RFID人员资产追踪系统解决方案样本Word格式.docx
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第2章设计思想和原则
2.1系统设计思想
APS区域实时定位系统涉及嵌入式技术、移动计算技术、无线射频辨认、计算机软件、数据库、数字通讯等方面。
因而，在设计方案时，除了考虑其功能外，在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力及异常保护等方面也进行了充分考虑。
系统运用既有成熟工业TCP/IP通讯网络作为主传播平台，相应无线辨认基站、RFID辨认标签等设备与系统挂接，通过区域实时定位管理专用软件与主系统以原则专用数据库进行后台数据互换从而实现区域目的跟踪定位和安全管理。
系统总体设计重要体当前：
1）实现布控区域目的进出有效辨认和监测监控，使管理系统充分体现“人性化、信息化和高度自动化”。
2）为管理人员提供人员进出限制、考勤作业、跨区报警、安全监控、求助报警、合理调度等多方面管理信息，一旦有突发事件，通过该系统立即可以懂得和回溯所有受控目的位置和运动历史状况，保证安全管理工作高效运作。
3）系统设计安全性、可扩容性、易维护性和易操作性。
4）轻松联网，BS构造，轻松实现更辽阔地区联网监控。
2.2系统设计特点
1）高度自动化。
系统能自动检测受控目的通过受控区域时间、地点信息，并自动实现对受控目的考勤作业、记录及安全管理。
2）成熟可靠网络通信系统。
安装在布控区域无线辨认基站，实时将采集到信息通过TCP/IP通讯网络传送到中心集控系统，整个过程无需人为干预。
3）完备数据记录与信息查询软件。
系统软件具备专用数据库管理系统，涉及受控目的信息采集和记录分析系统，考勤作业记录与管理分析系统，显示并打印各种记录报表资料，为高层管理人员查询与管理提供全方位服务。
4）系统安全、稳定、可靠性设计。
系统产品完全采用室外环境下全天候持续可靠工作设计。
5）完善异常状况（涉及无效卡、失效卡、黑名单卡进入）报警呼喊系统配备。
2.3系统实现重要功能
1）受控目的实时跟踪监测及突发事件按钮求助，位置自动显示；
2）实时查询、打印当前及某时间段受控目的数量、活动轨迹及分布状况；
3）受控目的考勤、记录、存储、打印；
4）监测图页静态和动态编辑作图对顾客开放，支持各种图形格式，鼠标和键盘均可操
作，全面支持实时多任务。
在系统进行实时数据采集同步，系统可进行记录、显示、查询、
编辑、人工录入、网络通信等；
5）系统中心站及网络终端可以局域网方式联网运营，使网上所有终端在使用权限范畴
内都能共享监测信息和系统综合分析信息、查询各类数据报表；
6）监控软件具备很强作图能力，并提供有相应图形库，操作员可在不间断监测
同步,容易地实现联机并完毕图形编辑、绘制和修改；
7）RFID辨认标签采用纳瓦级低功耗设计，重量轻，不必外部电源，有各种携带方式供
选取。
整个系统将尽最大也许，保持顾客既有网络系统与应用系统，并预留接口，可与既有应用系统或将来应用系统结合，实现多方统一管理功能，减少或避免顾客重复投资。
2.4系统建设原则
系统建设涉及软、硬件两方面。
在软、硬件开发、采购、集成时，上海仁微电子科技有限公司保证遵循了如下原则：
1）先进性
APS系统重要构建思想是运用射频自动辨认技术、嵌入式移动计算技术和软件技术，构造一种覆盖大范畴区域产品智能追踪系统，具备产品先进、成熟、性价比高等特点优势。
2）经济性
在保证满足技术规定前提下，系统设计尽量采用性能价格比最佳产品。
