智能社區(qū)人員區(qū)域定位系統(tǒng)知識講解

1、智能社區(qū)人員區(qū)域定位系統(tǒng)一.系統(tǒng)意義1）建設(shè)智能化、自動(dòng)化、數(shù)字化、人性化、安全化、快捷化的生活體驗(yàn)社區(qū) 的現(xiàn)實(shí)需求；2）提升小區(qū)物業(yè)的管理水平、小區(qū)安防級別，改善物業(yè)的服務(wù)形象。提高對 居民意見的響應(yīng)速度，可通過對保安、保潔人員的定位、實(shí)時(shí)對講等技術(shù)手段， 以更快的響應(yīng)速度為居民提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)；3）通過移動(dòng)客戶端可以對突發(fā)事件進(jìn)行應(yīng)急指揮；4）智能社區(qū)系統(tǒng)的樓盤格外吸引消費(fèi)者的注意， 而在樓市降溫的時(shí)候擁有智 能的樓盤也以其較高的含金量成為“抗跌”樓盤。.系統(tǒng)架構(gòu)定位版等部（以太網(wǎng) 二1app定位室外定位門禁迸管理工作拈2.1 系統(tǒng)架構(gòu)說明智能社區(qū)人員區(qū)域定位系統(tǒng)有三部分組成：遠(yuǎn)距離門禁進(jìn)出管

2、理系統(tǒng)、室外定位管理系統(tǒng)、app定位查詢系統(tǒng)；室外定位系統(tǒng)、門禁進(jìn)出管理系統(tǒng)前端信息 采集后以RJ45以太網(wǎng)UDP模式傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)，后臺管理系統(tǒng)根據(jù)標(biāo)簽 進(jìn)出門禁進(jìn)出先后順序及讀寫器接收到的RSSI場強(qiáng)值計(jì)算出人員進(jìn)出門禁的先后順序及人員所在位置；在具備wifi覆蓋的地方，移動(dòng)終端APP通過wifi與后臺 服務(wù)器交互獲取某人的實(shí)時(shí)位置信息，從而實(shí)現(xiàn)位置實(shí)時(shí)跟蹤；2.2 門禁進(jìn)出管理系統(tǒng)2.2.1 門禁進(jìn)出示意圖門禁進(jìn)出示意圖一體化讀寫器安裝在住宅樓門口，引出兩組 125K線圈，分別是激活線圈A1和激活線圈A2,當(dāng)帶有雙頻電子腕帶標(biāo)簽的兒童或者訪客進(jìn)入住宅樓大門時(shí)，距離激活線圈A1 13.

3、5米的范圍時(shí)，低頻激活器發(fā)出電磁波信號激活雙頻電子腕帶標(biāo)簽，標(biāo)簽被喚醒后，將標(biāo)簽本身的ID信息及激活線圈A1以一定速率發(fā)送給一體化讀寫器，讀寫器收到雙頻電子腕帶發(fā)出的射頻信號及激活線圈ID 并通過 TCP/IP 接口傳遞給后臺;當(dāng)佩戴電子腕帶的人員進(jìn)入到大門內(nèi)側(cè)時(shí)，激活器攜帶的電磁波能量逐漸減弱直至不能再激活雙頻電子標(biāo)簽腕帶，而激活線圈 A2 激活雙頻電子腕帶，同樣雙頻電子腕帶將本身的ID 信息及激活線圈A2以一定速率發(fā)送給一體化讀寫器，讀寫器收到雙頻電子腕帶標(biāo)簽發(fā)出的射頻信號及激活線圈ID 并通過 TCP/IP 接口傳遞給后臺，后臺根據(jù)低頻激活器喚醒標(biāo)簽、一體化讀寫器讀取數(shù)據(jù)的先后順序及不同

4、的激活器天線的ID 編號做出判斷;注明， 當(dāng)住宅樓的門口寬度小于5M 時(shí)， 可以采用棒狀天線，這樣施工安裝更簡單。2.2.2 門禁進(jìn)出功能1） 權(quán)限設(shè)置：兒童、老人門禁進(jìn)出權(quán)限設(shè)置，未經(jīng)授權(quán)的兒童、老人進(jìn)出門禁，后臺自動(dòng)記錄進(jìn)出時(shí)間并可通過短信提醒家長注意，以確保安全;2）位置跟蹤：實(shí)時(shí)定位人員進(jìn)出哪棟樓，準(zhǔn)確獲知人員進(jìn)出時(shí)間記錄;3）安全防范外來人員：訪客人員，臨時(shí)授權(quán)，規(guī)劃指定到達(dá)社區(qū)樓，非法進(jìn)入其他樓棟，后臺及時(shí)報(bào)警;2.2.3 硬件組成1） 一體化讀寫器。安裝固定在住宅樓的大門口，引出兩路低頻天線，用于激活喚醒雙頻電子腕帶，同時(shí)一體化讀寫器進(jìn)行腕帶標(biāo)簽數(shù)據(jù)的接收傳輸;2）低頻棒狀天線或

