基于半有源技術倉庫資產定位解決方案

1、概述

　　　物聯(lián)網是新一代信息技術的重要組成部分。其英文名稱是“The Internet of things”。由此，顧名思義，“物聯(lián)網就是物物相連的互聯(lián)網”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網的核心和基礎仍然是互聯(lián)網，是在互聯(lián)網基礎上的延伸和擴展的網絡；第二，其用戶端延伸和擴展到了任何物品與物品之間，進行信息交換和通信。因此，物聯(lián)網的定義是通過射擊頻技術（RFID）、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物品的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。

　　物聯(lián)網用途廣泛，遍及智能交通、政府工作、平安家居、智能消防、工業(yè)監(jiān)測、環(huán)境監(jiān)測、老人護理、個人健康、花卉栽培、水系監(jiān)測、食品溯源、倉庫管理、敵情偵查和情報搜集等多個領域。

　　RFID智能定位系統(tǒng)，就是采了先進的RFID物聯(lián)技術，實現(xiàn)對人和物品的智能化識別、定位跟蹤、監(jiān)控和管理。

　　射頻識別（RFID）技術是一種無線自動識別技術，是利用射頻信號及其空間耦合、傳輸特性，實現(xiàn)對靜止的或移動中的待識別物品的自動識別。

　　公司研發(fā)的：RFID智能定位系統(tǒng)，由于采用的是遠距離自動識別技術，能對人員和物品遠距離自動身份識別、定位，所以不用再像以前那樣，必須把卡片拿出來，拿到讀卡器上去刷一下，才能實現(xiàn)身分識別 。

2、系統(tǒng)組成

　　射頻識別系統(tǒng)一般由三個部分組成，即電子標簽、定位基站、后臺管理軟件。應用中，電子標簽附著在待識別的物品、設備、人員上，當附著電子標簽的待識別物品、設備、人員進入閱讀器讀取范圍時，閱讀器自動以無線的方式將電子標簽中的約定識別信息接收或將特定的信息寫入，從而實現(xiàn)自動識別物品或自動收集物品標識信息的功能。


2.1定位系統(tǒng)主要定位設備包括：

（1） RFID-2.4GHz定位基站（也叫閱讀器）
　　定位基站有全向型和定位型兩種，定位基站主要是負責接收標簽發(fā)出的信號，并上傳到定位服務器，安裝在定位區(qū)域內。
（2） 定位標簽
　　定位標簽主要定時向定位基站發(fā)送無線信號，定位標簽分人員定位標簽和物品定位標簽兩種。標簽內置電池，電池可更換，因為標簽的功耗較低，所以人員標簽的一塊電池，正常情況下能用3年以上。物品標簽，采用電池規(guī)格不同所以工作時間也不一樣。
（3） 網絡設備
（4） 計算機及服務器
（5） 定位激活器
　　只要是提高定位精確度，輔助基站定位。安裝在人員活動區(qū)域。
（6） 定位周界天線
　　與定位激活器一起劃分定位單元

圖1.1

　　如圖1.1，標簽主動發(fā)射信號給閱讀器上傳ID號，閱讀器通過網絡傳輸給后臺管理中心。從而實現(xiàn)定位功能，但是這樣的定位區(qū)域比較大，一般在半徑50米到60米的范圍。

　　所以我們要借助定位激活器來做到準確的定位判斷，如圖1.2

圖1.2

　　此設備為激活器，有4或者6根天線。每根天線有5米左右的延長線（最長可以做到20米延長線）,這些天線的天線頭可以實現(xiàn)3-3.5米的定位精度，每個天線的天線頭都會有個固定的地址碼號，如圖ID1到1D6。

　　所以，當設備安裝起來以后把激活器的天線分開布局，六根天線就可以控制6個點的范圍，當標簽進入每個天線的感應范圍以后被激活上傳標簽的ID號和天線的地址碼號，從而實現(xiàn)精確定位。

4、實施方案

　　根據(jù)現(xiàn)場情況和需求，本系統(tǒng)需要在倉庫內安裝若干定位基站用于數(shù)據(jù)采集，然在每個需要定位的地區(qū)安裝激活器，從激活器引出天線來定位。
倉庫的每個門口都需要裝雙天線的激活器，用于對物品出庫的跟蹤監(jiān)控和告警. 圖1.3

