RFID区域实时定位系统解决方案

1、射频识别区域实时定位与跟踪系统解决方案建议上海樊蕊信息技术有限公司2007年2月内容第1章系统概述31.1应用概述3第二章设计理念和原则32.1系统设计思想32.2系统设计特征42.3系统实现的主要功能42.4系统构建原则5第3章系统介绍63.1系统原则63.1.1电子标签63.1.2射频识别自动识别的工作原理63.2系统的总体结构73.3系统的功能73.4系统性能特征83.5有源电子标签93.6无线电识别基站113.7手持式PDA电子标签阅读器12第4章系统配置标准134.1系统配置原则134.2系统主要支持环境134.3系统的主要硬件144.4系统主应用软件14第1章系统概述1.1应用概述

2、APS:区域定位系统)是一个区域实时定位系统，使用世界上最先进的有源射频识别技术。APS定位系统能够及时、准确地向中央监控计算机系统反映各区域人员和设备的动态情况，使管理人员能够随时掌握人员和设备在分配区域的分配情况以及各受控对象的运动轨迹，便于更加合理的调度管理。当出现紧急情况时，管理人员还可以根据APS区域定位系统提供的数据和图形快速了解相关人员的位置，并及时采取相应的控制措施，提高安全和应急工作的效率。区域人员设备实时定位跟踪系统是一个集安全控制、人员考勤、跟踪定位、日常管理等功能于一体的综合应用系统。它也是中国最先进、最稳定、最专业的区域实时定位系统。这项科技成果的实现，将为企业、事业

3、单位和涉密单位提升安全生产、日常管理和应急处置能力带来新的机遇。上海樊蕊信息技术有限公司是国内领先的高科技企业，专业从事电子标签产品和短程通信设备的研发、设计、供应和技术服务。拥有完全自主知识产权的上海樊蕊信息技术有限公司自主创新技术是最新、最原始的专利技术。它融合了射频领域的各种领先技术和数字技术，并采用了独特的专利组合，如软件无线电技术、微功耗技术、防碰撞技术、响应协议、本地激活空间接入技术等。电子标签技术创造了一种高性价比的电子标签解决方案，完全可以满足高速发展的射频识别自动识别的需求。上海樊蕊的电子标签产品已成功应用于集装箱自动识别、车辆自动识别、人员跟踪、军事视觉物流等多个领域。第二

4、章设计理念和原则2.1系统设计理念APS区域实时定位系统涉及嵌入式技术、移动计算技术、射频识别、计算机软件、数据库、数字通信等多个方面。因此，在方案设计中，除了考虑其功能外，还充分考虑了稳定性、可靠性、抗干扰性、容错性和异常保护。该系统采用现有成熟的工业485通信网络作为主要传输平台，相应的无线识别基站、射频识别标签等设备与系统相连。通过区域实时位置管理专用软件和主系统，与标准专用数据库进行后台数据交换，实现区域目标的跟踪定位和安全管理。系统的总体设计主要体现在：1)实现对控制区域内目标出入的有效识别、监控和监控，使管理体系充分体现“人性化、信息化、高自动化”。2)为管理人员提供人员出入限制、

5、考勤、跨区域报警、安全监控等方面的管理信息。在紧急情况下，系统可以立即知道并追溯所有受控目标的位置和运动历史，1)高度自动化。该系统能够自动检测受控目标通过受控区域的时间和地点信息，自动实现受控目标的考勤操作、统计和安全管理。2)成熟可靠的网络通信系统。安装在配送区域的无线识别基站通过485工业通信网络将采集到的信息实时传输到中央集控系统，整个过程无需人工干预。3)完成数据统计和信息查询软件。系统软件有专门的数据库管理系统，包括受控目标的信息采集和统计分析系统，考勤统计和管理分析系统，显示和打印各种统计报表数据，为高级管理人员的查询和管理提供全方位服务。4)系统的安全性、稳定性和可靠性设计。系