5、者低頻纜式線圈天線，低頻天線接在一體化讀寫器上，用于激活雙頻電子標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)人員進(jìn)出判斷;3）光纖通訊系統(tǒng)，光發(fā)信機(jī)、光收信機(jī)、光纖、中繼器、光纖連接器、耦合器等共同組成了光纖通信系統(tǒng)，用于將讀寫器收到的射頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心。2.2.4 硬件安裝注意事項(xiàng)1）一體化讀寫器安裝時(shí)需注意安裝高度（一般在3-4米）、接頭防水（電源接 頭、網(wǎng)絡(luò)接頭、125K低頻延長線饋線接頭）；2）低頻棒狀天線或者低頻纜式線圈天線， 低頻天線接在一體化讀寫器上，如 果住宅樓寬度小于5M ,采用棒狀天線進(jìn)行安裝，在大門的外側(cè)內(nèi)側(cè)安裝激活天 線，安裝位置離地面約1.5米高的位置。如果住宅樓的寬度大于 5M ,為了保證 激活

6、的穩(wěn)定性，采用地埋低頻纜式天線的安裝方式，切割地面埋設(shè)低頻線圈。門口里側(cè)外側(cè)各部署低頻線圈，兩組線圈的間隔不小于1.5M;3）光纖通信系統(tǒng)安裝主要注意接頭防水；2.3 社區(qū)室外人員區(qū)域定位管理2.3.1 室外區(qū)域定位原理室外區(qū)域定位采用測算節(jié)點(diǎn)之間連接信號強(qiáng)度 （RSSI）的方法，利用無線信號 的空間傳輸衰減模型估算出節(jié)點(diǎn)間傳輸距離。信號傳輸衰減模型的測量原理2.3.2 室外定位系統(tǒng)架構(gòu)第 5 頁 共 14 頁室外區(qū)域定位系統(tǒng)架構(gòu)2.3.3室外定位系統(tǒng)效果示意圖社區(qū)智能定位系統(tǒng)效果示意圖在社區(qū)內(nèi)部，需要進(jìn)行定位跟蹤的人員，佩戴專用的卡片電子標(biāo)簽或腕帶式 電子標(biāo)簽，經(jīng)過社區(qū)內(nèi)的一定區(qū)域時(shí)，部署在

7、社區(qū)的定位基站設(shè)備實(shí)時(shí)讀取標(biāo)簽 數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_進(jìn)行處理，告知人員當(dāng)前的位置信息，該被定位人員的親屬可以 在室內(nèi)中控主機(jī)上或者查詢機(jī)或者手機(jī) APP上實(shí)時(shí)查詢當(dāng)前人員的位置。2.3.4 室外定位系統(tǒng)功能1） 智慧物業(yè)管理訪客管理：可通過對訪客進(jìn)行定位、活動(dòng)軌跡跟蹤查看，以實(shí)現(xiàn)安保人員為訪客提供及時(shí)服務(wù)，同時(shí)還可提升小區(qū)安防級別;保安、 保潔人員管理：通過無線定位技術(shù)可看到保安是否按照規(guī)定線路巡邏，可即時(shí)通知保安為附近的業(yè)主提供服務(wù);可查看到保潔員所在的位置，可精確到樓;車輛管理：可通過對地面車輛的定位，讓物業(yè)人員了解到小區(qū)地面不同停車區(qū)域范圍內(nèi)空余車位的數(shù)量，以便讓安保人員對進(jìn)出小區(qū)的臨時(shí)車輛進(jìn)

