1、 全时空 RFID 智能 定位系统 解决方案 （通用） 北京特赛尔科技发展有限公司 Beijing TERCEL S T Development Co.,Ltd. 2013 年 01 月 21 日 电话 :010-51264818 传真 :010-62670671 网址 :http:/ 联系人 :李剑锋 手机 :13466326575 全时空 RFID智能定位系统 - 1 - 目录 1 系统简介 . 4 1.1 RFID 定位 4 1.2 传统方式 6 1.3 适用领域 7 2 系统组成 . 8 2.1 定位设备包括 . 8 2.2 定位系统软件 . 9 3 系统功能 . 10 3.1 人员监
2、控 10 4.1.1 人员区域实时定位 10 4.1.2 区域人员统计及电子点名 . 11 4.1.3 人员查找 11 4.1.4 消失告警 11 4.1.5 越界、离开报警 11 4.1.6 滞留时间过和告警 11 4.1.7 轨迹回放 11 4.1.8 视频联动 11 4.1.9 人员临时授权 12 4.1.10 电子标签故障报警 12 4.1.11 人员求助 . 12 4.1.12 行程安排 12 3.2 物品 监控 12 4.2.1 物品区域定位 . 12 4.2.2 物品查找 . 12 4.2.3 物品消失报警 13 4.2.4 非授权报警 . 13 全时空 RFID智能定位系统 -
3、 2 - 4.2.5 超出授权时间报警 13 4.2.6 物品标签破坏报警 13 4.2.7 电池电量不足报警 13 3.3 后台部分功能介绍 14 4.3.1 管理后台登录 . 14 4.3.2 标签录入 14 4.3.3 档案管理 15 4.3.4 区域管理 16 4.3.5 设备管理 17 4.4.6 系统管理 17 4.3.7 统计报表 17 4 定位系统前端软件系统截图 . 19 4.1 客户端登录界面 . 19 4.2 统主界面 19 4.3 人员位置信息显示 20 4.4 实时人数统计，电子点名 . 20 4.5 查看指定人员位置 21 4.6 非法进入重要区 . 21 4.7
4、人员移动轨迹查看 22 5 系统原理 . 23 6 总体设计 . 24 6.1 设计 . 24 6.2 普通工作车间定位设计 . 24 6.3 监舍楼定位设计 . 26 6.4 边界定位设计 . 28 全时空 RFID智能定位系统 - 3 - 6.5 其他区域 定位设计 29 6.6 人员外出管控 . 30 6.7 系统拓扑 31 7 系统特点 . 32 7.1 集群式部署 . 32 7.2 技术特点 33 8 主要设备性能介绍 . 36 8.1 定位基站 36 8.2 物品标签 38 9.2.1 QSK-T815 型防盗电子标签 38 9.2.2 QSK-T737 型防盗电子标签 38 8.
