基于WiFi幼儿园定位管理系统.pdf

132222 76554 幼儿园幼儿园人员定位管理系统人员定位管理系统 132222 76554 目目 录录 第 1 章 引言 4 第 2 章 需求概述 4 2 1 需求概述 4 2 2 需求分析 4 2 3 需求实现 5 第 3 章 设计思想和原则 6 3 1 系统设计的思想 6 3 2 系统设计特点 6 3 3 系统建设的原则 7 第 4 章 系统原理介绍 8 4 1 系统原理 8 4 2 电子腕带 8 4 3 WIFI 自动识别工作原理 9 第 5 章 系统功能介绍 10 5 1 导航图管理 10 5 2 人员定位 10 5 2 1 人员实时定位 10 5 2 2 区域统计 10 5 2 3 人员轨迹回放 10 5 3 档案管理 10 5 3 1 幼儿信息管理 10 5 3 2 区域信息管理 11 5 4 设备管理 11 5 4 1 基站管理 11 5 4 2 标签管理 11 5 4 3 设备自检 11 5 4 4 视频关联 11 5 5 报警管理 12 5 5 1 报警规则设置 12 5 5 2 历史报警信息 12 5 5 3 兴趣分析 12 5 6 系统管理 12 5 6 1 密码修改 12 5 6 2 数据库备份 13 5 6 3 数据导入 13 第 6 章 实施与部署 13 第 7 章 网络设备及其他 14 7 1 幼儿园人员定位系统组成部分 14 7 2 服务器 14 7 3 数据库 MS SQL Server 2008 R2 企业版 15 7 4 操作系统 Windows server 2003 15 132222 76554 7 5 网络 在需要安装设备处留网口 15 4 15 第第1章章 引言引言 文档说明 本文档为奔骝科技所做的幼儿园人员定位管理系统 奔骝科技拥有对本文档的最终解释权 本文档仅提供给合作伙伴和服务公司 未经允许 不得泄露给第三方 不得妄加修改 奔骝 科技保留追诉责任的法律权限 第第2章章 需求需求概述概述 2 1 需求需求概述概述 项目使用场景为无锡市机关幼儿园 一共分为五层以及地下室 重点考虑幼儿靠近危险区域报警 危险区域包括车棚 地下室 校门口 到校离校的时间记录 并且达到家长和幼儿的身份匹配 另外提供家长轨迹回放观看 园方提出需要通过微信服务号等方式观看 为了进一步保证幼儿园的安全性 以及进一步挖掘幼儿园的附属价值为目的 奔骝科技针对该幼儿 园研发了本套幼儿园人员定位管理系统 2 2 需求分析需求分析 近些年来校园恶性事件频发 社会关注度大 孩子的安全疑问一直以来是每位校园负责人以及 家长所关注的疑问 业界普遍期待着有能够全方位解决疑问的一整套方案呈现 上海奔骝科技长期 以来致力于人员定位系统方面的研发与应用 该系统能够实现对孩子在幼儿园当中的全方位监控 最大程度的避免恶性事件发生的可能性 全力打造安全幼儿园 校园内部建筑由大量的玻璃幕墙环抱 所以在通信上 可以采用较少的通讯 AP 但是定位的 实现 由于建筑开阔 采用传统的基于信号强度 RSSI 的方式很难实现 于是我们根据这种情 况 提出采用 WiFi 信标的方式实现定位功能 5 15 2 3 需求实现需求实现 由于系统必须完成多个点的信息采集与处理 所以考虑采用 C S 架构 在这种架构之下 处理好各个分区域和管理中心的职权分属特别重要 所以在部门划分和用户权限 的划分上有点需要特别注意 一定要深入了解幼儿园的管理流程之后再整合入系统中 使系统更符合无 锡市机关幼儿园自身定位与提供服务的管理要求 系统使用 WiFi 硬件设备 包括定位基站和定位腕表两部分组成 定位基站根据现场情况又分为通 讯 AP 和定位信标 儿童使用儿童腕表 同时结合学校内现有的视频监控设备 建立起一套完整的幼儿 园人员定位管理系统 产品既服务于家长 又服务于学校本身 是一套多功能 多效果的管理系统 6 15 第第3章章 设计思想和原设计思想和原 则则 3 1 系统设计的思想系统设计的思想 幼儿园人员定位管理系统涉及嵌入式技术 移动计算技术 