RFID人員資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)解決方案

1、RFID人員資產(chǎn)追蹤系統(tǒng)解決方案建議書目 錄第1章 系統(tǒng)概述31.1 應用概述3第2章 設計思想和原則52.1 系統(tǒng)設計的思想52.2 系統(tǒng)設計特點52.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能62.4 系統(tǒng)建設的原則6第3章 系統(tǒng)總體介紹83.1 系統(tǒng)原理83.1.1 電子標簽83.1.2 RFID自動識別工作原理83.1.3 區(qū)域定位原理93.2 系統(tǒng)的總體結構103.2.1 系統(tǒng)組成和架構103.2.2 系統(tǒng)定位示意圖113.2.3 系統(tǒng)組成113.2.4 設備隱蔽安裝123.3 系統(tǒng)的功能123.4 系統(tǒng)性能特點133.5 系統(tǒng)軟件介紹143.5.1 基本資料管理143.5.2 系統(tǒng)基本設置功能163.

2、5.3 設備管理163.5.4 監(jiān)控警報功能173.5.5 監(jiān)控報警方式173.5.6 邊界線及出入口監(jiān)控功能173.5.7 行動軌跡監(jiān)控183.5.8 指定人員查詢183.5.9 自動報警183.5.10 顯示報警位置19 第1章 系統(tǒng)概述1.1 應用概述人員和設備設備實時定位和追蹤系統(tǒng)（APS：Area Position System）是采用目前國際上最先進的ACTIVE RFID 技術的區(qū)域?qū)崟r定位系統(tǒng)。該APS定位系統(tǒng)能夠及時、準確的將各個區(qū)域人員的動態(tài)情況反映到中心監(jiān)控計算機系統(tǒng)，使管理人員能夠隨時掌握布控區(qū)域人員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的管理。當有突發(fā)事

3、件時，管理人員也可根據(jù)該APS區(qū)域定位系統(tǒng)所提供的數(shù)據(jù)、圖形，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。人員和設備實時定位和追蹤系統(tǒng)是集安全控制、人員考勤、跟蹤定位、日常管理等一體的綜合性運用系統(tǒng)。也是國內(nèi)技術最先進、運行最穩(wěn)定、設計最專業(yè)化的區(qū)域?qū)崟r定位系統(tǒng)。這一科技成果的實現(xiàn)，將為企事業(yè)單位和機要單位的安全生產(chǎn)和日常管理上臺階以及事故急救帶來了新的契機。上海仁微電子科技有限公司是一家專注于射頻識別（RFID）產(chǎn)品研發(fā)和生產(chǎn)的高科技專業(yè)公司。致力于向社會提供先進的、成熟的有源RFID產(chǎn)品與技術解決方案?？偛课挥谥袊慕?jīng)濟中心上海市，依托北京和廣東惠州兩個常

4、駐辦事機構服務全國市場。公司主營射頻識別領域中的2.4G遠距離讀寫器和各類有源電子標簽等。產(chǎn)品采用了當今最先進的 0.18uM 的微波芯片技術，使 RFID 的性能和原來的微波技術相比得到了本質(zhì)的改進，徹底解決了遠距離、大流量、超低功耗、高速移動的標識物的識別和數(shù)據(jù)傳輸難題，而且成本較以往大大降低，同時也解決了中低頻電磁波技術感應距離短防沖突能力差的致命弱點。其各項技術指標在同類產(chǎn)品中居優(yōu)，廣泛應用于各類人員、車輛、資產(chǎn)的遠距離身份識別、一卡通消費、防偽防盜、實時監(jiān)控、跟蹤定位等。公司經(jīng)營理念及原則公司秉承“顧客至上，銳意進取”的經(jīng)營理念，堅持“客戶第一”的原則，竭誠為廣大客戶提供一流產(chǎn)品、一

