樓宇室內(nèi)定位解決方案

1、樓宇室內(nèi)定位解決方案目錄目錄 2一、項目背景及需求分析 41.1需求分析41.1.1定位需求41.1.2定位人群41.1.3 平臺應(yīng)用范圍 4二、系統(tǒng)設(shè)計 52.1 總體設(shè)計方案 52.1.2 設(shè)計原則52.1.3 數(shù)據(jù)流圖52.2GIS平臺介紹62.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖 62.2.2 GIS 服務(wù) 62.2.3 定位服務(wù)72.2.4 定位設(shè)備管理 72.2.5 區(qū)域報警72.2.6 系統(tǒng)設(shè)置7三、技術(shù)實現(xiàn) 83.1系統(tǒng)平臺架構(gòu) 83.1.1軟件平臺結(jié)構(gòu) 8中間件8接口協(xié)議及約束 83.1.2系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)圖例 93.2人員定位典型架構(gòu)圖 93.3硬件技術(shù)架構(gòu) 103.3.1硬件平臺結(jié)構(gòu) 1033

2、2產(chǎn)品性能指標(biāo) 10332硬件部署建議 11室外環(huán)境11室內(nèi)環(huán)境11安裝環(huán)境11132222276554項目背景及需求分析1.1需求分析1.1.1定位需求政府的職能是不斷滿足人民群眾日益增長的物質(zhì)和文化需求，有著莊嚴(yán)的權(quán)利以及神圣的使命，同時也說明政府的工作是及其重要的，因此如何對于重要區(qū)域進行監(jiān)控保護的需求尤為明顯，需要運用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對于目標(biāo)精確定位，劃定保護區(qū)域，借以保護國家財產(chǎn)，機密資料。1.1.2定位人群由于清潔工以及保安人員數(shù)量較多， 而且活動范圍較大，因此經(jīng)常發(fā)生人員串崗或者亂 走現(xiàn)象，造成諸多不便，因此對于此類人群進行室內(nèi)定位監(jiān)控， 對其進行區(qū)域定位管理顯得 非常重要。1.1.3

3、平臺應(yīng)用范圍基于定位系統(tǒng)平臺， 我們可以延伸出其他接口，把監(jiān)控，安防，門禁等系統(tǒng)全部整合在一起，形成一個真正的物聯(lián)網(wǎng)平臺，可以實現(xiàn)包括但不限于以下幾項功能：樓宇可視化管理：通過2.5D GIS地圖可以對整個樓層的情況一目了然；電子圍欄：劃分特定區(qū)域，一旦定位目標(biāo)進入相應(yīng)圍欄區(qū)域，則聯(lián)動報警，可及時處理；監(jiān)控聯(lián)動：可與安防、監(jiān)控系統(tǒng)想結(jié)合，例如在發(fā)生火警時可以迅速定位事故地點，準(zhǔn)確引導(dǎo)相關(guān)人員進行撲救；員工考勤：可對員工上下班進行統(tǒng)計管理。軌跡回放：通過軌跡回放功能可以準(zhǔn)確的判斷員工一天的工作地點以及行進路線，有助于對其進行綜合評定。展示方面：通過2.5D樓層結(jié)構(gòu)圖展現(xiàn)，并結(jié)合精確物聯(lián)網(wǎng)定位技術(shù)

4、可以非常形象的展現(xiàn)現(xiàn)代物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)所帶來的優(yōu)勢與便利。二、系統(tǒng)設(shè)計2.1 總體設(shè)計方案2.1.2 設(shè)計原則方案的設(shè)計將按照全面完整、高靈活性、高可擴展性的原則進行，通過先進的技術(shù)和有效的實施方法，提高回報收益和回報的速度，一方面需要根據(jù)實際，理性選擇必要的技術(shù)和 產(chǎn)品，有效的控制投資規(guī)模。數(shù)據(jù)流圖132222276554132222276554圖 2-1-11322222765542.2 GIS平臺介紹2.2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖圖 2-2-12.2.2 GIS 服務(wù)GIS服務(wù)包括室內(nèi)、室外地理信息的采集，提供相關(guān)地圖，該地圖具有放大、縮小、水平移動、鷹眼等強大功能。圖 2-2-21322222765