5、3 人员标签 39 9.3.1 QSK-T906 产品技术特性 . 39 9.3.2 QSK-T710 产品技术特性 . 40 9.3.3 手持终端 40 9 定位设备安装要求 . 42 9.1 全向定位基站的安装 42 9.2 激活天线线圈的布设、激活器安装及激活器与线圈的连接 . 42 9.3 定向定位基站安装 45 全时空 RFID智能定位系统 - 4 - 1 系统 简介 全时空 RFID 智能 定位 系统 ，实现与现有监视录像系统、门禁管理系统等不同安防系统的全面整合，可以实现对 工作 人员 、 外来 人员（ 访客 ） 及物品等 的有效监控和管理。 通过 RFID数据的快速、及时、高效
6、的采集，并通过结合简单明了的 人性化操作界面及 反馈设施 (譬如声光设备，液晶显示、 LED 显示 等 )，有效监控和管理受控人员，同时支持海量数据的存储和维护，提供一致、高效的数据查询机制，实现对历史监控数据的查询和分析。 北京特赛尔公司采用 先进 物联网技术开发出一套全时空 RFID 智能定位系统。物联网做为我国重点发展战略性新兴产业，在 很对领域都 拥有重要的应用和广阔的 开 发前景。 1.1 RFID 定位 RFID是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与 特定目标之间建立机械或光学接触。因此， RFID是一种非接触式自动识别技术，可以快速读写、长期
7、跟踪管理，因而在智能识别领域 受到广泛青睐 。同 时，随着物联网技术在我国的快速发展，作为物联网支撑技术的 RFID技术被认为是有发展前途的信息技术之一。未来几年中，将有更多的产品中会被 植人 RFID标签， RFID技术的应用将会是相当的广泛。 全时空 RFID智能定位系统 - 5 - 定位服务是非常受到人们青睐和重视的一项技术。目前，人们比较熟知的定位服务是 GPS(全球定位系统 )，还有我们的国家的北斗定位系统； 而越来越多的其它无线网络技术也开始进入定 位服务这一领域，例如 GSM手机定位、 Wi-Fi定位、 RFID定位、 ZigBee定位、蓝牙定位等。而 RFID技术 在物联网 的
8、广泛使用，使得在室内 ，和 其他特定区域的 定位 上， RFID定位已经具有很大的优势。 全时空 RFID 智能定位系统，是一种区域性的定位系统，就是利用高频 2.4G 和低频 125K 的 RFID 技术 ，对人和物的自动识别和区域性定位，实现对人和物的管理，如：人员考勤、人员和物品查找、人员和物品的区域限定、人员统计、视频联动、历史轨迹查询、重点区域管理等等。 1. 定位人员所处位置，判断人员在通道中的移动方向 2. 提供多样化查询机制及报表显示，实时查询当前过道中的人员信息，按姓名、单位、性别等关键字查询历史记录，按时间范围查询历史记录 3. 根 据时间和区域，在监控端的电子地图上查看人
9、员所在通道及停留时间 4. 电子地图可随意更换，动态设置 RFID 激活器 在地图上的位置 全时空 RFID智能定位系统 - 6 - 5. 提供基于角色的权限管理机制，为不同级别的管理人员提供不同的信息展现 6. 通道人员分布在线检测，实时查询任一时间某个通道有多少人，这些人都是谁 7. 对于指定的特殊区域，如果有人员越权进入，实时声音报警，并显示进入禁区的人员 1.2 传统方式 企业的传统的外来访客管理流程如下 : 1. 访客登记取得访客单副本 2. 在保安处抵押证件换取访客证 3. 进入企业内部办事 4. 出门前需接待人在访客单上签字 5. 交还访客证及访客单换回抵押证件 为消除现有管理系