8、行及時(shí)的疏導(dǎo) ;視頻聯(lián)動(dòng)：定位系統(tǒng)和社區(qū)監(jiān)控系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，當(dāng)有報(bào)警事件發(fā)生時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)彈出報(bào)警點(diǎn)附近的視頻，讓物業(yè)或業(yè)主第一時(shí)間看到現(xiàn)場情況。2）智慧家居適用于業(yè)主的管理功能：監(jiān)控與業(yè)主關(guān)聯(lián)的家人、寵物的活動(dòng)軌跡功能，業(yè)主自購卡片的管理功能，對用戶數(shù)據(jù)、卡片信息的批處理功能;給兒童佩戴定位標(biāo)簽后，如果兒童擅自跑出社區(qū)大門，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，減少兒童被拐賣案件的發(fā)生;業(yè)主通過手機(jī)APP 或者 Web 看實(shí)時(shí)查看家人位置，接受老人或小孩發(fā)出的主動(dòng)求助信息，快速響應(yīng)。3）智慧資產(chǎn)管理業(yè)主或社區(qū)貴重資產(chǎn)貼上定位標(biāo)簽后，可納入社區(qū)定位監(jiān)護(hù)系統(tǒng)，業(yè)主或物業(yè)可實(shí)時(shí)查看貴重資產(chǎn)位置;當(dāng)貴重資產(chǎn)發(fā)生位移或者振動(dòng)時(shí)，

9、系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，提醒業(yè)主或者物業(yè)注意防盜，有效制止盜竊現(xiàn)象。4）智慧養(yǎng)老服務(wù)現(xiàn)在老人居住的環(huán)境有兩種最常見，一是住在家里，另外就是住在養(yǎng)老院。居家養(yǎng)老的老年人佩戴定位卡后，家屬可對老人進(jìn)行實(shí)時(shí)位置監(jiān)護(hù);定位卡有警情按鈕，老人摔倒或發(fā)生其他危險(xiǎn)狀況，可隨時(shí)觸動(dòng)按鈕報(bào)警，家屬或小區(qū)物業(yè)接受報(bào)警信息，避免險(xiǎn)情惡化。5）擴(kuò)展服務(wù)短信提醒：若一旦發(fā)生目標(biāo)離開重點(diǎn)區(qū)域或者出口，或進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)域，發(fā)送短信給相關(guān)工作人員進(jìn)行及時(shí)處理。我們的系統(tǒng)通過API 將實(shí)時(shí)報(bào)警信息上報(bào)給短信推送平臺，提供觸發(fā)條件，最終由短信系統(tǒng)完成短信的發(fā)送。2.3.5 硬件組成1）一體化讀寫器也叫定位 AP。安裝部署在每個(gè)視頻監(jiān)控

10、攝像頭位置點(diǎn)上和攝像頭進(jìn)行綁定，實(shí)時(shí)接收電子腕帶發(fā)送的數(shù)據(jù)信息并實(shí)現(xiàn)視頻聯(lián)動(dòng);2）光纖通訊系統(tǒng)，光發(fā)信機(jī)、光收信機(jī)、光纖、中繼器、光纖連接器、耦合器等共同組成了光纖通信系統(tǒng)，用于將讀寫器收到的射頻信號傳輸?shù)奖O(jiān)控中心;3）工業(yè)級交換機(jī)，將多路一體化讀寫器（定位AP）的UDP網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)換成單位內(nèi)部局域網(wǎng)，將信息匯聚到服務(wù)器中運(yùn)算。2.4 app 定位查詢系統(tǒng)2.4.1 人員位置、軌跡定位展示人員位置、軌跡定位查詢展示定位引擎同時(shí)支持AP 主動(dòng)掃描模式和終端掃描模式，利用社區(qū)現(xiàn)有的Wi-Fi 信號覆蓋，移動(dòng)終端進(jìn)行信號接入，擴(kuò)展支持對其他Wi-Fi 設(shè)備（如筆記本電腦、PDA、 Wi-Fi 手機(jī)等 ）的

11、定位。2.4.2 app 定位查詢系統(tǒng)功能1） 人員定位查詢跟蹤通過佩戴人員的電子腕帶，在移動(dòng)終端輸入被定位人員的標(biāo)簽ID 號，實(shí)時(shí)顯示人員位置信息。2）人員軌跡查詢在移動(dòng)設(shè)備端輸入人名或標(biāo)簽ID 號查找指定人員在一段時(shí)間的運(yùn)動(dòng)軌跡;3）社區(qū)內(nèi)人員位置導(dǎo)航通過輸入起點(diǎn)和終點(diǎn)，可以規(guī)劃一條路徑，進(jìn)行人員位置導(dǎo)航;4）加強(qiáng)服務(wù)管理通過 APP 移動(dòng)終端，可以快速與小區(qū)保安、物業(yè)、保潔取得聯(lián)系，以獲得高效服務(wù);5）確保兒童、老人安全管理給兒童佩戴定位標(biāo)簽后，如果兒童擅自跑出社區(qū)大門，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警，減少兒童被拐賣案件的發(fā)生;業(yè)主也可通過手機(jī)APP 或者 Web 看實(shí)時(shí)查看家人位置，接受老人或小孩發(fā)

