RFID人员定位方案

　　RFID人员定位方案

　　目录

　　一、 项目背景2

　　二、 系统功能介绍2

　　1、人员区域实时定位 2

　　2、区域人员统计及电子点名 2

　　3、人员查找 2

　　4、消失告警 3

　　5、越界、离开报警 3

　　6、滞留时间过长告警 3

　　7、轨迹回放 3

　　8、视频联动 3

　　9、视频追踪 3

　　10、人员临时授权 3

　　11、电子标签故障报警 4

　　12、电子标签低电量报警 4

　　13、电子巡更 4

　　三、 设计方案4

　　1、设计原则 4

　　2、 系统架构 4

　　3、硬件部分-设备的原理及应用 6

　　第一层Zigbee网络：电子标签 8

　　第二层Zigbee网络：125K激活器&无线路由节点&定向读卡器——数据采集器 8

　　第三层Zigbee网络：数据采集器——总控平台 8

　　室内设备组网模式 9

　　四、 基站系统设计及医院等处设备部署9

　　4.1定位基站设计原则 9

　　4.2景区定位基站设计方案 10

　　五、设备技术参数11

　　1.创羿CY-RAT-105 按键卡式电子标签 11

　　2.创羿CY-WRT-200无线路由节点 13

　　3.创羿CY-RZGG-125 激活器 15

　　4.创羿CY-SFP-520数据采集器系列 16

　　一、项目背景

　　吴承恩故居，是明代杰出的文学家、世界文化名人、《西游记》作者吴承恩的故居，坐落在江苏省淮安市淮安区河下古镇的打铜巷巷尾，为国家AAAA级旅游景区。

　　故居地处淮安城西北部，背靠里运河，为古朴典雅的青砖小院，内有书房等建筑。吴承恩故居是淮安市著名的旅游景点，每年接待着成千上万的海内外游客。

　　景区由于人员较多，管理方面存在一定难度，很容易产生管理漏洞，引发不必要的管理难题;为了能有效的管理景区人员，需要实时了解目标的位置信息，并且当目标物体(例如工作人员)遇到险情时也可及时向中心发送求助报警信号。本系统以国际标准的ZigBee(紫蜂)加上125K无线通信技术为基础，有效整合了以太网、无源RFID等技术，并可针对行业应用的特殊需求做出适当的调整。可帮助上述单位提高管理效率及力度，实现管理系统信息化与电子化。

　　二、系统功能介绍

　　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。

　　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。

　　3、人员查找

　　在监控端程序可输入人名或标签号查找指定人员位置当前所处位置，并同时弹出人员所在位置的视频。

　　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。

　　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产生报警信息 。也可以在某些区域设定某些人员在规定的时间内不准离开，如果离开或消失系统告警。

　　6、滞留时间过长告警

　　某些特定区域，被定位人员进入这些区域不能超过规定时间，超过规定时间系统告警。

　　7、轨迹回放

　　系统平台可查询任意标签指定时间段的移动轨迹;例如：指定时间段内某个标签去过的区域，系统平台会生成相应的历史轨迹，管理人员可以实时查看相关信息。

　　8、视频联动

　　选择配有电子标签的人员进行视频联动，电子标签标签结合RFID设备进行定位，将定位所在的视频画面显示出来。当佩戴有电子标签的人员进入到某层或某个重要通道口时，读写器读到标签信号后，可以与视频进行联动，切换视频界面。

　　9、视频追踪

　　系统平台可以对基站信号读取范围内任意标签进行定位视频追踪;假如，楼层有三层，每层楼梯口有安装一个摄像头，分别是A、B、C，当佩戴标签的人员从三楼到达一楼时，分别经过三个摄像头的位置，该人员到达二楼和一楼时，视频画面根据人员定位坐标及算法，自动切换视频画面。因此，标签到哪里，视频就会切换到哪里，做到真正意义上的视频追踪。