6、统产品完全设计为在户外环境中始终持续可靠地工作。5)异常情况(包括无效卡、无效卡、黑名单卡录入)报警呼叫系统配置完善。2.3系统的主要功能1)受控目标的实时跟踪和监控以及自动位置显示；2)实时查询和打印当前和一定时期内受控目标的数量、活动轨迹和分布；3)受控目标的考勤、统计、存储和打印；4)监控图表页面的静态和动态编辑和映射对用户开放，支持各种图形格式。鼠标和键盘都可以操作。完全支持实时多任务处理。当系统收集实时数据时，系统可以记录、显示、查询，编辑、手动输入、网络通信等。5)系统中心站和网络终端可以联网并以局域网方式运行，这样网络上的所有终端都在使用权限范围内它可以共享监控信息、系统综合分析

7、信息和查询各种数据报表。6)监控软件具有很强的绘图能力，并提供相应的图形库，使操作人员可以连续监控同时，易于实现在线完成图形编辑、绘图和修改。7)射频识别识别标签采用纳瓦级低功耗设计，重量轻，不需要外部电源，供电方式多样。选择。整个系统将最大限度地保留用户现有的网络系统和应用系统，并预留接口，可与现有的应用系统或未来的应用系统相结合，实现多方统一管理功能，减少或避免用户的重复投资。2.4系统建设的原则系统结构包括软件和硬件。在软硬件的开发、采购和集成方面，上海樊蕊信息技术有限公司保证遵循以下原则：1)高级APS系统建设的主要思路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建一个覆盖大

8、面积的产品智能跟踪系统，该系统具有产品先进、成熟、性价比高等优点。2)经济在满足技术要求的前提下，系统设计应尽量采用性价比最好的产品。该系统的建设将充分发挥一些原有设备的功能，如计算机网络、设备、软件等。为用户节省投资并保护现有用户的投资。3)实用性系统的建设完全符合项目的应用要求和实际情况，实用性强，界面友好，操作简单。4)可扩展性根据系统分析和总体规划的观点，系统规划中设计了系统容量和网络发展规划，既考虑了目前的易用性，又有适当的先进性。第三章系统概述3.1系统原理APS实时定位跟踪系统采用RFID(电子标签)作为最先进的识别码，具有不易损坏、数据可靠、使用寿命长、有效通信距离长的特点，是

9、替代条形码和红外识别的最佳选择。它安装在受控目标上，作为目标的唯一标识进行跟踪和定位。工作时，经理们会转移注意力射频识别系统一般由两部分组成，即电子标签和阅读器。应用时，将电子标签贴在待识别物品上，当贴在电子标签上的待识别物品通过其阅读范围时，阅读器自动取出电子标签中约定的识别信息或以非接触方式写入特定信息，从而实现自动识别物品或自动收集物品识别信息的功能。由于射频识别不需要标签和阅读器之间的光路，因此避免了其他自动识别系统(如条形码)的缺点。这确保了射频识别系统可以在恶劣的环境中使用，例如灰尘、土壤、高湿度和低能见度。射频识别的最大优点是在上述恶劣环境下仍能获得令人满意的读写速度，并且在大多

10、数情况下，它能在100毫秒内做出响应。此外，射频识别读取和写入是完全自动和透明的，不需要手动扫描被跟踪的对象或激活磁条阅读器，集成电路读卡器等。像其他接触标签技术一样。3.1.2射频识别自动识别的工作原理由射频识别和短程通信设备组成的系统主要包括智能射频识别和射频识别的读写单元(RWU)。RWU与射频识别之间的无线通信实现了信息管理系统与射频识别之间的信息交换。读写设备RWU是射频识别的读写控制器。它由微处理器、安全模块、微波通信控制器和RS232/485通信接口组成。它采用短程通信协议和微波无线传输手段，实现RWU与射频识别之间安全可靠的信息交换。RWU通过RS232/485/无线/GPRS