12、出的主動(dòng)求助信息，快速響應(yīng)。6）貴重物品防盜告警當(dāng)貴重資產(chǎn)發(fā)生位移或者振動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)出報(bào)警信息，提醒業(yè)主或者物業(yè)注意防盜，有效制止盜竊現(xiàn)象。7）越界報(bào)警第 9 頁 共 14 頁某些區(qū)域?qū)儆谖ｋU(xiǎn)區(qū)例如，游泳池、機(jī)房等，未經(jīng)允許的人員進(jìn)入將發(fā)出報(bào) 警信息;也可以在某些區(qū)域可以設(shè)定某些人員在設(shè)定的時(shí)間內(nèi)不準(zhǔn)離開，如果離 開或消失系統(tǒng)告警，例如規(guī)定時(shí)間不能離開社區(qū)8）視頻聯(lián)動(dòng)可以給每個(gè)定位設(shè)備綁定一個(gè)攝像頭， 通過在監(jiān)控端的地圖上，點(diǎn)擊定位設(shè) 備圖調(diào)用定位設(shè)備所在區(qū)域的視頻。當(dāng)有特定的告警時(shí)，系統(tǒng)會自動(dòng)調(diào)出發(fā)生告 警的區(qū)域的視頻。三.PC端定位軟件介紹3.1客戶端登錄界面.彩仄大打”丐皿。-戛H啟

13、程如巴飛I.-,« S 前天時(shí)或一3.2 系統(tǒng)主界面第11頁共14頁3.3 室內(nèi)定位界面四.國內(nèi)幾種定位技術(shù)比較國內(nèi)常規(guī)定位技術(shù)有 Wifi定位、RFID定位、Zigbee定位等幾種方式，下面我們將詳細(xì)分析這幾種定位原理、優(yōu)缺點(diǎn)以供貴單位參考：4.1 WIFI 定位1)WiFi定位原理Zigbee 、 WiFi 定位都采用測算節(jié)點(diǎn)（讀寫器或者AP、 電子標(biāo)簽）之間鏈接信 號強(qiáng)度（RSSI）的方法，利用無線信號空間傳輸衰減模型估算出節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)木嚯x空間自由傳輸模型的RSSI 衰減估算公式如下：Lss=32.44+10klgd+10klgf,其中d為節(jié)點(diǎn)距離（單位為Km） , f為頻率，

14、單位為 MHZ;k 為路徑衰減因子（多徑繞射、障礙物等）。在 d 不變的情況下，k的值越大意味著RSSI 值衰減越嚴(yán)重。2）WiFi 定位優(yōu)勢a）Wifi 標(biāo)準(zhǔn)解決方案的整個(gè)定位系統(tǒng)都采用基于802.11a/b/g/n 等標(biāo)準(zhǔn)硬件，因此能夠最好地利用已有的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)，在已有wifi 覆蓋網(wǎng)絡(luò)中安裝部署方便、費(fèi)用低廉;b）經(jīng)濟(jì)擴(kuò)展功能強(qiáng)，因?yàn)檎麄€(gè) WIFI定位系統(tǒng)都與其它客戶共享網(wǎng)絡(luò)，因此有效的降低了另外安裝無線網(wǎng)絡(luò)的必要性，因此用戶可以先小范圍部署然后再隨著接入點(diǎn)增多擴(kuò)展更多的定位運(yùn)用;3）WiFi 定位劣勢a）功耗大，采用紐扣式鋰電池3032 550毫安，按照標(biāo)簽每秒鐘發(fā)送一次信號，工作壽命不

15、超過2 個(gè)月;大規(guī)模的部署將會給售后服務(wù)帶來很大的麻煩。b）雨雪、障礙物等都會影響路徑衰減因子，導(dǎo)致標(biāo)簽信號到達(dá)每個(gè)AP的RSSI 值不同而導(dǎo)致定位誤差增大;c）采集數(shù)據(jù)工作量較大，而且為達(dá)到較高的精度，固定點(diǎn) AP的位置測算設(shè) 置比較復(fù)雜;4.2 半有源 RFID 定位（仁微專有定位技術(shù)）1）半有源RFID 定位組成半有源 RFID 定位系統(tǒng)組成：低頻激活器、電子標(biāo)簽、閱讀器、定位軟件;低頻激活器利用125K 低頻觸發(fā)技術(shù)及低頻信號界線明顯的優(yōu)勢實(shí)現(xiàn)位置跟蹤;電子標(biāo)簽具有全球惟一的ID 號碼并按照事先預(yù)定時(shí)間向外發(fā)送電子載波（包含標(biāo)簽ID、激活器ID、RSSI場強(qiáng)值、電量狀態(tài)等）;讀寫器實(shí)時(shí)