5、流服務及成熟可靠的實施方案。項目實施機制公司對實施項目不分大小，都將指定一名經(jīng)驗豐富的技術骨干作為項目負責人，要求項目負責人必須親自領導開發(fā)，并能全面規(guī)劃及把控項目的實施直至項目完美驗收；對于復雜項目或國家重大科研項目，還必須指定有同等經(jīng)驗的人員作為項目監(jiān)督?！镜湫桶咐?中共大連市委車輛管理系統(tǒng) 石家莊軍械化步兵學院車輛管理系統(tǒng) 青島金融押運有限責任公司車輛實時定位及調(diào)度系統(tǒng)（RTLS） 滄州交通局車輛管理系統(tǒng) 檀香山別墅區(qū)車輛管理系統(tǒng) 北京某軍區(qū)涉密資產(chǎn)實時定位系統(tǒng)（RTLS） 北京搜寶商務中心車輛管理系統(tǒng) 檀香山別墅區(qū)車輛管理系統(tǒng) 內(nèi)蒙古呼和浩特海亮大廈人員定位系統(tǒng)（RTLS） 石家莊軍

6、械學院車輛管理系統(tǒng) 石家莊市公安局車輛管理系統(tǒng) 英國Biodata LT 設備實時跟蹤定位系統(tǒng)（RTLS） 航天科工固定資產(chǎn)實時跟蹤定位系統(tǒng)（RTLS） 首都機場車輛管理系統(tǒng) 沙城66081部隊車輛管理系統(tǒng) 浙江監(jiān)獄人員實時定位系統(tǒng)（RTLS） 浙江杭州BRT管理系統(tǒng) .第2章 設計思想和原則2.1 系統(tǒng)設計的思想APS區(qū)域?qū)崟r定位系統(tǒng)涉及嵌入式技術、移動計算技術、無線射頻識別、計算機軟件、數(shù)據(jù)庫、數(shù)字通訊等方面。因此，在設計方案時，除了考慮其功能外，在穩(wěn)定性、可靠性、抗干擾能力、容錯能力及異常保護等方面也進行了充分考慮。系統(tǒng)利用現(xiàn)有成熟的工業(yè)TCP/IP通訊網(wǎng)絡作為主傳輸平臺，相應的無線識別

7、基站、RFID識別標簽等設備與系統(tǒng)掛接，通過區(qū)域?qū)崟r定位管理專用軟件與主系統(tǒng)以標準的專用數(shù)據(jù)庫進行后臺數(shù)據(jù)交換從而實現(xiàn)區(qū)域目標的跟蹤定位和安全管理。系統(tǒng)總體設計主要體現(xiàn)在：1） 實現(xiàn)布控區(qū)域目標進出的有效識別和監(jiān)測監(jiān)控，使管理系統(tǒng)充分體現(xiàn)“人性化、信息化和高度自動化”。2） 為管理人員提供人員進出限制、考勤作業(yè)、跨區(qū)報警、安全監(jiān)控、求助報警、合理調(diào)度等多方面的管理信息，一旦有突發(fā)事件，通過該系統(tǒng)立刻可以知道和回溯所有受控目標的位置和運動歷史情況，保證安全管理工作的高效運作。3） 系統(tǒng)設計的安全性、可擴容性、易維護性和易操作性。4) 輕松聯(lián)網(wǎng)，BS 結構，輕松實現(xiàn)更廣闊地域聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。2.2 系統(tǒng)

8、設計特點1） 高度自動化。系統(tǒng)能自動檢測受控目標經(jīng)過受控區(qū)域的時間、地點信息，并自動實現(xiàn)對受控目標的考勤作業(yè)、統(tǒng)計及安全管理。2） 成熟可靠的網(wǎng)絡通信系統(tǒng)。安裝在布控區(qū)域的無線識別基站，實時將采集到的信息通過TCP/IP通訊網(wǎng)絡傳送到中心集控系統(tǒng)，整個過程無需人為干預。3） 完備的數(shù)據(jù)統(tǒng)計與信息查詢軟件。系統(tǒng)軟件具備專用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，包括受控目標的信息采集和統(tǒng)計分析系統(tǒng)，考勤作業(yè)的統(tǒng)計與管理分析系統(tǒng)，顯示并打印各種統(tǒng)計報表資料，為高層管理人員的查詢與管理提供全方位的服務。4） 系統(tǒng)的安全、穩(wěn)定、可靠性設計。系統(tǒng)產(chǎn)品完全采用室外環(huán)境下全天候連續(xù)可靠工作設計。5） 完善的異常情況（包括無效卡、失