　　10、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，在规定时间内允许其进入重要区域或离开工作区而不会产生报警。

　　11、电子标签故障报警

　　电子标签的故障，佩戴在人员手上的腕带被破坏或被拆除;

　　佩戴在人员手上的腕带未被授权的情况下摘下系统都会提示告警;无论是剪断，还是正常拆除，系统都会有告警。当腕带的电池电压过低时系统也会提示，此时需要尽快更换电池。

　　12、电子标签低电量报警

　　可以在系统中设置标签电量最低界限，一旦标签电量低于这个界限将会发出报警信息，及时充电或更换电池。

　　13、电子巡更

　　系统平台可以按时间段安排巡逻人员到指定地点巡逻，如果指定时间内人员没到指定巡逻地点，系统就会产生告警信息。并把每天巡逻日志存储在案，方便日后查询。

　　三、设计方案

　　1、设计原则

　　² 实现人员的有效识别，使系统管理体现“人性化、信息化和高度自动化”

　　² 为景区提供考勤作业、人员进出限制等多方面的信息查询

　　² 实时报警，通过该系统立刻可以知道各种实时报警信息，保证景区安全工作的高效运作

　　² 系统设计的安全性、可扩容性、易维护性和易操作性

　　² 定位符合FCC第15部分规定

　　² 标签对人体辐射满足政府要求

　　2、系统架构

　　人定位定位系统主要由以下五部分构成：

　　(1)人员定终端：包括人员佩戴的电子腕带、胸卡或腰挂标签。定位终端对外不间断散发定位数据。

　　(2)定位器+定位基站：接收人员定位终端广播出来的数据，将数据通过网络平台转发给数据采集器。同时定位基站还可进行数据视频、定位等多种业务的融合，多种应用使用同一平台传输，互相不受干扰和影响。

　　(3)定位主机：接收定位基站传回的数据，通过场强定位等算法，计算标签所处位置，并将位置信息，传送给定位管理系统。

　　(4)定位管理系统：用于处理定位主机传来的位置信息，并将定位终端位置显示在平面图上。同时定位管理系统还可用于对定位终端的管理、追踪、告警等。

　　(5)集成第三方系统：可将定位管理系统所收到的定位数据，与监管场所现有的视频监控系统、广播系统等系统进行整合，从而实现更加丰富的功能。

　　3、硬件部分-设备的原理及应用

　　3.1系统拓扑图

　　设备部分采用的是2.4GHz ZigBee组网技术，整个系统拓扑图如图系统拓扑图所示。

　　系统拓扑图

　　3.2设备原理介绍

　　3.21 无线路由节点

　　无线路由节点主要用于室内房间、走廊、楼梯、电梯等区域的人员定位，可对房间或室内大区域的人员标签进行实时监控，根据各个无线路由节点扫描到标签的衰减值，并利用多点定位的计算方式，可判断人员处于的实时位置。无线路由节点读取到标签信息后，会通过有线方式传输给数据采集器，在读取标签的具体应用中，信号强度和识别距离具有非常突出的特性。产品有效识别距离0-200米。

　　3.21 125K激活器

　　125K激活器主要用于室内房间、走廊、楼梯、电梯等区域的人员定位，可对房间或室内区域的人员标签进行实时监控，根据各个125K激活器扫描到标签数据，可直接判断人员处于的实时位置。125K激活器读取到标签信息后，会通过无线方式传输给无线路由节点，无线路由节点会通过有线方式传输给数据采集器，在读取标签的具体应用中，信号强度和识别距离具有非常突出的特性。产品有效识别距离0-3米。

　　3.22数据采集器

　　用来收集定向读卡器和无线路由节点的数据，然后通过有线传输给系统终端。通常4-6台的定向读卡器和无线路由节点用一台数据采集器。同时，数据采集器还提供485/232/网口等多种接口，方便用户选择。如图数据采集器收取数据的形式所示。