10、统上的弊端，可将外来访客或员工管理的需求归结如下： 1.主动式管理。实现对于人员的实时跟踪管理，以局部区域为单位，对人员实施监控。要求做到实时掌握人员所在区域，实时掌握某人何时进入该区域以及何时离开该区域，同时不需要被监控人员主观配合。 2.历史信息管理电子化。将人员信息及行动记录以电子化的方全时空 RFID智能定位系统 - 7 - 式保存在数据库中，以方便管理人员实时查询及日后的历史查询。彻底取代以往纸张式保存人工管理查询的方式。 3. 与 监控录像相关联。提供可按时间，姓名等方式查询的历史数据，并且与录相监控画面相关联从而为无法及时发现的偷窃及破坏行为提供有力的线索及证据。 在远程监控现场
11、 (譬如大门和关键区域 )，部署 RFID 硬件设备(RFID定位 基站及 RFID激活器 )，一旦人员进入受控区域，其有源标签就会发送信息给 定位基站 ，上送给人员定位软件系统进行处理或存储。 1.3 适用领域 1、 监狱犯人、危险品定位 2、 看守所犯人定位 3、 医院婴儿定位 4、 养老院人员定位 5、 医院病人定位 6、 场馆亲子定位 7、 学校亲子定位 8、 仓库物品定位 9、 小区 物业 10、 停车 管理 11、 全时空 RFID智能定位系统 - 8 - 2 系统组成 全时空 RFID定位系统主要由定位设备和定位系统软件 两大部分 组成 。 2.1 定位设备包括 （ 1） RFI
12、D-2.4GHz 定位基站（也叫 定位基站 ，定位 AP） 定位基站有全向型和定位型两种，定位基站主要是负责接收标签发出的信号，并上传到定位服务器，安装在定位区域内。 （ 2） 定位标签 定位标签主要定时向定位基站发送无线信号，定位标签分人员定位标签和物品定位标签两种。标签内置电池，电池可更换，因为标签的功耗较低，所以人员标签的一块电池，正常情况下能用一年以上。 人员标签有腕带式和卡片式，卡片式上可定制 功能按键。可用于求且呼叫或位置上报功能。 （ 3） 手持式读写 器 也叫手持终端，能接收定位标签发出的无线信号，并在自身屏幕是显示出配带标签的人员简单信息。 （ 4） 网络设备 （ 5） 计算
13、机及服务器 全时空 RFID智能定位系统 - 9 - （ 6） 定位激活器 只要是提高定位精确度，辅助基站定位。安装在人员活动区域 2.2 定位系统软件 全时空 RFID 智能定位系统采用 云计算技术 ，通过 云计算 的设计 可以把大量的数据处理工作通过多台服务器共同来完成，避免了单台服务器处理所有的数据带来的运算压力， 定位软件由四个部分组成。 1、 系统核心 程序 ：主要是负责数据的管理和接收数据采集端发送过来的数据，并对采集端送来的数据进行比对、查询、统计等等。 2、 信息采集程序：主要负责采集定位标签的数据，并对标签进行定位计算。 3、 展示端程序：负责地图显示，人员位置显示，告警输出
14、等等。 4、 后台管理：负责对设备管理，人员与物品跟标签的关联，人员、物品的档案管理，定位区域管理，以及各种查询统计等等。 全时空 RFID智能定位系统 - 10 - 3 系统功能 3.1 人员监控 4.1.1 人员区域实时定位 能够实时定位佩带定位标签的人员所在区域，并显示在监控端地图上 人员监控 人员区域实时定位 区域员人实时点名统计 滞留时间过长报警 区域人员聚集告警 越界、非法闯入告警 非法离开告警 轨迹回放 人员求助 标签破坏告警 人员查找 视频联动 物品监控 物品区域实时定位 区域物品数量统计 消失告警 越界告警 非法拆除标签告警 轨迹回放 视频联动 物品查找 后台管理 标签管理
15、档案资料管理 告警规则管理 历史信息管理 设备管理 地图管理 报表管理 用户管理 全时空 RFID智能定位系统 - 11 - 4.1.2 区域人员统计及电子点名 统计各 区 域考勤人数及实到人数，以及特定区域内实到人数，与应到人数对比，确定 人员是否到齐。 并显示缺席人员的姓名。 4.1.3 人员查找 在监控端可输入人名或标签号查找指定人员位置当前所处位置 。 4.1.4 消失告警 可重点监控某些标签，当这些标签离开指定区域或清失时系统发现相应的告警 4.1.5 越界 、离开 报警 某些区域属于重要区，未经允许的 人 员 进入将发出报警信息 。也可以在某些区域可以设定某些人员在设定的时间内不准