9、效卡、黑名單卡進入）報警呼叫系統(tǒng)配置。2.3 系統(tǒng)實現(xiàn)的主要功能1）受控目標實時跟蹤監(jiān)測及突發(fā)事件按鈕求助，位置自動顯示；2）實時查詢、打印當前及某時間段受控目標數(shù)量、 活動軌跡及分布情況；3）受控目標的考勤、統(tǒng)計、存儲、打??；4）監(jiān)測圖頁靜態(tài)和動態(tài)編輯作圖對用戶開放，支持多種圖形格式，鼠標和鍵盤均可操作，全面支持實時多任務。在系統(tǒng)進行實時數(shù)據(jù)采集的同時，系統(tǒng)可進行記錄、顯示、查詢、編輯、人工錄入、網(wǎng)絡通信等；5） 系統(tǒng)中心站及網(wǎng)絡終端可以局域網(wǎng)方式聯(lián)網(wǎng)運行, 使網(wǎng)上所有終端在使用權限范圍內(nèi)都能共享監(jiān)測信息和系統(tǒng)綜合分析信息、查詢各類數(shù)據(jù)報表；6） 監(jiān)控軟件具有很強的作圖能力, 并提供有相應的

10、圖形庫, 操作員可在不間斷監(jiān)測的同時,容易地實現(xiàn)聯(lián)機并完成圖形編輯、繪制和修改；7） RFID識別標簽采用納瓦級低功耗設計，重量輕，無須外部電源，有多種攜帶方式供選擇。整個系統(tǒng)將盡最大可能，保持用戶現(xiàn)有網(wǎng)絡系統(tǒng)與應用系統(tǒng)，并預留接口，可與現(xiàn)有應用系統(tǒng)或?qū)淼膽孟到y(tǒng)結合，實現(xiàn)多方統(tǒng)一管理功能，減少或避免用戶重復投資。2.4 系統(tǒng)建設的原則系統(tǒng)建設包括軟、硬件兩方面。在軟、硬件的開發(fā)、采購、集成時，上海仁微電子科技有限公司保證遵循了以下原則：1) 先進性APS系統(tǒng)主要構建思想是利用射頻自動識別技術、嵌入式移動計算技術和軟件技術，構造一個覆蓋大范圍區(qū)域的產(chǎn)品智能追蹤系統(tǒng)，具備產(chǎn)品先進、成熟、性價比

11、高等特點優(yōu)勢。2) 經(jīng)濟性在保證滿足技術要求的前提下，系統(tǒng)設計盡量采用性能價格比最佳的產(chǎn)品。系統(tǒng)的建設最大限度發(fā)揮原有部分設備的作用，如計算機網(wǎng)絡，設備、軟件等，最大限度上為用戶節(jié)省投資，保護已有的用戶投資。3) 實用性系統(tǒng)的建設完全符合本項目的應用需求和實際情況，突出實用性強，界面友好，操作簡單。4) 擴展性在系統(tǒng)方案中按照系統(tǒng)分析、統(tǒng)籌規(guī)劃的觀點對系統(tǒng)容量及網(wǎng)絡發(fā)展設想進行方案設計，既考慮到當前使用的易用性，更具有適當?shù)某靶浴?第3章 系統(tǒng)總體介紹3.1 系統(tǒng)原理APS實時定位追蹤系統(tǒng)通過RFID(電子標簽)的應用，以電子標簽作為目前最先進的標識碼，具備了不易破損、數(shù)據(jù)可靠、使用周期長、

12、有效通訊距離長等特點，是替代條形碼、紅外線標識的最佳選擇。將其安裝在受控目標上，來作為目標的唯一標識進行追蹤和定位。工作時，管理人員通過聯(lián)網(wǎng)的無線識別基站追蹤和定位目標。3.1.1 電子標簽簡單的講，電子標簽（RFID）技術是一種無接觸自動識別技術，其基本原理是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現(xiàn)對靜止的或移動中的待識別物品的自動機器識別。射頻識別系統(tǒng)一般由兩個部分組成，即電子標簽和閱讀器。應用中，電子標簽附著在待識別的物品、設備、人員上，閱讀器用于當附著電子標簽的待識別物品、設備、人員通過其讀出范圍時，自動以無接觸的方式將電子標簽中的約定識別信息取出或?qū)⑻囟ǖ男畔懭耄瑥亩鴮崿F(xiàn)自動識別物