　　数据采集器收取数据的形式

　　3.3设备具体配置

　　² 室内设备配置

　　第一层Zigbee网络：电子标签

　　第二层Zigbee网络：125K激活器&无线路由节点&定向读卡器——数据采集器

　　第三层Zigbee网络：数据采集器——总控平台

　　室内设备组网模式

　　四、基站系统设计及医院等处设备部署

　　4.1定位基站设计原则

　　由于定位基站采用无线传输的技术，定位原理是基于三点定位算法。定位基站的覆盖距离室外100米，室内30-50米(这是在无遮挡空旷地带的值，如果有遮挡物，范围降低)。因此无论是在室内还是室外，只要在定位信号覆盖区域内，标签同时被3个基站覆盖，即可实现精确定位。

　　定位基站部署原则

　　n 基站主要用于接收定位标签广播出来的数据，并将数据传给定位引擎。

　　n 基站可以部署在任何需要进行定位覆盖的区域，空旷区域内基站与标签的最大通讯距离是100米左右，室内环境中，由于格局等各种因素的影响，一般距离在10-50米左右。

　　n 对于定位系统的基站部署时，原则是每个病房内安装一个无线路由节点，一个125K激活器;在范围较大的房间安装2-3个无线路由节点,2-4个125K激活器，4-6个无线路由节点配一个数据采集器。

　　n 根据精神病医院的的平面图，并根据以往定位基站的部署经验，具体的部署情况的如精神病医院定位基站设计方案所示，所有腕带及医用标签无需IP地址，使用网络底层协议与定位基站进行通讯，占用定位基站资源极少。标签发送的定位数据包仅为400Bit左右，1Mbps的带宽仅需要0.4豪秒即可完成定位数据包发送。每个基站可以带150个标签计算。每个标签的数据仅为400bit左右，每个基站最大可带标签数量为200个。

　　4.2景区定位基站设计方案

　　景区整体部署：无线路由节点(防水)7台，125K激活器35台、数据采集器2台，具体部署形式如图：

　　五、设备技术参数

　　1.创羿CY-RAT-105 按键卡式电子标签

　　产品介绍

　　按键卡式电子标签(CY-RAT-105)是用于监狱、看守所、劳教所、戒毒所、公安局办案区、法院、精神病院、工厂、养老院、医院、学校等，面向的被管理人员和考勤业务系统。

　　材质：PVC材质，设计简洁、线条流畅。

　　特点：该产品具有超低功耗，使用寿命长，对人体安全、健康，无电磁辐射污染，使用更安全等突出特点。在卡式标签上设计有按键，可一键报警，当按键报警后，提高了提示报警效率。可以做成双频人员定位卡，双频卡可以精准人员定位范围。

　　组网设备：配合无线路由节点、定向读卡器及125K激活器对人员进行3D、2D定位、1D测距以及区域存在检测，系统包含硬件定位设备、定位应用软件、并提供SDK二次开发服务，以及综合业务软件定制。

　　应用：对人员实时位置追踪、历史轨迹、多人位置实时位置移动、视频联动与追踪、人员热点分析、智能报警(剪断报警、消失报警、低电报警、越界报警、禁区报警、出入关口报警)等管理。

　　产品功能

　　按键功能：人员定位、紧急呼叫、讯号传输、开关

　　产品参数

　　物理参数

　　尺 寸 ： 84*54*4.5MM

　　安装方式 ： 卡式标签

　　外壳材料： PC工程塑料，高强度

　　性能参数

　　识别距离 ： 0～ 200米

　　识别方式 ： 全向识别

　　工作频段 ： 双频2.4 GHz ～ 2.5GHz+125K或13.56MHZ (双频可选配)