16、离开，如果离开或消失系统告警 。 4.1.6 滞留时间过和告警 可设定人员进入某些区域，超过一定时间系统告警。 4.1.7 轨迹回放 可查询某个标签指定时间段的移动轨迹，这个时间段这个标签都去过哪些区域 。 4.1.8 视频联动 可以给每个定位设备绑定一个摄像头，通过在监控端的地图上，点击定位设备图调用定位设备所在区域的视频。当有 特定的 告警时，系统会自动调出发生告警的区域的视频。 全时空 RFID智能定位系统 - 12 - 4.1.9 人员临时授权 当某个人员需要暂时进入重要区域或要离开时，可在系统进行临时授权，准许他进入重要区域或离开工作区一定的时间。 例如：监区长要找张天谈话，系统可临
17、时授权允许张三进监长办公室 15 分钟或更长时间。 4.1.10 电子标签故障报警 电子标签的故障，主要是指标签电池电压低；佩戴在人员手上的腕带被破坏或被拆除； 只要佩戴在人员手上的腕带被脱下来系统都会的提示告警；无论是剪断，还是用工具正常拆除，系统都会有告警。当标签的电池电压过低时系统也会提示，此时需要尽快更换电池。 4.1.11 人员求助 卡片式定位标签上有功能按键，当人员遇到危险或其情况需要求助时只需要按下功能键系统就会显示求助的位置 ，并调出附近的摄像机视频。 4.1.12 行程安排 可提前安排人员行程，如：张三上午 8 点 11 点必须在车间工作， 11 点半到 12 点间必须在食堂
18、，晚上 7 点到第二天 7 点半必须在监舍。如果 9 点的时候，张三未经授权离开车间出现在食堂。系统就会告警：张三非法离开车间进入食堂。 3.2 物品监控 4.2.1 物品区域定位 通过电子地图实时监控危险物品的位置信息。 4.2.2 物品查找 可以监控端输入物品名称和编号查找物品所在位置 全时空 RFID智能定位系统 - 13 - 4.2.3 物品消失报警 当监控的物品在地图上消失时系统发出物品消失的告警。 4.2.4 非授权报警 物品未经授权，离开了指定区域系统会报警。 4.2.5 超出授权时间 报警 当授权物品超出允许的授权 离开某个域的 时间时，系统报警。 4.2.6 物品标签破坏报警
19、 如果 将绑定在物品上的标签 拆除，该标签将会不断地向系统发出拆除 报警信息。 4.2.7 电池电量不足 报警 当标签内的电池电压力低时，系统会担示指定标签的电量不足，需要尽快更换电池。 全时空 RFID智能定位系统 - 14 - 3.3 后台 部分功能介绍 4.3.1 管理后台登录 4.3.2 标签录入 标签可以根据实际情况进行分组和分类，有物品类，和人员类，人员类还有管理人员和普通被定位人员 各类别在地图上以不同的图标显示。 全时空 RFID智能定位系统 - 15 - 4.3.3 档案 管理 1、 人 员 信息 资料与标签关联 可在系统中对在被定位 人员的信息进行设置 ，以及人员与标签关联
20、 2、 人员行程安排 给被定位人员和物品制定行程和告警规则，如果物品和人员在定位区域间移动，不符合事先制定的行程系统就会告警 如下图， 所有被定位人员 星期一到星期六上午 8 点到 12 点被安排在二监区劳动，如果，张三 8 点没到劳动区，或没到 12 点张三就离开劳动区，系统就会报警，提示：张三非法离开二监区。 全时空 RFID智能定位系统 - 16 - 3、 物品信息设置 可在系统中对危险 物品的信息进行设置和与定位标签进行关联 。 4.3.4 区域管理 1、 地图 管理 增加、查看和修改地图信息 。 全时空 RFID智能定位系统 - 17 - 2、 区域管理 在地图上进行区域划分和管理