13、品或自動收集物品標識信息的功能。由于RFID不要求在標簽和閱讀器之間有光線通路，避免了其他自動識別系統(tǒng)（例如條形碼）的缺點。這保證了RFID系統(tǒng)可以用于惡劣環(huán)境，比如灰塵、泥土、高濕度、可見度差的環(huán)境。 RFID的最大優(yōu)點是在上述惡劣環(huán)境下仍可以得到令人滿意的讀寫速度，在大多數(shù)情況下，可以在100毫秒之內(nèi)響應。除此之外，RFID的讀寫是完全自動、全透明的，不需要手工掃描被追蹤對象，也不需要象其他接觸式標簽技術那樣，需要激活磁條閱讀器、IC卡閱讀器等。3.1.2 RFID自動識別工作原理RFID與短程通信設備組成的系統(tǒng)主要包含智能RFID，RFID的讀寫設備(Read-Write Units，簡

14、稱RWU)兩部分，讀寫設備RWU和RFID之間的無線通信實現(xiàn)信息管理系統(tǒng)與RFID之間的信息交流。讀寫設備RWU是RFID的讀寫控制器，由微處理器、安全模塊和微波通訊控制器和RS232、485、TCP/IP等通訊接口等組成，以短程通訊協(xié)議和微波無線傳遞手段，實現(xiàn)RWU與RFID的之間安全可靠的信息交換目的，RWU通過RS232、485、WIFI、GPRS、TCP/IP等與上位機連接，從上位機接收控制命令和數(shù)據(jù)并返回數(shù)據(jù)。RFID是一種具有微波通信功能和信息處理、存儲功能的移動裝置。RFID內(nèi)置一個小型的實時任務系統(tǒng)，完成RFID內(nèi)部的存儲器、I/O、電源、通訊協(xié)議、密鑰、算法、命令協(xié)議處理等功

15、能。短程通信技術采用的無線通信協(xié)議，其核心是利用小功率微波天線覆蓋而構成的小區(qū)分割，并采用基于HDLC協(xié)議的時分多址和同步通信機制，通過設計相應的處理與控制軟件來實現(xiàn)RWU-RFID之間的雙向數(shù)據(jù)傳輸和信息交換。3.1.3 區(qū)域定位原理A B C為閱讀器，接收范圍為恒定，tag1 tag2 tag3 為同一參數(shù)且增益型標簽。增益自動可循環(huán)（分別為0db 1db 2db 3db）。在發(fā)射數(shù)據(jù)時候同時可發(fā)送本身的天線增益數(shù)據(jù)。示意圖：以圖示 tag1為例子，當標簽增益最大為2db時，ABC閱讀器都能接收到信號當標簽增益最大為1db時。AB閱讀器能接收到信號當標簽增益最大為0db時，A閱讀器能接收到

16、信號由此可以通過軟件可計算出tag1最靠近A，即把tag1定位在A附近，實現(xiàn)區(qū)域型定位以tag2為例子：當標簽增益最大為2db時，ABC閱讀器都能接收到信號當標簽增益最大為1db時，ABC閱讀器都能接收到信號當標簽增益最大為0db時，B閱讀器都能接收到信號同樣可以通過軟件可計算出tag2最靠近B，即把tag2定位在B附近.3.2 系統(tǒng)的總體結構3.2.1 系統(tǒng)組成和架構人員及資產(chǎn)管理RFID智能管理系統(tǒng)由電子標簽、讀寫器（接收器）、網(wǎng)絡設備、計算機、服務器和系統(tǒng)軟件組成。下圖一個簡單的RFID智能管理系統(tǒng)的系統(tǒng)架構：系統(tǒng)網(wǎng)絡結構3.2.2 系統(tǒng)定位示意圖如上圖所示：讀寫器固定在預定的不同位置點