系统建设最大限度发挥原有某些设备作用，如计算机网络，设备、软件等，最大限度上为顾客节约投资，保护已有顾客投资。
3）实用性
系统建设完全符合本项目应用需求和实际状况，突出实用性强，界面和谐，操作简朴。
4）扩展性
在系统方案中按照系统分析、统筹规划观点对系统容量及网络发展设想进行方案设计，既考虑到当前使用易用性，更具备恰当超前性。
第3章
系统总体简介
3.1系统原理
APS实时定位追踪系统通过RFID（电子标签）应用，以电子标签作为当前最先进标记码，具备了不易破损、数据可靠、使用周期长、有效通讯距离长等特点，是代替条形码、红外线标记最佳选取。
将其安装在受控目的上，来作为目的唯一标记进行追踪和定位。
工作时，管理人员通过联网无线辨认基站追踪和定位目的。
3.1.1电子标签
简朴讲，电子标签（RFID）技术是一种无接触自动辨认技术，其基本原理是运用射频信号及其空间耦合、传播特性，实现对静止或移动中待辨认物品自动机器辨认。
射频辨认系统普通由两个某些构成，即电子标签和阅读器。
应用中，电子标签附着在待辨认物品、设备、人员上，阅读器用于当附着电子标签待辨认物品、设备、人员通过其读出范畴时，自动以无接触方式将电子标签中商定辨认信息取出或将特定信息写入，从而实现自动辨认物品或自动收集物品标记信息功能。
由于RFID不规定在标签和阅读器之间有光线通路，避免了其她自动辨认系统（例如条形码）缺陷。
这保证了RFID系统可以用于恶劣环境，例如灰尘、泥土、高湿度、可见度差环境。
RFID最大长处是在上述恶劣环境下仍可以得到令人满意读写速度，在大多数状况下，可以在100毫秒之内响应。
除此之外，RFID读写是完全自动、全透明，不需要手工扫描被追踪对象，也不需要象其她接触式标签技术那样，需要激活磁条阅读器、IC卡阅读器等。
3.1.2RFID自动辨认工作原理
RFID与短程通信设备构成系统重要包括智能RFID，RFID读写设备（Read-WriteUnits，简称RWU）两某些，读写设备RWU和RFID之间无线通信实现信息管理系统与RFID之间信息交流。
读写设备RWU是RFID读写控制器，由微解决器、安全模块和微波通讯控制器和RS232、485、TCP/IP等通讯接口等构成，以短程通讯合同和微波无线传递手段，实现RWU与RFID之间安全可靠信息互换目，RWU通过RS232、485、WIFI、GPRS、TCP/IP等与上位机连接，从上位机接受控制命令和数据并返回数据。
RFID是一种具备微波通信功能和信息解决、存储功能移动装置。
RFID内置一种小型实时任务系统，完毕RFID内部存储器、I/O、电源、通讯合同、密钥、算法、命令合同解决等功能。
短程通信技术采用无线通信合同，其核心是运用小功率微波天线覆盖而构成社区别割，并采用基于HDLC合同时分多址和同步通信机制，通过设计相应解决与控制软件来实现RWU-RFID之间双向数据传播和信息互换。
3.1.3区域定位原理
ABC为阅读器，接受范畴为恒定，tag1tag2tag3为同一参数且增益型标签。
增益自动可循环（分别为0db1db2db3db）。
在发射数据时候同步可发送自身天线增益数据。
示意图：
以图示tag1为例子，
当标签增益最大为2db时，ABC阅读器都能接受到信号
当标签增益最大为1db时。
AB阅读器能接受到信号
当标签增益最大为0db时，A阅读器能接受到信号
由此可以通过软件可计算出tag1最接近A，即把tag1定位在A附近，实现区域型定位
以tag2为例子：
当标签增益最大为1db时，ABC阅读器都能接受到信号
当标签增益最大为0db时，B阅读器都能接受到信号
同样可以通过软件可计算出tag2最接近B，即把tag2定位在B附近.