5、542#樓土樓2.5D效果圖2.2.3 定位服務(wù)定位包括，室內(nèi)定位數(shù)據(jù)、室外定位數(shù)據(jù)，根據(jù)綁定在設(shè)備上的相關(guān)信息及設(shè)備上報的 具體位置信息，整合后顯示在地圖上。重點跟蹤、實時跟蹤某個設(shè)備的具體位置，準(zhǔn)確監(jiān)控。軌跡回放?；胤拍硞€設(shè)備在特定時間內(nèi)的運動軌跡。做到過程的準(zhǔn)確追溯。2.2.4 定位設(shè)備管理對定位設(shè)備及相關(guān)顯示數(shù)據(jù)的管理?？梢越壎ㄍ獠繑?shù)據(jù)，并提供在地圖上的相關(guān)搜索功能。2.2.5 區(qū)域報警在地圖上畫出相關(guān)區(qū)域并制定相關(guān)設(shè)備進出該區(qū)域進行報警，在室內(nèi)定位技術(shù)應(yīng)用上 可以作為人員考勤等多種用途。2.2.6 系統(tǒng)設(shè)置設(shè)置系統(tǒng)自動備份的時間、報警時間、報警方式、日志等相關(guān)操作。三、技術(shù)實現(xiàn)目前實

6、現(xiàn)室內(nèi) RTLS主要基于UWB、CSS和Zone技術(shù)。請見表格UWBCSSZone最高精度30cm1m10m無線技術(shù)UWBCSSZigbee，Wifi，RFID算法AOA，TDOATOF, TDOARSSI（場強）帶寬500MHz-1GHz80MHz2-10MHZ價格曰車 昂貴中等較便宜我公司自主研發(fā)的 RTLS系統(tǒng)在行業(yè)中處于中上游水平，定位精度方面略低于 UWB , 但比Zone方式有很大的優(yōu)勢。價格方面比 UWB有較大優(yōu)勢，只是比 Zone略貴。所以我 公司的系統(tǒng)性價比較高。3.1系統(tǒng)平臺架構(gòu)由于本系統(tǒng)由軟件、硬件、中間件組成，所以基礎(chǔ)框架層是整個系統(tǒng)構(gòu)建的基礎(chǔ)。3.1.1軟件平臺結(jié)構(gòu)采

7、用現(xiàn)下最成熟、最流行的MVC架構(gòu)模式（模型<Model> ，視圖<View>和控制<Controller> ），支持B/S架構(gòu)，在中心機房部署服務(wù)器和應(yīng)用系統(tǒng)，客戶端通過瀏覽器 即可訪問系統(tǒng)，符合使用及維護簡潔的特性。另外系統(tǒng)還采用了Ajax等web2.0的技術(shù),并采用Java開發(fā)，充分考慮了系統(tǒng)的柔性、 開放性和可移植性。整個平臺主要分為表現(xiàn)層， 控制層，業(yè)務(wù)應(yīng)用層，數(shù)據(jù)持久層，系統(tǒng)組件層五大部分。中間件ESB數(shù)據(jù)服務(wù)總線，作為數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換并進行交互的介質(zhì)，把數(shù)據(jù)傳輸給數(shù)據(jù)計算服務(wù)器進行專業(yè)的運算處理，之后通過ESB與綜合業(yè)務(wù)管理平臺的業(yè)務(wù)層進行展示。接口協(xié)議