　　使用寿命 ：经多次、长时间测试，电池试用寿命为0.5年到1年，电池可充电

　　位无码率 ：10-9

　　功耗标准 ：平均工作功率为微瓦级

　　通讯速率 ：双向1024Kbit/s

　　通信机制 ：基于时分多址和码分多址同步通信机制

　　安 全 性 ：加密计算与安全认证，防止链路侦测

　　可 靠 性 ： 防浸泡防冲击，满足工业环境要求

　　环境参数

　　环境特性 ：工作温度-20℃ ～60℃

　　工作湿度5～95%，无凝露

　　产品特征

　　工作模式

　　标签采用“主动方式“进行工作。发射频次如有需要可进行调整。标签内部采用高能锂电池，容量可选。标准环境下，电池提供的能量可以保证标签连续工作0.5～1年，可以充电后反复使用。

　　识别距离与识别速度

　　该 “主动式”定位电子标签可与公司的多款读写器配合工作，在具体应用中，信号强度和识别距离具有非常突出的特性。在良好的可视环境下，识别距离可以达到200米。

　　当用户对最大识别距离的长短有不同要求或应用环境比较复杂时，可以选择使用不同信号强度的读写器，并可通过应用软件调节读写器的灵敏度来达到所需的识别距离。

　　通讯安全

　　有源电子标签与配套的读写器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

　　可靠工作

　　产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求;生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。

　　应用领域

　　工厂、医院、会议人员定位系统

　　监狱、精神病院等行业人员实时定位监管系统

　　监控区域、展区、游乐场所人员实时定位系统

　　重要会议和活动的特殊人员安全管理系统

　　电信、科研、军事、金融、体育、纺织、医疗等机构的资产监控与仓储管理等

　　2.创羿CY-WRT-200无线路由节点

　　产品介绍

　　无线路由节点(型号CY-WRT-200)是用于监狱、看守所、劳教所、戒毒所、公安局办案区、法院、精神病院、医院、展会、游乐场、军事物资管理、枪支管理、资产管理等。

　　材质：采用铝合金金属材质，外观美观，高端大气。

　　特点：该产品具有超低功耗，优越抗干扰和防水、防雷设计，完全适应工业环境要求，对人体安全、健康，无电磁辐射污染，使用更安全等突出特点。

　　组网设备：配合各类腕带标签、卡式标签、125K激活器、定向读卡器、数据采集器对人员进行3D、2D定位、1D测距以及区域存在检测或对物资进行出入库管理、可视化管理、战备仓库管理、公安装备库等等。系统包含硬件定位设备、定位应用软件、并提供SDK二次开发服务，以及综合业务软件定制。

　　产品参数

　　物理参数

　　外形尺寸 ： 11.8CM*8.8CM*3.8CM

　　产品重量 ： 500g

　　外壳材料 ： 金属材质

　　产品颜色 ： 银灰色

　　安装高度 ： 建议高度2-3米

　　安装方式 ： 粘贴侧挂或吊顶

　　性能参数

　　工作频率 ： 2.4GHz―2.5GHz

　　识别距离 ： 有效识别距离0—200米

　　识别能力 ： 同时识别 200 张标签

　　识别方式 ： 全方向识别

　　定位精度 ： 1.5—3米(特殊区域定位精度小于1米)

　　使用寿命 ： 30年

　　抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

　　安全性能 ： 具备优越的抗干扰性能设计，防雷、防冲击，满足工业环境要求

　　通信接口 ： RS485

　　电 源 ： 9V/12V-1A DC电源

　　功 耗：<2W (DC15V输入 <100mA)

　　数据速率 ： 最高250 bit/s

　　环境参数

　　环境温度 ： 在-40℃-85℃

　　湿 度 ： 5%RH—95%RH(无凝露)

　　产品特性

　　高实时性内部有效数据过滤

　　高可靠性校验算法保证数据传输可靠有效

　　高集成度模块化接口设计

　　专用以太网供电、传输设计

　　稳定有效的远程配置

　　识别距离

　　该无线路由节点，在读取标签的具体应用中，信号强度和识别距离具有非常突出的特性。产品有效识别距离0-200米。

　　识别速度与能力

　　读写器能够同时稳定读取200张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%;在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。利用衰减值可推测被标识物离某一读写器的距离。

