基于半有源技术仓库资产定位解决方案

1、概述

　　　物联网是新一代信息技术的重要组成部分。其英文名称是“The Internet of things”。由此，顾名思义，“物联网就是物物相连的互联网”。这有两层意思：第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射击频技术（RFID）、红外感应器、全球定位系统等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

　　物联网用途广泛，遍及智能交通、政府工作、平安家居、智能消防、工业监测、环境监测、老人护理、个人健康、花卉栽培、水系监测、食品溯源、仓库管理、敌情侦查和情报搜集等多个领域。

　　RFID智能定位系统，就是采了先进的RFID物联技术，实现对人和物品的智能化识别、定位跟踪、监控和管理。

　　射频识别（RFID）技术是一种无线自动识别技术，是利用射频信号及其空间耦合、传输特性，实现对静止的或移动中的待识别物品的自动识别。

　　公司研发的：RFID智能定位系统，由于采用的是远距离自动识别技术，能对人员和物品远距离自动身份识别、定位，所以不用再像以前那样，必须把卡片拿出来，拿到读卡器上去刷一下，才能实现身分识别 。

2、系统组成

　　射频识别系统一般由三个部分组成，即电子标签、定位基站、后台管理软件。应用中，电子标签附着在待识别的物品、设备、人员上，当附着电子标签的待识别物品、设备、人员进入阅读器读取范围时，阅读器自动以无线的方式将电子标签中的约定识别信息接收或将特定的信息写入，从而实现自动识别物品或自动收集物品标识信息的功能。


2.1定位系统主要定位设备包括：

（1） RFID-2.4GHz定位基站（也叫阅读器）
　　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3年以上。物品标签，采用电池规格不同所以工作时间也不一样。
（3） 网络设备
（4） 计算机及服务器
（5） 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。
（6） 定位周界天线
　　与定位激活器一起划分定位单元

图1.1

　　如图1.1，标签主动发射信号给阅读器上传ID号，阅读器通过网络传输给后台管理中心。从而实现定位功能，但是这样的定位区域比较大，一般在半径50米到60米的范围。

　　所以我们要借助定位激活器来做到准确的定位判断，如图1.2

图1.2

　　此设备为激活器，有4或者6根天线。每根天线有5米左右的延长线（最长可以做到20米延长线）,这些天线的天线头可以实现3-3.5米的定位精度，每个天线的天线头都会有个固定的地址码号，如图ID1到1D6。

　　所以，当设备安装起来以后把激活器的天线分开布局，六根天线就可以控制6个点的范围，当标签进入每个天线的感应范围以后被激活上传标签的ID号和天线的地址码号，从而实现精确定位。

4、实施方案

　　根据现场情况和需求，本系统需要在仓库内安装若干定位基站用于数据采集，然在每个需要定位的地区安装激活器，从激活器引出天线来定位。
仓库的每个门口都需要装双天线的激活器，用于对物品出库的跟踪监控和告警. 图1.3

　　如图所示，黑色小车经过激活器天线感知的范围，小车上的标签就会被激活上传标签的ID号和激活天线的地址码号给阅读器，然后传给后台，这样就可以清楚的看见小车经过哪些位置

图1.4

　　如图1.4 根据现场的情况，激活器天线可以像此类布置。一个激活器的6根天线布置的大概情况。
　　把需要定位物品贴上定位标签，当附有物品标签的的物品离开仓库时，如果是不允许离开的系统就会报警。

5、系统工作流程
　　1、根据现场绘制一张和现场相似的电子地图，并导入系统，然后据现场设备安装的位置在地图上做相应的标记。

　　2、物品入库
　　物品在入库之前，用不干胶把定位标签贴在物品上，然后登录系统后台给定位标签关联上物品信息，如：编号为100的标签贴在了一批布上，登录后台以后，录入这批入库布的相关信息，然后把编号为100的标签，分配给这批布。这就完成了物品入库。

　　3、物品查找
　　当需要查找某件物品，可以在监控端上输入物品的名称或与物品关联的标签的ID号，系统会在地图上显示物品所在的位置；如果有WIFI网络用户也可以通过平板电脑或智能手机登录系统查看物品存放位置和，标签关联的物品信息。

　　4、物品监控
　　当附有标签的物品进入监控范围内时，系统就开始对标签进行实时监控，如果有附有定位标签的物品未经授权离开仓库时系统就会有声音和图像告警。

　　5、物品分类统计
　　当标签对应的是一件物品或是一组相同的物品时，通过IE浏览器登录系统后台管理，点击报表统计，可以分别统计出各类物品的数量，并生成报表。

　　6、系统拓扑图

　　7、系统主要功能介绍：
　　7.1物品定位
　　能够实时定位附有定位标签的物品所在位置，并显示在监控端地图上
　　7.2物品查找
　　在监控端可输入名称或标签号查找物品当前所处位置。
　　7.3告警功能
　　系统支持的告警功能有：标签电压低、标签被非法拆下、标签未经授权离开指定区域、标签未经授权进入重点区域、设备故障、标签消失等
　　7.4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。
　　7.5视频联动
　　用户可以让相应的告警调出相应的摄像头的视频。例如：如仓库的100号标签被非法取下时，可让系统自动调出仓库的摄像头视频。

