蓋 范 圍 之 內 也 能 被 有效讀 取 , 同 時 , 精 心 設 計 的 微 功 耗運行 模 式 能夠 使有源標簽 免維護 使用 壽命 保 持 在 六 年 以 上 。具 有 如 下 特 點 :識別 距離 最 遠 80米 (與 SP -RGS300, 空 氣 中 工作頻 段 2.4-2.48G下 行 速率 1000 kbits/s上行 速率 1000 kbits/s最 大 輸 出 功率 0 dBm喚醒 時 間 <

11、3us接 收 靈敏 度 -80 dbm -90 dbm位 誤碼 率 10-7存 儲 空 間 標 準 97字 節, 可 擴充電 池 使用 壽命 > 5 年大小 86mm ×54mm ×3.7mm顏色 白 色 /灰色 /黃色 , 可 根據 要 求 定 制封 裝 高 溫 改 性合金 塑 料重 量 28 g防 護 等 級 IP 65微波鏈 路 特 性3.2全向型讀寫器全向型讀寫器 配 有高 增 益 天線 , 主 要 用來 在 固 定 場 合 對 電子標簽 進 行 識 讀, 如 圖 所 示 ,產 品 主 要 特 點 有 :n 識別 距離 : 0 80米半徑n 識別速度 : 20

12、0 公 里 / 小 時n 識別 能 力 :同 時 識別 500張 以 上的標簽n 識別角度 :全向n 極 化 方 式 :垂直極 化或 雙極 化n 增 益 : 5dBi 接 收 32級 可 調 、發 射 4級 可 調n 工作頻 段 : 2.4 GHz 2.483 GHzn 功 耗標 準 :工作功率 為 毫瓦級n 通 信 機 制 :基于 HDLC 時分 多 址 和 同 步 通 信 機 制n 抗干 擾 性 :頻 道隔 離 技 術 , 多 個設備 互 不 干 擾n 安 全 性 :加 密 計算 與 安 全 認證 , 防 止鏈 路 偵 測n 封 裝 特 性 :正面 ABS 工 程塑 料 , 背 部 鋁 合

13、金 腔 體n 可 靠 性 :防 雷 防 水 防 沖擊 , 滿足 工 業 環境要 求n 接 口 標 準 : RS485 Wiegand26 RJ45或 WiFi 等 、 各 種 開 發 用 軟 件 接 口n 擴展 I/O :開 關 量 信 號 輸 入 與輸 出 各 2路 (可 選 n 電源標 準 : DC 7.512V 5001000mAn 外 形 尺寸 : 180×135×60 mm(不 含 天線 n 重 量 : 0.8kgn 安 裝 方 式 :抱箍捆綁 圖 全向 式 電子標簽讀寫器3.3定向型讀寫器定向型讀寫器 配 有高 增 益 天線 , 主 要 用來 在 固 定 場 合

14、 對 電子標簽 進 行 識 讀, 如 圖 所 示 ,產 品 主 要 特 點 有 :n 識別 距離 : 0 150米n 識別速度 : 200 公 里 / 小 時n 識別 能 力 :同 時 識別 200張 以 上的標簽n 識別角度 :定向 (垂直 25°水 平 25°n 極 化 方 式 :垂直極 化n 增 益 : 17dBi 128級 可 調n 工作頻 段 : 2.4 GHz 2.483 GHzn 功 耗標 準 :工作功率 為 毫瓦級n 通 信 機 制 :基于 HDLC 時分 多 址 和 同 步 通 信 機 制n 抗干 擾 性 :頻 道隔 離 技 術 , 多 個設備 互 不 干 擾n 安 全 性 :加 密 計算 與 安 全 認證 , 防 止鏈 路 偵 測n 封 裝 特 性 :正面 ABS 工 程塑 料 , 背 部 鋁 合金 腔 體n 可 靠 性 :防 雷 防 水 防 沖擊 , 滿足