21、。 3、 重要区域白名单，给进入重要区域的人员授权 4.3.5 设备管理 对每个定位设备进行设置，添加等，以及对摄像头的管理 4.4.6 系统管理 用户管理： 可设定各种用户权限，用户登录系统后根据自己的权限进行相应的操作和浏览符合权限的内容。 4.3.7 统计报表 1、 警告记录 查看所有标签或指定标签的所有警告记录。 全时空 RFID智能定位系统 - 18 - 2、 查看标签 告警 报表 查看告警报表的方式有多种：可以 查看所有某个时间段的所有告警记录，并生成报表 ；可按 报警时间统计报警的数量 ；可 按报警标签报警时间统计 ；也可 按标签报警类型统计 等 全时空 RFID智能定位系统 -
22、 19 - 4 定位系统前端软件系统截图 4.1 客户端登录界面 4.2 统主界面 此界面图，用户自己可更换。 全时空 RFID智能定位系统 - 20 - 4.3 人员位置信息显示 图上人形图示代表人员实时位置 4.4 实时人数统计，电子点名 缺席人员会在显示在告警列表里，右键人员图标可 查看人员详细信 息 全时空 RFID智能定位系统 - 21 - 4.5 查看指定人员位置 输入要查找人员的标签号，或人名，可查找人员的当前位置 4.6 非法进入重要区 当有人非法进入重要区域时，系统弹出相应视频并显示告警人员信息 全时空 RFID智能定位系统 - 22 - 4.7 人员移动轨迹查看 通过输入人
23、员标签号、 ID 编号、或人员名称和需要回放的时间段来查看人员或物的移动轨迹。 全时空 RFID智能定位系统 - 23 - 5 系统原理 RFID 是一种通信技术，可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据 。本系统中的定位标签就是一种有源的 RFID 电子标签， 每个标签都有一个不重复的编号。 定位标签每隔一定时 间会主动 向外 周围发送电磁波，电磁波上载着标签 的编号和其他 定位 信息。布设在标签周围的定位 AP 会时时的接收标签通过电磁波发出信息，因为每个定位 AP 所处的物理位置不同，所接收受 到的标签信息除编号相同外 ， 其他 定位 信息会 有 所 不同。定位 AP 接收到标签信息之
24、后会上传 给 定位服务器采集端程序， 定位系统 采集端程序 就是通过 对各个定位 AP 接收到的标签 定位 信息的 微小的差异来计算出，定位标签 所处的位置。 因为系统在运行之初会先建一个标签编号与人员或物品信息的对应关系表，标签的 位置确定之后，核心程序 开始查询该位置所在区域名称，并利用该标签的编号， 在 标签与人员或物品的对应关系表 查询 ，来识别出该标签的对应的信息；这就实现对人和物品的区域定位。然后核心程序 通过 以太网把这些结果传送到系统的展示端程序 ；展示端程序接收到这些信息后 ，就会在电脑屏幕上。 全时空 RFID智能定位系统 - 24 - 6 总体 设计 6.1 设计 全时空
25、人员定位系统主要是以区域为定位单元，定位单元没有大小规定，可以是一个很小的房间，也可以是一个很大的空间，也可以在大单定位单元内划分多个小单元。 为了更准确对佩戴定位标签的人员进行 区域 定位，需要 在每个定位区域的所有出入口内外都安装一套双天线激活设备，用于做为进入该区域和离开进入另外一个区 域 的定位判断 ； 并在定位区域内安装一定数量的定位 基站 作定位信号的覆盖；如果 每个区域还要再分 特别 区域， 防止未授权人员靠近该区域， 只需要添加一套双天线的激活设备即可，因为区域内的基站已经进行了定位信号覆盖。 激活设备采用双天线 激活的方式，在一些复杂区域，对激活信号有干扰的区域，通过两次激活
26、的方式，可更有效的减少误断，提高区域判断的准确度， 6.2 普通工作车间 定位 设计 1、定位规划： 如下图 的 车间 作为定位区域之一 ， 根据现场情况，把车间分成 九 个小 定位 区域单元 ：工具房五个 ，二楼办公区一个，操作间一个和外监区 ； 2、设备安装： 在每个定位 单元的出入口 安装 一个双天线的激活设备，然后在每个定位单安装适当的定位基站。 所有定位基站通过以全时空 RFID智能定位系统 - 25 - 网线连接到网络交换机。 完成以上工作后，在 系统 就可以对进入车间或安排到车间的人员进行定位、管控了；可以 每隔 30 秒，或 60 秒统计车间的当前总人数，或单独统计 每个小区域