3.2系统总体构造
3.2.1系统构成和架构
人员及资产管理RFID智能管理系统由电子标签、读写器（接受器）、网络设备、计算机、服务器和系统软件构成。
下图一种简朴RFID智能管理系统系统架构：
系统网络构造
3.2.2系统定位示意图
如上图所示：
读写器固定在预定不同位置点，具备较大接受范畴；
当电子标签进入读写器工作范畴后，读写器就会接受到电子标签发出信号，依照各种上报数据进行分析后，系统可判断出电子标签所在区域，从而实现范畴定位。
在实际应用中，每个网络版读写器会分派到一种固定IP地址，并依照现场地形安放好。
当佩戴上电子标签人或物件通过读写器工作范畴时（如图中红人），人或物件佩戴电子标签就会将信息发送到读写器。
当读写器接受到这个电子标签发出信息并通过网络传送出来后，依照电子标签ID号，接受器IP地址，对照现场设备安放资料，就可以得出“某人/某物在某一时间通过某个监控区域”记录，实现对人员或物件追踪监控。
3.2.3系统构成
重要构成某些如下：
◆APS实时定位追踪系统中心Server（数据库和后台服务程序）；
◆APS顾客应用服务终端；
◆APS网络管理子系统；
◆无线辨认基站（用于目的受控区域布点追踪）；
◆手持式PDA电子标签读写器（可选，用于对目的人工追踪和查找，实时布控有效补充）；
◆电子标签（标记目的，标示人活着物体）。
3.2.4设备隐蔽安装
3.3系统功能
实时布控区域目的动态显示功能：
1）任一时间查询并显示受控区域目的数量、分布状况及身份；
2）查询一种或各种受控目的当前实际位置，涉及绑定电子标签人员和物品进出记录查询；
3）可实现信息多点共享，供各种部门及领导同步在不同地点查看；
丰富地图功能：
具备放大、缩小、移动、标尺测距、视野控制、中心移动、土层控制、地图打印等功能。
禁区报警功能：
对于指定禁区，如果有非授权进入，实时报警，并显示进入禁区目的及身份。
目的轨迹查询：
可查找某目的在某个时间段内所经历途径，并在图中画出线路轨迹。
丰富受控目的考勤能力：
可对出入布控区域目的进行记录，实现目的考勤记录，建立目的各种信息报表（如：
时间报表、出勤月报表、加班报表、缺勤报表等等）。
突发事件控制：
一旦有突发事件，上位机上及时能显示出该现场目的数量、信息，位置和历史状况等信息，大大提高安全管理工作效率和效果。
3.4系统性能特点
强大系统解决能力：
1）高度自动化；
2）基于GIS技术地理信息显示、查询系统；
3）完善数据分析能力；
卓越辨认性能：
1）高度辨承认靠性，100%前端辨认率；
2）辨认距离远（辨认距离可达2-100米可调）；
3）极高防冲突性（每个辨认基站可最多同步辨认数以百计运动目的）；
4）高度辨认稳定性（误码率不大于10万分之1）；
5）迅速辨认速度（最快可达到200公里/小时辨认速度）。
现场优势：
1）环境适应性：
高抗干扰性，对干扰源、周界环境无特殊规定；
2）安装以便性：
一体化构造设计，无需外接天线；
3）运营可靠性：
内部电路高度集成化，器件故障率最小化。
电气特性：
1）超低功耗：
纳瓦级超低功耗设计，RFID标签在不更换电池状况下可持续正常工作3年以上；
2）以便性、安全性，标签不必外接电源，不必充电、不必更换电池；
3）无辐射，对人体和环境无任何影响，更安全更健康。
系统硬件设计：
1、工控频段
采用2.4G工控频段无线通讯无需无线电管制委员会批准，不需缴纳频谱占用费用。
2、超低功耗
RFID标签采用独特纳瓦级超低功耗设计，保证能在电池支持下持续工作长达3～5年左右。
同步，整体构造低功耗设计既保证了设备有效运转，又减少了应用实行复杂性和成本。
3、网络容量大
一种区域定位网络可以容纳多达六万余RFID辨认目的和大量接入点。
大容量保证了网络强大数据采集能力。
同步，网络高冗余性保证了整个网络在个别节点停止工作状况下依然可以正常运转。
4、高可靠性
APS实时定位系统核心技术当前采用独有定位算法，实现网络自唤醒，自容错，自愈合。
5、运营及维护成本低
APS所有硬件设备均采用免维护设计，建设和维护所需要人工费用是很低，任何一种通过授权RFID标签只要放在网络无线信号覆盖范畴内，就可自动加入网络工作，不必任何安装配备。
高度智能化最大限度上减少了网络维护所需人力和时间，加上网络节点自身价格低廉，使得系统维护成本极低。