8、及約束該架構(gòu)提供一系列規(guī)范、約定和支撐類庫、服務(wù)和功能等，充分實現(xiàn)了面向?qū)ο蟆?nèi)聚和低耦合、模塊間相對獨立等特征，保證系統(tǒng)的可維護性、可重用性、可升級、可擴展性，層次清晰簡潔。3.1.2系統(tǒng)平臺結(jié)構(gòu)圖例應(yīng)用軟件（B/S或C/S ）用戶AP】接口定位引擊軟件圖 3-1-13.2人員定位典型架構(gòu)圖7D利M窿臉皿交醐i癥哇弓*嗣務(wù)D精確逗苗3.3硬件技術(shù)架構(gòu)3.3.1硬件平臺結(jié)構(gòu)硬件系統(tǒng)主要有兩大類：標(biāo)簽和基站。標(biāo)簽主要功能是，一與基站配合完成定位功能；二低流量數(shù)據(jù)傳輸及小容量數(shù)據(jù)儲存（主要用于配置標(biāo)簽）。標(biāo)簽定位和數(shù)傳通過無線電實現(xiàn)。主要有：定位芯片、必要的傳感器、 電池（根據(jù)實際需求適當(dāng)增加電池

9、容量）基站主要功能是，一與標(biāo)簽配合完成定位功能；二大流量的數(shù)據(jù)上傳（用于把定位數(shù)據(jù) 上傳服務(wù)器供定位引擎使用）?；径ㄎ皇褂脽o線電實現(xiàn)，大流量數(shù)傳使用有線方式。主要 有定位芯片、以太網(wǎng)芯片、符合工業(yè)環(huán)境的供電模塊等。手持終端，配備標(biāo)簽功能，可以被系統(tǒng)定位，也能讀取任意標(biāo)簽數(shù)據(jù)，可以通過wifi接入網(wǎng)絡(luò)，有主流操作系統(tǒng)，可根據(jù)用戶需求定制硬件。標(biāo)簽配置器，與電腦相連用來配置每個標(biāo)簽的必要信息（該信息可以定制）。3.3.2產(chǎn)品性能指標(biāo)硬件名稱性能參數(shù)定位基站覆蓋范圍5-50m(2D) 10-100m(1D)典型定位精度<2m射頻功率Odbm - 20dbm(1mW 100mW)信號靈敏度-9

10、5dbm 22Mbps模式工作頻率2.40GHz - 2.485GHz通訊接口USB,網(wǎng) 口 ,ZIGBEE電源DC8-23V,POE,USB尺寸 140*106*40mm 工作溫度 -20 C +70 C 存儲溫度 -40 C +85C 工作濕度0-95% (無冷凝)定位標(biāo)簽區(qū)域容量20 個(2D)30-60 個(1D)典型定位精度<2m工作頻率2.40GHz - 2.485GHz射 頻功率 Odbm - 17dbm(1mW 70mW)信號靈敏度-95dbm 22Mbps 模式位置刷新率1Hz工作溫度-20 C +70 C存儲溫度-40 C +85C工作濕度0-95% （無冷凝）3.3

11、.2硬件部署建議室外環(huán)境使用我公司研發(fā)的定位系統(tǒng)，需要布設(shè)基站，如果室外環(huán)境比較空曠，基站密度可以相 對較小，精度可以保證直徑5m以下，保守估計室外環(huán)境下每隔100m布設(shè)一個基站，架設(shè)高度要求（保證在此高度下，視距范圍內(nèi)無大的遮擋），實際架設(shè)密度還和單位空間內(nèi)標(biāo) 簽的數(shù)量有關(guān)，保證定位實時性的前提下（1s定位一次），建議在相鄰基站間的標(biāo)簽數(shù)量不超過20個，如果定位周期延長，標(biāo)簽容量也會響應(yīng)增加。室內(nèi)環(huán)境由于室內(nèi)環(huán)境比較復(fù)雜，遮擋難以估計，按其他客戶安裝經(jīng)驗來看，基站密度大致為30-50m 間隔，在某些特定位置（空間結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，有遮擋）適當(dāng)增加基站?？紤]到用戶 成本，室內(nèi)環(huán)境下可有兩種選擇，一就是上面提到間隔一段距離架設(shè)基站。好處是可以完全覆蓋，可以定位范圍內(nèi)任意位置的標(biāo)簽