　　通讯安全

　　读写器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

　　可靠工作

　　产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求;生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。

　　应用领域

　　公安看守所、戒毒所在押人员

　　公安办案中心、纪委、检察院、法院犯罪嫌疑人

　　精神病院、传染病医院等特殊行业人员监护管理系统

　　医院新生儿监护管理系统(防盗)

　　监控区域、展区、游乐场所人员实时定位系统

　　军事物联网管理系统、军事物资仓库、智能枪支管理系统

　　重要会议和活动的特殊人员安全管理系统

　　电信、科研、军事、金融、体育、纺织、医疗等机构的资产监控与仓储管理等

　　贵重、涉密资产实时监控、定位管理、进出控制等

　　3.创羿CY-RZGG-125 激活器

　　产品介绍

　　125K激活器(型号CY-RZGG-125)是用于监狱、看守所、劳教所、戒毒所、公安局办案区、法院、精神病院、医院、展会、游乐场、军事物资管理、枪支管理、资产管理等。

　　材质：采用PVC工厂塑料材质，外观小巧，侧挂和吊顶均可。

　　特点：该产品具有超低功耗，优越抗干扰和防水、防雷设计，完全适应工业环境要求，对人体安全、健康，无电磁辐射污染，使用更安全等突出特点。

　　组网设备：配合各类腕带标签、卡式标签、无线路由节点、定向读卡器、数据采集器对人员进行3D、2D定位、1D测距以及区域存在检测或对物资进行出入库管理、可视化管理、战备仓库管理、公安装备库等等。系统包含硬件定位设备、定位应用软件、并提供SDK二次开发服务，以及综合业务软件定制。

　　产品参数

　　物理参数

　　外形尺寸 ： 115mm*74mm*16mm

　　外壳材料 ： 金属材质

　　产品颜色 ： 白色

　　性能参数

　　工作频率 ： 125K

　　定位距离 ： 0-3米 (半径)连续可调

　　识别速度 ： 最高识别速度可达200公里/小时

　　识别能力 ： 先进防冲突算法，同时识别 200 张标签使用寿命 ： 30年

　　抗干扰性 ： 采用时分多址技术，多设备互不干扰

　　安全性能 ： 防雷、防冲击，满足工业环境要

　　通信接口 ： 韦根26

　　电 源 ： 9V/12V-1A DC电源

　　天线极化 ： 垂直

　　数据速率 ： 最高10M bit/s

　　安装方式 ： 粘贴或者侧挂

　　环境参数

　　环境温度 ： 在-10℃-60℃

　　湿 度 ： 5%RH—95%RH(无凝露)

　　产品特性

　　高效内核，满足海量数据的高速处理

　　高实时性内部有效数据过滤

　　高可靠性校验算法保证数据传输可靠有效

　　高集成度模块化接口设计

　　专用以太网供电、传输设计

　　稳定有效的远程配置

　　工作模式

　　识别距离

　　当用户对最大识别距离的长短有不同要求，或应用环境比较复杂时，可以选择使用不同信号强度的读写器，并可通过应用软件调节读写器的灵敏度来达到所需的识别距离。

　　识别速度与能力

　　定位器能够同时稳定读取200张以上的有源电子标签，识别准确率99.999%;在极短的时间内可以确保全部识别不漏读。利用射频信号强度特性可推测被标识物离某一读写器距离的远近。

　　通讯安全

　　定位器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

　　可靠工作

　　产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求;生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。

　　应用领域

　　煤矿井下人员定位管理系统;家校通学生出入校平安短信系统;重要会议和活动的人员会议报道系统企事业单位人员出入自动考取系统;仓库电力设备巡检;仓储托盘等容器追踪和管理;海运、水运、公路和铁路中的集装箱运输;军事、监狱以及某些特殊行业的人员管理。