16、接收電子標(biāo)簽發(fā)出的載波信號并將載波信號傳輸?shù)胶笈_管理系統(tǒng)。2）半有源RFID 定位原理a）室內(nèi)半有源RFID定位原理激活器主動(dòng)發(fā)射連續(xù)低頻脈沖信號（載波數(shù)據(jù)中含該激活器編號）;配套的低頻激活標(biāo)簽持續(xù)打開低頻接收功能，當(dāng)收到某激活器的激活信號時(shí)，該標(biāo)簽的低頻芯片將實(shí)時(shí)解析出該激活器編號，同時(shí)檢測出該低頻信號的RSSI 場強(qiáng)值，然后喚醒并傳入MCU 單片機(jī)，接著打開板載的2.4G 無線射頻芯片進(jìn)行一次強(qiáng)信號發(fā)射（無線發(fā)射的數(shù)據(jù)包中含標(biāo)簽ID 和激活器編號以及低頻場強(qiáng)RSSI 值 ）。 有效識別范圍內(nèi)的2.4G 讀寫器將收到該標(biāo)簽以2.4G 頻段發(fā)射的數(shù)據(jù)包，解析出該數(shù)據(jù)包中的標(biāo)簽ID 號和激活器編

17、號后以及RSSI 值后立刻上傳到上位機(jī)電腦。上位機(jī)根據(jù)事先設(shè)置在各個(gè)地方的激活器、讀寫器位置做出位置判定并實(shí)時(shí)在定位軟件中顯示出來;b）室外半有源RFID定位原理“仁微電子”室外半有源 RFID 定位原理與WIFI 、 zigbee 定位技術(shù)原理一樣，都采用測算節(jié)點(diǎn)（讀寫器或者AP、電子標(biāo)簽）之間鏈接信號強(qiáng)度（RSSI）的方法，利用無線信號空間傳輸衰減模型估算出節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)木嚯x;3）半有源RFID 定位優(yōu)勢a）功耗低，公司采用nrdic公司最新產(chǎn)品，超低功耗，待機(jī)功耗 6-7 0;工 作功耗12 MA。標(biāo)簽采用單紐扣式鋰電池 3032 550毫安電池，按照每秒鐘發(fā)送 2 次信號，可穩(wěn)定工作1-

18、2 年 ;b）定位精度高，室內(nèi)定位精度借助激活器可達(dá)3-4米;室外采用類似WiFi、zigbee 定位原理，定位精度可達(dá)6-8 米 ;c）擴(kuò)充性能好，一卡通用集遠(yuǎn)距離車輛門禁進(jìn)出、人員門禁進(jìn)出、人員消費(fèi)、貴重物品防盜、求助告警、泊車引導(dǎo)、位置跟蹤、溫濕度檢測等功能為一體，且可在卡片印刷廣告，實(shí)現(xiàn)創(chuàng)收;d）成本較低，隨著RFID半有源技術(shù)的大規(guī)模運(yùn)用，核心芯片價(jià)格也在逐步下降，在整個(gè)定位領(lǐng)域中，總體成本較低;4）RFID 定位劣勢a）室外精度與 WiFi、Zigbee技術(shù)相當(dāng)，較UWB技術(shù)較差；b）精度易受到身體、雨水等環(huán)境影響；4.3 Zigbee 定位1）Zigbee 定位原理Zigbee定位采用測算節(jié)點(diǎn)（讀寫器或者AP、電子標(biāo)簽）之間鏈接信號強(qiáng)度（RSSI）的方法，利用無線信號空間傳輸衰減模型估算出節(jié)點(diǎn)間傳輸?shù)木嚯x；2）Zigbee 定位優(yōu)勢a）功耗低 由于ZigBee的傳輸速率低，發(fā)射功率僅為1 mW,而且采用了休眠模式，因此ZigBee 設(shè)備相比較wifi 省電但沒有RFID 定位技術(shù)省電;b）網(wǎng)絡(luò)容量大一個(gè)星型結(jié)構(gòu)的ZigBee網(wǎng)絡(luò)最多可以容納254個(gè)