　　如圖所示，黑色小車經過激活器天線感知的范圍，小車上的標簽就會被激活上傳標簽的ID號和激活天線的地址碼號給閱讀器，然后傳給后臺，這樣就可以清楚的看見小車經過哪些位置

圖1.4

　　如圖1.4 根據(jù)現(xiàn)場的情況，激活器天線可以像此類布置。一個激活器的6根天線布置的大概情況。
　　把需要定位物品貼上定位標簽，當附有物品標簽的的物品離開倉庫時，如果是不允許離開的系統(tǒng)就會報警。

5、系統(tǒng)工作流程
　　1、根據(jù)現(xiàn)場繪制一張和現(xiàn)場相似的電子地圖，并導入系統(tǒng)，然后據(jù)現(xiàn)場設備安裝的位置在地圖上做相應的標記。

　　2、物品入庫
　　物品在入庫之前，用不干膠把定位標簽貼在物品上，然后登錄系統(tǒng)后臺給定位標簽關聯(lián)上物品信息，如：編號為100的標簽貼在了一批布上，登錄后臺以后，錄入這批入庫布的相關信息，然后把編號為100的標簽，分配給這批布。這就完成了物品入庫。

　　3、物品查找
　　當需要查找某件物品，可以在監(jiān)控端上輸入物品的名稱或與物品關聯(lián)的標簽的ID號，系統(tǒng)會在地圖上顯示物品所在的位置；如果有WIFI網絡用戶也可以通過平板電腦或智能手機登錄系統(tǒng)查看物品存放位置和，標簽關聯(lián)的物品信息。

　　4、物品監(jiān)控
　　當附有標簽的物品進入監(jiān)控范圍內時，系統(tǒng)就開始對標簽進行實時監(jiān)控，如果有附有定位標簽的物品未經授權離開倉庫時系統(tǒng)就會有聲音和圖像告警。

　　5、物品分類統(tǒng)計
　　當標簽對應的是一件物品或是一組相同的物品時，通過IE瀏覽器登錄系統(tǒng)后臺管理，點擊報表統(tǒng)計，可以分別統(tǒng)計出各類物品的數(shù)量，并生成報表。

　　6、系統(tǒng)拓撲圖

　　7、系統(tǒng)主要功能介紹：
　　7.1物品定位
　　能夠實時定位附有定位標簽的物品所在位置，并顯示在監(jiān)控端地圖上
　　7.2物品查找
　　在監(jiān)控端可輸入名稱或標簽號查找物品當前所處位置。
　　7.3告警功能
　　系統(tǒng)支持的告警功能有：標簽電壓低、標簽被非法拆下、標簽未經授權離開指定區(qū)域、標簽未經授權進入重點區(qū)域、設備故障、標簽消失等
　　7.4軌跡回放
　　可查詢某個標簽指定時間段的移動軌跡，這個時間段這個標簽都去過哪些區(qū)域。
　　7.5視頻聯(lián)動
　　用戶可以讓相應的告警調出相應的攝像頭的視頻。例如：如倉庫的100號標簽被非法取下時，可讓系統(tǒng)自動調出倉庫的攝像頭視頻。

　　7.6 標簽統(tǒng)計
　　系統(tǒng)可根據(jù)設定的時間隔（如每隔30秒或60秒）統(tǒng)計監(jiān)控區(qū)內標簽的數(shù)量。
　　用戶可通WIFI網絡使用安卓系統(tǒng)的平板電腦或手機，對標簽的位置或標簽關聯(lián)的物品信息進行查詢。
　　7.7 報表統(tǒng)計與查詢（需要做二次開發(fā)）
　　當用戶需要統(tǒng)計，所有標簽對應的物品數(shù)量時，登錄管理系統(tǒng)點擊報表統(tǒng)計，即可統(tǒng)計出所有標簽關聯(lián)的所有物品數(shù)量。如：標簽100，被附在一箱復印紙上時（每箱10包），102被附在一箱水杯上，每箱有50個。點擊報表統(tǒng)計，系統(tǒng)就會生成一個：復印紙 10 包，水 杯 50 個，的統(tǒng)計報表。在報表系統(tǒng)時，用戶可以按入庫時間，物品名稱，對應標簽號等進行查詢。