　　4.创羿CY-SFP-520数据采集器系列

　　产品介绍

　　创羿科技CY-SFP数据采集器是创羿科技RFID同类产品中最基本也是最核心的产品之一。该产品搭载ARM处理器，功耗低，速度快，稳定性高。该产品具备的优越抗干扰和防水、防雷设计，完全适应工业环境要求，完全满足客户对RFID产品的一般需求。

　　内部集成了TCP/IP 协议栈，用户利用它可以轻松完成嵌入式设备的网络功能， 更是增加了一些行业内特色功能，方便客户使用，从而使客户节省人力物力和开发时间，使产品更快的投入市场，增强竞争力。

　　产品参数

　　网络接口 ： 符合IEEE 802.3 10/100M接口

　　串行接口 ： RS-232/422/485三合一自适应接口

　　串行接口速率 ： 1200-230.4Kbps

　　数据流控 ： XON/XOFF或RTS/CTS

　　电 源 ： 9V/12V-3A DC电源

　　传输介质 ： 双绞线或屏蔽线

　　环境温度 ： 在-40℃-85℃

　　湿 度 ： 5%—95%RH(无凝露)

　　使用寿命 ： 30年

　　抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

　　安全性能 ： 防雷、防冲击，满足工业环境要

　　通信接口 ： 支持RS232/485/422、CAN总线、以太

　　外形尺寸 ： 9.7CM*6.5CM*2.2CM

　　外壳材料 ： 金属材质

　　安装方式 ： 粘贴或者侧挂

　　产品特性

　　DHCP功能，能够自动获取IP，IP地址可通过串口设置协议查询

　　DNS服务器地址可自定义

　　DNS功能，可以域名解析

　　网页参数配置功能，通过网页设置参数

　　通过网络升级固件功能，升级固件更加方便

　　10/100M 自适应以太网接口，支持AUTO-MDIX网线交叉直连自动切换

　　支持虚拟串口，配套有人自主开发的USR-VCOM虚拟串口软件

　　自定义心跳包机制，保证连接真实可靠，杜绝死连接

　　自定义注册包机制，检测连接状态，也可做自定义包头

　　TCP Server模式下，连接Client的数量可在1到16个之间任意设置(默认4个)，已连接Client的IP可显示，按连接计算发送/接收数据MAC地址可修改，出厂烧写全球唯一的MAC地址

　　同时支持软硬件恢复出厂设置

　　可以跨越网关，交换机，路由器运行

　　可以工作在局域网，也可访问外网

　　提供上位机编程例子(socket)，VB、C++、Delphi、Android、IOS等

　　丰富的实际运用案例可官网下载

　　可根据客户个性化的需求，进行产品定制

　　工作模式

　　识别距离

　　该数据采集器，在读取标签的具体应用中，信号强度和识别距离具有非常突出的特性。在良好的可视环境下，识别距离可以稳定地达到600米。

　　当用户对最大识别距离的长短有不同要求，或应用环境比较复杂时，可以选择使用不同信号强度的数据采集器，并可通过应用软件调节读写器的灵敏度来达到所需的识别距离。

　　通讯安全

　　数据采集器进行通讯时，使用特殊通讯协议，对设备的合法性进行校验，为防数据破解而研发了缜密的加密算法，确保通讯过程数据安全。

　　可靠工作

　　产品充分考虑了防雷、防水、防冲击等工业环境应用要求;生产过程严格依照ISO9001质量标准进行多环节质量检测，确保用户拿到的产品充分满足性能要求。

　　应用领域

　　煤矿井下人员定位管理系统;家校通学生出入校平安短信系统;重要会议和活动的人员会议报道系统企事业单位人员出入自动考取系统;仓库电力设备巡检;仓储托盘等容器追踪和管理;海运、水运、公路和铁路中的集装箱运输;军事、监狱以及某些特殊行业的人员管理。