17、，具有較大的接收范圍；當電子標簽進入讀寫器工作范圍后，讀寫器就會接收到電子標簽發(fā)出的信號，根據(jù)多種上報數(shù)據(jù)進行分析后，系統(tǒng)可判斷出電子標簽所在區(qū)域，從而實現(xiàn)范圍定位。在實際應用中，每個網(wǎng)絡版的讀寫器會分配到一個固定的IP地址，并根據(jù)現(xiàn)場地形安放好。當佩戴上電子標簽的人或物件經(jīng)過讀寫器的工作范圍時（如圖中的紅人），人或物件佩戴的電子標簽就會將信息發(fā)送到讀寫器。當讀寫器接收到這個電子標簽發(fā)出的信息并經(jīng)過網(wǎng)絡傳送出來后，根據(jù)電子標簽ID號，接收器的IP地址，對照現(xiàn)場的設備安放資料，就可以得出“某人/某物在某一時間經(jīng)過某個監(jiān)控區(qū)域”的記錄，實現(xiàn)對人員或物件的追蹤監(jiān)控。3.2.3 系統(tǒng)組成主要組成部分如

18、下： APS實時定位追蹤系統(tǒng)中心Server（數(shù)據(jù)庫和后臺服務程序）； APS用戶應用服務終端； APS網(wǎng)絡管理子系統(tǒng)； 無線識別基站（用于目標的受控區(qū)域布點追蹤）； 手持式PDA電子標簽讀寫器（可選，用于對目標的人工追蹤和查找，實時布控的有效補充）； 電子標簽（標識目標，標示人活著物體）。3.2.4 設備隱蔽安裝3.3 系統(tǒng)的功能實時布控區(qū)域目標動態(tài)顯示功能：1) 任一時間查詢并顯示受控區(qū)域目標的數(shù)量、分布情況及身份；2) 查詢一個或多個受控目標現(xiàn)在的實際位置，包括綁定電子標簽人員和物品的進出記錄查詢；3) 可實現(xiàn)信息多點共享，供多個部門及領導同時在不同地點查看；豐富的地圖功能：具有放大、縮

19、小、移動、標尺測距、視野控制、中心移動、土層控制、地圖打印等功能。禁區(qū)報警功能：對于指定的禁區(qū)，如果有非授權進入，實時報警，并顯示進入禁區(qū)的目標及身份。目標軌跡查詢：可查找某目標在某個時間段內(nèi)所經(jīng)歷的路徑，并在圖中畫出線路軌跡。豐富的受控目標考勤能力：可對出入布控區(qū)域的目標進行統(tǒng)計，實現(xiàn)目標的考勤記錄，建立目標的各種信息報表（如：時間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等）。突發(fā)事件控制：一旦有突發(fā)事件，上位機上立即能顯示出該現(xiàn)場的目標數(shù)量、信息，位置和歷史情況等信息，大大提高安全管理工作的效率和效果。3.4 系統(tǒng)性能特點強大的系統(tǒng)處理能力：1) 高度自動化；2) 基于GIS 技術的地理信息

20、顯示、查詢系統(tǒng)；3) 完善的數(shù)據(jù)分析能力；卓越的識別性能：1) 高度的識別可靠性，100%的前端識別率；2) 識別距離遠（識別距離可達2-100 米可調(diào)）；3) 極高的防沖突性（每個識別基站可最多同時識別數(shù)以百計的運動目標）；4) 高度的識別穩(wěn)定性（誤碼率小于10 萬分之1）；5) 快速的識別速度（最快可達到200 公里/小時的識別速度）?，F(xiàn)場優(yōu)勢：1) 環(huán)境適應性：高抗干擾性，對干擾源、周界環(huán)境無特殊要求；2) 安裝方便性：一體化結構設計，無需外接天線；3) 運行可靠性：內(nèi)部電路高度集成化，器件故障率最小化。電氣特性：1) 超低功耗：納瓦級超低功耗設計，RFID標簽在不更換電池的情況下可連續(xù)