无线射频识别 计算机软件 数据库 数字通讯等方面 因此 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 系统利用现有成熟的工业 TCP IP 通讯网络作为主传输平台 相应的无线识别基站 WIFI 识别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 标准的专用数据库进行后台数据交换从而实现区域目标的跟踪定位和安全管理 系统总体设计主要体现 在 1 实现布控区域目标进出的有效识别和监测监控 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 面的管理信息 一旦有突发事件 通过该系统立刻可以知道和回溯所有受控目标的位置和运动历史情况 保证安全管理工作的高效运作 3 系统设计的安全性 可扩容性 易维护性和易操作性 4 轻松联网 C S 结构 轻松实现更广阔地域联网监控 3 2 系统设计特点 系统设计特点 1 高度自动化 系统能自动检测受控目标经过受控区域的时间 地点信息 并自动实现对受控目 标的考勤作业 统计及安全管理 2 成熟可靠的网络通信系统 安装在布控区域的无线识别基站 实时将采集到的信息通过 TCP I P 通讯网络传送到中心集控系统 整个过程无需人为干预 7 15 3 完备的数据统计与信息查询软件 系统软件具备专用数据库管理系统 包括受控目标的信息采 集和统计分析系统 考勤作业的统计与管理分析系统 显示并打印各种统计报表资料 为高层管理人员 的查询与管理提供全方位的服务 4 系统的安全 稳定 可靠性设计 系统产品完全采用室外环境下全天候连续可靠工作设计 5 完善的异常情况 包括无效卡 失效卡 黑名单卡进入 未授权区域等 报警呼叫系统配置 3 3 系统建设的原则系统建设的原则 系统建设包括软 硬件两方面 在软 硬件的开发 采购 集成时 上海奔骝电子科技有限公司保 证遵循了以下原则 1 先进性 系统主要构建思想是利用射频自动识别技术 嵌入式移动计算技术和软件技术 构造一个覆盖大范 围区域的产品智能追踪系统 具备产品先进 成熟 性价比高等特点优势 2 经济性 在保证满足技术要求的前提下 系统设计尽量采用性能价格比最佳的产品 系统的建设最大限度发 挥原有部分设备的作用 如计算机网络 设备 软件等 最大限度上为用户节省投资 保护已有的用户 投资 3 实用性 系统的建设完全符合本项目的应用需求和实际情况 突出实用性强 界面友好 操作简单 4 扩展性 在系统方案中按照系统分析 统筹规划的观点对系统容量及网络发展设想进行方案设计 既考虑到 当前使用的易用性 更具有适当的超前性 8 15 第第4章章 系统系统原理原理介绍介绍 4 1 系统原理系统原理 实时定位追踪系统通过 WIFI 电子腕表 的应用 以电子腕表作为目前最先进的标识码 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 是替代条形码 红外线标识的最佳选择 将 其佩戴在儿童的手上 来作为目标的唯一标识进行追踪和定位 工作时 管理人员通过联网的无线识别基站追踪和定位目标 4 2 电子电子腕带腕带 简单的讲 电子腕表 WIFI 技术是一种无接触自动识别技术 其基本原理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机器识别 射频识别系统一般由两个部分组成 即电子标签和基站 应用中 电子标签附着在待识别的物品 设备 人员上 基站用于当附着电子标签的待识别物品 设备 人员通过其读出范围时 自动以无接触 9 15 的方式将电子标签中的约定识别信息取出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 由于 WIFI 不要求在标签和基站之间有光线通路 避免了其他自动识别系统 例如条形码 的缺点 这保证了 WIFI 系统可以用于恶劣环境 比如灰尘 泥土 高湿度 可见度差的环境 WIFI 