　　7.6 标签统计
　　系统可根据设定的时间隔（如每隔30秒或60秒）统计监控区内标签的数量。
　　用户可通WIFI网络使用安卓系统的平板电脑或手机，对标签的位置或标签关联的物品信息进行查询。
　　7.7 报表统计与查询（需要做二次开发）
　　当用户需要统计，所有标签对应的物品数量时，登录管理系统点击报表统计，即可统计出所有标签关联的所有物品数量。如：标签100，被附在一箱复印纸上时（每箱10包），102被附在一箱水杯上，每箱有50个。点击报表统计，系统就会生成一个：复印纸 10 包，水 杯 50 个，的统计报表。在报表系统时，用户可以按入库时间，物品名称，对应标签号等进行查询。

8、设备技术参数
　　8.1 RW-R801型工业级全向读写器

　　识别距离 ： 0 ～ 70米半径
　　识别速度 ： 200 公里 / 小时
　　识别能力 ： 同时识别200张以上的标签
　　识别角度 ： 全向
　　增 益 ： 3dBi 接收32级可调、发射4级可调
　　工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz
　　功耗标准 ： 工作功率为毫瓦级
　　安 全 性 ： 加密计算与安全认证，防止链路侦测
　　封装特性 ： 正面ABS工程塑料，背部铝合金腔体
　　可 靠 性 ： 防雷防水防冲击，满足工业环境要求
　　接口标准 ： RS485 Wiegand26 RJ45或WiFi等、各种开发用软件接口
　　扩展I/O ： 开关量信号输入与输出各2路(可选)
　　电源标准 ： DC 7.5～12V 500～1000mA
　　外形尺寸 ： 180×135×60 mm(不含天线)
　　重 量 ： 0.8kg
　　安装方式 ： 抱箍捆绑
　　典型应用
　　区域定位
　　RTLS人员区域定位（监控）系统
　　范围包括：医院、养老院、学校、旅游部门、工矿、企事业单位、科研院所、部队、监狱等单位的人员区域定位、（跟踪监控）等管理应用。
资产监控
　　RTLS资产监控（区域定位）系统
　　范围包括：涉密资产、贵重物品、仓储物品、流转资产


8.2 定位标签

　　识别距离 ： 0 ～ 60米可调
　　识别速度 ： 200 公里 / 小时
　　识别能力 ： 具备200张/秒的防冲突性能
　　识别方式 ： 全向识别
　　固定增益 ： 0～3级可按需选定
　　工作频段 ： 2.4 GHz ～ 2.4835GHz
　　通讯速率 ： 250K、1M、2M b/s三种可选
　　安 全 性 ： 加密计算与安全认证，防止链路侦测
　　功耗标准 ： 平均工作功率为微瓦级
　　电池配置 ： 扣式锂锰电池，容量246mAh
　　使用寿命 ： 1~3年左右，可更换电池
　　电压检测 ： 电压低于预设值时以无线信号提示
　　封装特性 ： ABS工程塑料，抗高强度跌落与振动
　　环境特性 ： 工作温度－40℃ ～85℃
　　工作湿度＜95％
　　可 靠 性 ： 防水防冲击，满足工业环境要求
　　尺 寸 ： 40×28×8 mm
　　重 量 ： 8g
　　安装方式 ： 挂扣或双面胶粘贴

8.3 RW-R750型低频激活器

　　产品技术特性
　　激活范围 ： 标配2组棒状天线，每组0 ～ 3.5米半径；最大可扩展识别范围到1000m2
　　激活速度 ： 最大400 公里 / 小时通过时可被激活
　　激活能力 ： 同时激活500张以上的标签
　　激活角度 ： 全向
　　中心频率 ： 125KHz
　　抗干扰性 ： 采用时分多址技术，多设备互不干扰
　　穿透能力 ： 低频波长2500m可完全穿越人体和墙体
　　标准接口 ： TTL、RS485接口
　　电源标准 ： DC 7.5～18V 1000～3000mA
　　工作温度 ： -40～+85℃
　　封装特性 ： 铝合金外壳封装
　　可 靠 性 ： 防水防冲击，满足工业环境要求
　　尺 寸 ： 148×98×45 mm(未包括外置天线)
　　重 量 ： 0.55Kg
　　安装方式 ： 吸顶、挂壁或地埋等安装方式

　　典型应用
　　各类门禁进出管理系统：涉密资产、贵重物品、仓储物品、流转资产、车辆、人员等

　　区域定位
　　RTLS人员、资产区域定位（监控）系统
　　范围包括：医院、养老院、学校、旅游部门、工矿、企事业单位、科研院所、部队、监狱等单位的人员或资产区域定位、（跟踪监控）等管理应用。