21、正常工作3年以上；2) 方便性、安全性，標簽無須外接電源，無須充電、無須更換電池；3) 無輻射，對人體和環(huán)境無任何影響，更安全更健康。系統(tǒng)硬件設計：1、工控頻段采用2.4G 工控頻段無線通訊無需無線電管制委員會批準，不需繳納頻譜占用費用。2、超低功耗RFID標簽采用獨特的納瓦級超低功耗設計，確保能在電池支持下持續(xù)工作長達 35 年左右。同時，整體結構的低功耗設計既保證了設備的有效運轉(zhuǎn)，又減少了應用實施的復雜性和成本。3、網(wǎng)絡容量大一個區(qū)域定位網(wǎng)絡可以容納多達六萬余的RFID識別目標和大量的接入點。大容量保證了網(wǎng)絡強大的數(shù)據(jù)采集能力。同時，網(wǎng)絡的高冗余性保證了整個網(wǎng)絡在個別節(jié)點停止工作的情況下仍

22、然可以正常運轉(zhuǎn)。4、高可靠性APS實時定位系統(tǒng)核心技術目前采用獨有定位算法，實現(xiàn)網(wǎng)絡自喚醒，自容錯，自愈合。5、運行及維護成本低APS所有硬件設備均采用免維護設計，建設和維護所需要的人工費用是很低，任何一個經(jīng)過授權的RFID標簽只要放在網(wǎng)絡的無線信號覆蓋范圍內(nèi)，就可自動加入網(wǎng)絡工作，無須任何安裝配置。高度智能化最大程度上降低了網(wǎng)絡維護所需的人力和時間，加上網(wǎng)絡節(jié)點本身價格低廉，使得系統(tǒng)的維護成本極低。3.5 系統(tǒng)軟件介紹3.5.1 基本資料管理基本資料管理功能是RFID監(jiān)控管理系統(tǒng)的基礎。RFID監(jiān)控系統(tǒng)需要得到一些固有的基本資料，為系統(tǒng)的其他功能提供信息。這些固有的資料包括：綁定佩戴電子標簽

23、人員基本信息，綁定電子標簽物品基本信息，人員與電子標簽對應以及人員分類分組等等，這些基本資料對整個系統(tǒng)來說是必不可少的?；举Y料管理示意圖：該操作界面主要進行人員基本資料的輸入，電子標簽號與相應人員的對應，以及人員訪問權限的設置?！皹撕炋枴睘樵撊藛T所佩戴的電子標簽ID號；界面中部的多選框為權限設置，選中某一區(qū)域描述即代表該人員具有進入所選區(qū)域的權限。沒有選中的區(qū)域則代表該人員進入該區(qū)域后，會觸發(fā)報警。該操作還具有搜索功能，可根據(jù)電子標簽號，人員姓名，綁定物品名稱等進行搜索。該界面中包括：更新、新增、修正、刪除、確定、取消、退出等按鈕。這些按鈕的功能與上述“設備管理”界面中的按鈕功能相似。圖片中

24、的“新增”、“清除”按鈕用于為人員選擇正確的相片或者清除已配備給相片。資料管理包括：1. 人員信息人員的基本資料信息，包括：工作人員信息，在精神病人信息，來訪人員信息等。人員信息管理功能實現(xiàn)檔案管理的電子化。2. 物件信息對監(jiān)控范圍內(nèi)有價值的物品進行登記、管理、跟蹤和保護。不僅方便對這些物品進行統(tǒng)計和分配，而且當需要使用某一物品時，系統(tǒng)能快速查出該物品是否正在使用，在哪里使用。3. 人員考勤無論是工作人員還是精神病人，都有一定的考勤制度。系統(tǒng)提供了針對不同類型人員的考勤功能，方便對不同類型的人員進行考勤管理。特別是對那些需要在押人員到指定工場勞動改造的，配合RFID技術的特性，人員考勤功能將大大降低管理人員的工作強度。3.5.2 系統(tǒng)基本設置功能系統(tǒng)的某些功能必須在管理人員對系統(tǒng)進行了相應的設定后，才能正常運作。設定會因應不同的應用環(huán)境而有所不同。系統(tǒng)的每個基本功能都有設置項目需要管理人員根據(jù)具體情況進行設定。系統(tǒng)的基本設置包括： 人員及物品的權限設置 人員及物品類型設置 監(jiān)控區(qū)域設置 警報設置3.5.3 設備管理設備管理，是對監(jiān)控設備進行管理。該操作界面中提供搜索功能，可分別按“