3.5系统软件简介
3.5.1基本资料管理
基本资料管理功能是RFID监控管理系统基本。
RFID监控系统需要得到某些固有基本资料，为系统其她功能提供信息。
这些固有资料涉及：
绑定佩戴电子标签人员基本信息，绑定电子标签物品基本信息，人员与电子标签相应以及人员分类分组等等，这些基本资料对整个系统来说是必不可少。
基本资料管理示意图：
该操作界面重要进行人员基本资料输入，电子标签号与相应人员相应，以及人员访问权限设立。
“标签号”为该人员所佩戴电子标签ID号；
界面中部多选框为权限设立，选中某一区域描述即代表该人员具备进入所选区域权限。
没有选中区域则代表该人员进入该区域后，会触发报警。
该操作还具备搜索功能，可依照电子标签号，人员姓名，绑定物品名称等进行搜索。
该界面中涉及：
更新、新增、修正、删除、拟定、取消、退出等按钮。
这些按钮功能与上述“设备管理”界面中按钮功能相似。
图片中“新增”、“清除”按钮用于为人员选取对的相片或者清除已配备给相片。
资料管理涉及：
1.人员信息
人员基本资料信息，涉及：
工作人员信息，在精神病人信息，来访人员信息等。
人员信息管理功能实现档案管理电子化。
2.物件信息
对监控范畴内有价值物品进行登记、管理、跟踪和保护。
不但以便对这些物品进行记录和分派，并且当需要使用某一物品时，系统能迅速查出该物品与否正在使用，在哪里使用。
3.人员考勤
无论是工作人员还是精神病人，均有一定考勤制度。
系统提供了针对不同类型人员考勤功能，以便对不同类型人员进行考勤管理。
特别是对那些需要在押人员到指定工场劳动改造，配合RFID技术特性，人员考勤功能将大大减少管理人员工作强度。
3.5.2系统基本设立功能
系统某些功能必要在管理人员对系统进行了相应设定后，才干正常运作。
设定会因应不同应用环境而有所不同。
系统每个基本功能均有设立项目需要管理人员依照详细状况进行设定。
系统基本设立涉及：
Ø
人员及物品权限设立
人员及物品类型设立
监控区域设立
警报设立
3.5.3设备管理
设备管理，是对监控设备进行管理。
该操作界面中提供搜索功能，可分别按“接受器辨认码”或“接受器IP地址”查询。
新增按钮：
加入新设备相应点，点击新增后，从平面图中选取一未使用区域，然后填写下面资料，拟定后，新增资料被保存；
修正按钮：
对已有设备记录进行修改。
按拟定保存修改内容；
删除按钮：
删除已有设备记录。
按拟定按钮拟定删除操作；
更新按钮：
刷新界面；
拟定按钮：
保存之前操作；
取消按钮：
取消上一步操作；
退出按钮：
退出设备管理操作界面，不作保存。
3.5.4监控警报功能
监控警报功能是整个RFID监控系统核心功能。
通过该功能，监控人员可以不久懂得大楼内人员分布状况；
可以追踪某一特殊对象“活动轨迹”，这些都是此前监控系统所不能实现功能。
3.5.5监控报警方式
监控报警方式有二种，越界警报和断线警报。
两种警报都会产生警报声响。
这警报功能可以与视像，门禁，警报讯号，和自动发送电邮、短讯等系统功能联防启动。
在系统中更可加入同区管理人员位置显视功能模块。
3.5.6边界线及出入口监控功能
在活动区域围墙或者出入口，电梯口等地方安装警界线，任何时候如果有人活着物品接近都能判断进出，如未授权人员或者物品出入有关区域都会激发警报系统。
警界线范畴可设定为2米至5米内。
警界线可藏在围墙内不容易发现。
如下图示意：
3.5.7行动轨迹监控
受监控人员身上戴有标签，系统可以实时懂得其详细位置，到过哪些地方，接触过哪些人，经常和哪些人在一起，可以便对受监控人员控制和防止意外等状况浮现。
3.5.8指定人员或指定物品查询
通过条件查询可以查询某指定人员，指定物品并反映出该人员当前所处位置。
3.5.9自动报警
当浮现人为故意或者意外对标签进行破坏、特定期间清点缺席、非授权人员闯入禁区、管理人员按动紧急救援按钮等状况浮现时，系统按事故性质自动启动警报。
并提供预先设立应急提示信息。
3.5.10显示报警位置
系统报警后，系统即时找出并显示事故发生区域，管理人员可以有目的地尽快到达现场并进行控制解决。
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