的最大优 点是在上述恶劣环境下仍可以得到令人满意的读写速度 在大多数情况下 可以在 100 毫秒之内响应 除此之外 WIFI 的读写是完全自动 全透明的 不需要手工扫描被追踪对象 也不需要象其他接触式 标签技术那样 需要激活磁条基站 IC 卡基站等 4 3 WIFIWIFI 自动识别工作原理自动识别工作原理 根据幼儿园的业务发展战略和实际需求 基于幼儿园的信息系统总体框架 规划幼儿园基于 Wi Fi 的实时定位追踪管理系统的技术架构 基于定位的无线局域网络有别于一般的通讯网络 要求在任一位置点 均可以收到 3 个以上的 AP 信号 并且信号的 RSSI 值不得小于 70dBM 信标定位则不需要三个以上的 AP 信号 只要受控目标接近 WIFI 信标 抓取相关的数据 即可完 成相关的定位工作 实时定位系统网络拓扑结构如图所示 10 15 第第5章章 系统系统功能功能介绍介绍 5 1 导航图管理导航图管理 新系统第一步建议先配置导航图 导航图就是监控程序进入系统时显示的第一个地 图 导航图建议使用 用户的建筑效果图 鸟瞰图 系统运行之后 儿童的位置以及相关信息显示在不同的地图之上 5 2 人员定位人员定位 5 2 1 人员实时定位人员实时定位 5 2 2 区域统计区域统计 区域统计实现每个区域的人员数量 以及具体人员的统计 5 2 3 人员轨迹回放人员轨迹回放 显示人员的轨迹回放 显示结果包含人员信息 轨迹时间 轨迹地点三个方面 5 3 档案管理档案管理 5 3 1 幼儿幼儿信息管理信息管理 幼儿信息管理包含新增 编辑 删除幼儿信息等功能 11 15 5 3 2 区域区域信息管理信息管理 区域信息管理为新增与编辑 主要实现区域信息的录入与修改 5 4 设备管理设备管理 5 4 1 基站管理基站管理 本模块包含基站的新增与编辑 完成基站的录入与修改 基站包含通讯 AP 和定位信标两种 其中 通讯 AP 功能为将所有数据发送到服务器 定位信标为定位所用 5 4 2 标签管理标签管理 标签也就是儿童腕带 5 4 3 设备自检设备自检 打开设备自检 如果是有问题的设备会直接显示出来 5 4 4 视频关联视频关联 视频关联的目的是当有非法进入的报警产生时 关联视频和设备的地方 会自动弹窗警报 显示现 场的情况 其中视频关联模块主要功能为绑定硬盘录象机的 IP 通道到激活器 12 15 5 5 报警管理报警管理 5 5 1 报警规则设置报警规则设置 报警规则设置 主要是系统自定义报警 功能有新增和编辑以及删除报警规则 5 5 2 历史报警信息历史报警信息 选择开始时间和结束时间 然后按查询按纽 则可以观看这段时间内的历史报警信息 5 5 3 报警提醒报警提醒 一旦发生相关报警 通过腕带所带的震动装置 或者蜂鸣器或者 LED 闪光器 对 儿童进行提醒 5 5 4 兴趣兴趣分析分析 根据儿童在学校内的轨迹和停留时间 做出兴趣分析报告 5 5 5 身份匹配身份匹配 家长和儿童的身份进行匹配 同进同出属于合法范围 否则非法 进行报警 5 6 系统管理系统管理 5 6 1 密码修改密码修改 输入旧密码 两次重复输入新密码 按确认 完成密码的修改 13 15 5 6 2 数据库备份数据库备份 进入数据库备份 执行数据库备份 然后数据库备份完成 数据库保存在 prison 安装文件夹下 5 6 3 数据导入数据导入 选择文件 找到设备的清单或者标签的清单以及人员的清单 直接导入系统 第第6章章 实施与部署实施与部署 第一层部署 7 个通讯 AP 11 个定位信标 第二层部署 4 个通讯 AP 7 个定位信标 第三层部署 4 个通讯 AP 7 个定位信标 第四层部署 4 个通讯 AP 7 个定位信标 地下室部署 5 个通讯 AP 8 个定位信标 总计需要 24 个通讯 AP 40 个定位信标 另外预留 5 个通讯 AP 和 5 个定位信标 以 作储备 14 15 第第7章章 网络设备及其网络设备及其 他他 7 1 幼儿园幼儿园人员定位系统组成部分人员定位系统组成部分 1 WiFi 基