8、設備技術參數(shù)
　　8.1 RW-R801型工業(yè)級全向讀寫器

　　識別距離 ： 0 ～ 70米半徑
　　識別速度 ： 200 公里 / 小時
　　識別能力 ： 同時識別200張以上的標簽
　　識別角度 ： 全向
　　增 益 ： 3dBi 接收32級可調、發(fā)射4級可調
　　工作頻段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz
　　功耗標準 ： 工作功率為毫瓦級
　　安 全 性 ： 加密計算與安全認證，防止鏈路偵測
　　封裝特性 ： 正面ABS工程塑料，背部鋁合金腔體
　　可 靠 性 ： 防雷防水防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求
　　接口標準 ： RS485 Wiegand26 RJ45或WiFi等、各種開發(fā)用軟件接口
　　擴展I/O ： 開關量信號輸入與輸出各2路(可選)
　　電源標準 ： DC 7.5～12V 500～1000mA
　　外形尺寸 ： 180×135×60 mm(不含天線)
　　重 量 ： 0.8kg
　　安裝方式 ： 抱箍捆綁
　　典型應用
　　區(qū)域定位
　　RTLS人員區(qū)域定位（監(jiān)控）系統(tǒng)
　　范圍包括：醫(yī)院、養(yǎng)老院、學校、旅游部門、工礦、企事業(yè)單位、科研院所、部隊、監(jiān)獄等單位的人員區(qū)域定位、（跟蹤監(jiān)控）等管理應用。
資產監(jiān)控
　　RTLS資產監(jiān)控（區(qū)域定位）系統(tǒng)
　　范圍包括：涉密資產、貴重物品、倉儲物品、流轉資產


8.2 定位標簽

　　識別距離 ： 0 ～ 60米可調
　　識別速度 ： 200 公里 / 小時
　　識別能力 ： 具備200張/秒的防沖突性能
　　識別方式 ： 全向識別
　　固定增益 ： 0～3級可按需選定
　　工作頻段 ： 2.4 GHz ～ 2.4835GHz
　　通訊速率 ： 250K、1M、2M b/s三種可選
　　安 全 性 ： 加密計算與安全認證，防止鏈路偵測
　　功耗標準 ： 平均工作功率為微瓦級
　　電池配置 ： 扣式鋰錳電池，容量246mAh
　　使用壽命 ： 1~3年左右，可更換電池
　　電壓檢測 ： 電壓低于預設值時以無線信號提示
　　封裝特性 ： ABS工程塑料，抗高強度跌落與振動
　　環(huán)境特性 ： 工作溫度－40℃ ～85℃
　　工作濕度＜95％
　　可 靠 性 ： 防水防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求
　　尺 寸 ： 40×28×8 mm
　　重 量 ： 8g
　　安裝方式 ： 掛扣或雙面膠粘貼

8.3 RW-R750型低頻激活器

　　產品技術特性
　　激活范圍 ： 標配2組棒狀天線，每組0 ～ 3.5米半徑；最大可擴展識別范圍到1000m2
　　激活速度 ： 最大400 公里 / 小時通過時可被激活
　　激活能力 ： 同時激活500張以上的標簽
　　激活角度 ： 全向
　　中心頻率 ： 125KHz
　　抗干擾性 ： 采用時分多址技術，多設備互不干擾
　　穿透能力 ： 低頻波長2500m可完全穿越人體和墻體
　　標準接口 ： TTL、RS485接口
　　電源標準 ： DC 7.5～18V 1000～3000mA
　　工作溫度 ： -40～+85℃
　　封裝特性 ： 鋁合金外殼封裝
　　可 靠 性 ： 防水防沖擊，滿足工業(yè)環(huán)境要求
　　尺 寸 ： 148×98×45 mm(未包括外置天線)
　　重 量 ： 0.55Kg
　　安裝方式 ： 吸頂、掛壁或地埋等安裝方式

　　典型應用
　　各類門禁進出管理系統(tǒng)：涉密資產、貴重物品、倉儲物品、流轉資產、車輛、人員等

　　區(qū)域定位
　　RTLS人員、資產區(qū)域定位（監(jiān)控）系統(tǒng)
　　范圍包括：醫(yī)院、養(yǎng)老院、學校、旅游部門、工礦、企事業(yè)單位、科研院所、部隊、監(jiān)獄等單位的人員或資產區(qū)域定位、（跟蹤監(jiān)控）等管理應用。