27、内的人数， 可以对人员进行考勤，当有 缺席人员 ，或有未经 允许私自离开 车间的人员时，系统会显示缺席人员名称 ，或离开人员的名称。 全时空 RFID智能定位系统 - 26 - 设备布设模拟图 1 6.3 监舍楼 定位 设计 监舍区的定位，需要 区分内外， 在监舍外安装定位设备。如下图，需要在监舍楼外安装一定数量的定位基站和定位激活器 监 舍 楼 小 院宿 舍 楼 大 门监 舍 楼 内 部双 天 线 激 活 器双 天 线 激 活 器定 位 基 站定 位 基 站激 活 器激 活 天 线定 位 基 站监舍外定位设备安装示意图 在监舍楼里， 以楼层为定位单元， 也就是只需要知道人员在哪个楼层就可以了
28、，需要在楼梯出 入 口安装两道激活天线，然后在楼梯出入口处安装 至少两台 定位基站， 当楼层里有重点区域时，可在当前楼层把重点域从楼层单元里分出来作为另外一个定位单元 。 下图 把 人员全时空 RFID智能定位系统 - 27 - 能定位到楼层的设备安装方式 向上A PA P向上监 室监 室监 室监 室监 室监 室监 室监 室监 室监 室监 室监 室生 活 橱 室卫 生 间定 位 基 站定 位 基 站激 活 器激 活 天 线定 位 基 站定 位 基 站定位到楼层的的设备安装 示意图 如果需要更精确定位，也就需要知道在哪一层的哪一个房间里，则除需要在楼梯出入口处安装设备外，还需要 在 每个 房间内
29、安装 激活天线和定位基站 ， 如下图 ： 全时空 RFID智能定位系统 - 28 - 向上A P向上二 楼集 中 办 公 室监 室监 室监 室卫 生 间监 室 监 室监 室乒 乓 球 室谈 话 室监 区 长 办 公室教 导 员办 公 室管 教 办 公 室二 楼 走 廊定 位 基 站定 位 基 站 定 位 基 站定 位 基 站 定 位 基 站定 位 基 站定 位 基 站 定 位 基 站定 位 基 站定 位 基 站定 位 基 站定 位 基 站定 位 基 站定 位 基 站激 活 器激 活 天 线定 位 基 站定位到房间的设备安装示意图 这样 可以把某一房间作为 一个重点区 域定位单元 ，防止未授权的
30、人靠近 ； 也可以指定特定区域人员停留时间。 如张三 未经授权人靠近区长办公室时，系统就会报警，提示 张三非法进入 区长办公室 ，并会调出附近的视频图像 例如，为了安全 ，设定 进入卫生间的人员不得超过 15 分钟，当某个人员进入卫生间超过 15 分钟系统就会告警并显示，某某在卫生间停留时间过长。 6.4 边界定位 设计 监狱的围墙区域是不允许罪犯靠近的，需要在沿着围墙安装 两道激活边激界， 和定位基站， 两道激活边界相距最好不小于 4 米，第一道激活边界可安装在围墙的墙体内，但 要 远离高压电线，与压线的距全时空 RFID智能定位系统 - 29 - 离不要小于 3 米，不要接触其 他 金属 ， 如：铁围栏，路灯柱等，与这些金属要有 10 厘米以上的距离， 如下图 ： 围 墙围 墙边 界 1边 界 2边 界 2边 界 1篮 球 场办 公 楼宿 舍 楼 1宿 舍 楼 2教 学 楼边界 设备 安装 及空旷区域设备安装 示意图 如上图， 当有 未授权的标签靠近边界 1 的 2 米处时，系统就会发出告警， 并定位当前告警的人员，并调出告警处的视频。 当标签离开 边界 1 的内则 一定距离后 告警 清除 ； 然后会被离他最近的定位基站定位。 6.5 其他区域定位设计 其他区域的定位，需要在他们的每个出入口处的内外各安装一套双天线的激活设备，然后在定位区 布上定位基站，作定位信息的覆盖