11、与上位机连接，接收上位机的控制命令和数据，并返回数据。射频识别是一种具有微波通信功能、信息处理和存储功能的移动设备。射频识别内置小型实时任务系统，完成射频识别内部存储器、输入输出、电源、通信协议、密钥、算法、命令协议处理等功能。用于短距离通信技术的无线通信协议的核心是由低功率微波天线覆盖形成的小区划分，采用基于HDLC协议的时分多址和同步通信机制，通过设计相应的处理和控制软件，实现RWU和射频识别之间的双向数据传输和信息交换。3.2系统的总体结构系统方案系统网络结构安装方法主要组成部分如下：接入点实时位置跟踪系统中心服务器(数据库和后台服务程序)；Aps用户应用服务终端；Aps网络管理子系统；

12、无线识别基站(用于目标控制区域内的点跟踪)；手持PDA电子标签阅读器(可选，用于手动跟踪和搜索目标，是实时控制的有效补充)；有源电子标签(识别目标)。3.3系统的功能实时控制区域目标动态显示功能：1)随时查询和显示控制区域内目标的数量、分布和身份；2)查询一个或多个受控目标的当前实际位置；3)多部门、多领导同时到不同地方检查，实现多点信息共享；丰富的地图功能：它具有放大、缩小、移动、缩放、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：对于指定的限制区域，如果有未经授权的进入，将发出实时警报，并显示进入限制区域的目标和身份。目标轨迹查询：可以在一定的时间内找到一个目标来体验路径，并

13、在图上画出直线轨迹。受控目标的丰富出勤能力：可以对进出控制区的目标进行统计，可以实现目标的考勤记录，以及目标的各种信息报告(如时间报告、考勤月报、加班报告、缺勤报告等)。)可以成立。紧急控制：一旦发生紧急情况，主机可以立即显示目标号码、信息、位置、历史信息等现场信息，大大提高了安全管理的效率和效果。3.4系统性能特征1)识别可靠性高，100%前端识别率；2)识别距离远(识别距离可调节至2-50m)；3)极高的防碰撞能力(每个识别基站最多可以同时识别数百个运动目标)；4)高识别稳定性(误码率小于1/100，000)；5)识别速度快(高达200公里/小时)。站点优势：1)环境适应性：抗干扰能力强，

14、对干扰源和周边环境无特殊要求；2)安装方便：整体结构设计，无外置天线；3)运行可靠性：内部电路高度集成，设备故障率降至最低。电气特性：1)超低功耗：纳瓦级超低功耗设计，射频识别标签无需更换电池即可正常工作5年以上；2)方便安全，标签不需要外部供电、充电和更换电池；3)无辐射，对人体和环境无影响，更安全、更健康。系统硬件设计：1.工业控制频带采用2.4G工业控制频带无线通信不需要无线电管理委员会的批准，也不需要支付频谱占用费。2.超低功耗射频识别标签采用独特的纳瓦级超低功耗设计，确保在电池支持下连续工作约5-8年。同时，整体结构的低功耗设计不仅保证了设备的有效运行，而且降低了应用和实施的复杂度和

15、成本。3.大网络容量一个区域定位网络可以容纳多达60，000个射频识别识别目标和大量接入点。大容量确保了网络强大的数据采集能力。同时，网络的高冗余确保了整个网络即使在单个节点停止工作时也能正常运行。4.高可靠性目前，APS实时定位系统的核心技术采用独特的i-Collected算法实现网络自唤醒、自容错和自愈。5.运营和维护成本低APS的所有硬件设备均采用免维护设计。建造和维护的人工成本非常低。任何授权的射频识别标签都可以自动加入网络，而无需任何安装和配置，只要它位于网络的无线信号覆盖区域内。高度智能化最大限度地减少了网络维护所需的人力和时间，网络节点的低价使得系统维护成本极低。3.5有源电子标签上海樊蕊信息技术有限公司创新的射频识别产品架构基于2.4千兆赫射频模块和16位高性能RISC微处理器，设计了一个健壮的协议来实现系统超低功耗和高抗冲击能力，如图所示。它具有以下特征：n远程(0 50m)自动识别，软件控制；n最高125件/秒的防撞性能；最高识别速度可达200公里/小时；只读类型；基于HDLC的时分多址和同步通信机制；独特的纳瓦级超低功率设计；N 5年或更长的使用寿命；物理属性外壳材料：高温改性A