基于半有源技術(shù)倉庫資產(chǎn)定位解決方案

1、概述

　　　物聯(lián)網(wǎng)是新一代信息技術(shù)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(wǎng)就是物物相連的互聯(lián)網(wǎng)”。這有兩層意思：第一，物聯(lián)網(wǎng)的核心和基礎(chǔ)仍然是互聯(lián)網(wǎng)，是在互聯(lián)網(wǎng)基礎(chǔ)上的延伸和擴展的網(wǎng)絡(luò)；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(wǎng)的定義是通過射擊頻技術(shù)（RFID）、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物品與互聯(lián)網(wǎng)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(wǎng)絡(luò)。

　　物聯(lián)網(wǎng)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(lǐng)域。

　　RFID智能定位系統(tǒng)，就是采了先進的RFID物聯(lián)技術(shù)，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(shù)是一種無線自動識別技術(shù)，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(yuǎn)距離自動識別技術(shù)，能對人員和物品遠(yuǎn)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(biāo)簽、定位基站、后臺管理軟件。應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識別的物品、設(shè)備、人員上，當(dāng)附著電子標(biāo)簽的待識別物品、設(shè)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(biāo)簽中的約定識別信息接收或?qū)⑻囟ǖ男畔懭?，從而實現(xiàn)自動識別物品或自動收集物品標(biāo)識信息的功能。


2.1定位系統(tǒng)主要定位設(shè)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(fù)責(zé)接收標(biāo)簽發(fā)出的信號，并上傳到定位服務(wù)器，安裝在定位區(qū)域內(nèi)。
（2） 定位標(biāo)簽
　　定位標(biāo)簽主要定時向定位基站發(fā)送無線信號，定位標(biāo)簽分人員定位標(biāo)簽和物品定位標(biāo)簽兩種。標(biāo)簽內(nèi)置電池，電池可更換，因為標(biāo)簽的功耗較低，所以人員標(biāo)簽的一塊電池，正常情況下能用3年以上。物品標(biāo)簽，采用電池規(guī)格不同所以工作時間也不一樣。
（3） 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備
（4） 計算機及服務(wù)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(biāo)簽主動發(fā)射信號給閱讀器上傳ID號，閱讀器通過網(wǎng)絡(luò)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(zhǔn)確的定位判斷，如圖1.2

圖1.2

　　此設(shè)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(dāng)設(shè)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(dāng)標(biāo)簽進入每個天線的感應(yīng)范圍以后被激活上傳標(biāo)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(nèi)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(jīng)過激活器天線感知的范圍，小車上的標(biāo)簽就會被激活上傳標(biāo)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(jīng)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(biāo)簽，當(dāng)附有物品標(biāo)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(dǎo)入系統(tǒng)，然后據(jù)現(xiàn)場設(shè)備安裝的位置在地圖上做相應(yīng)的標(biāo)記。

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

　　3、物品查找
　　當(dāng)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(guān)聯(lián)的標(biāo)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(wǎng)絡(luò)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(biāo)簽關(guān)聯(lián)的物品信息。

　　4、物品監(jiān)控
　　當(dāng)附有標(biāo)簽的物品進入監(jiān)控范圍內(nèi)時，系統(tǒng)就開始對標(biāo)簽進行實時監(jiān)控，如果有附有定位標(biāo)簽的物品未經(jīng)授權(quán)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(dāng)標(biāo)簽對應(yīng)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?fù)鋱D

　　7、系統(tǒng)主要功能介紹：
　　7.1物品定位
　　能夠?qū)崟r定位附有定位標(biāo)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(biāo)簽號查找物品當(dāng)前所處位置。
　　7.3告警功能
　　系統(tǒng)支持的告警功能有：標(biāo)簽電壓低、標(biāo)簽被非法拆下、標(biāo)簽未經(jīng)授權(quán)離開指定區(qū)域、標(biāo)簽未經(jīng)授權(quán)進入重點區(qū)域、設(shè)備故障、標(biāo)簽消失等
　　7.4軌跡回放
　　可查詢某個標(biāo)簽指定時間段的移動軌跡，這個時間段這個標(biāo)簽都去過哪些區(qū)域。
　　7.5視頻聯(lián)動
　　用戶可以讓相應(yīng)的告警調(diào)出相應(yīng)的攝像頭的視頻。例如：如倉庫的100號標(biāo)簽被非法取下時，可讓系統(tǒng)自動調(diào)出倉庫的攝像頭視頻。

　　7.6 標(biāo)簽統(tǒng)計
　　系統(tǒng)可根據(jù)設(shè)定的時間隔（如每隔30秒或60秒）統(tǒng)計監(jiān)控區(qū)內(nèi)標(biāo)簽的數(shù)量。
　　用戶可通WIFI網(wǎng)絡(luò)使用安卓系統(tǒng)的平板電腦或手機，對標(biāo)簽的位置或標(biāo)簽關(guān)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(dāng)用戶需要統(tǒng)計，所有標(biāo)簽對應(yīng)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(biāo)簽關(guān)聯(lián)的所有物品數(shù)量。如：標(biāo)簽100，被附在一箱復(fù)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(fù)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(yīng)標(biāo)簽號等進行查詢。

8、設(shè)備技術(shù)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(biāo)簽
　　識別角度 ： 全向
　　增 益 ： 3dBi 接收32級可調(diào)、發(fā)射4級可調(diào)
　　工作頻段 ： 2.4 GHz ～ 2.483 GHz
　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 工作功率為毫瓦級
　　安 全 性 ： 加密計算與安全認(rèn)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(biāo)準(zhǔn) ： RS485 Wiegand26 RJ45或WiFi等、各種開發(fā)用軟件接口
　　擴展I/O ： 開關(guān)量信號輸入與輸出各2路(可選)
　　電源標(biāo)準(zhǔn) ： 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(yīng)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(xué)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(yīng)用。
資產(chǎn)監(jiān)控
　　RTLS資產(chǎn)監(jiān)控（區(qū)域定位）系統(tǒng)
　　范圍包括：涉密資產(chǎn)、貴重物品、倉儲物品、流轉(zhuǎn)資產(chǎn)


8.2 定位標(biāo)簽

　　識別距離 ： 0 ～ 60米可調(diào)
　　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(rèn)證，防止鏈路偵測
　　功耗標(biāo)準(zhǔn) ： 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(yù)設(shè)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(chǎn)品技術(shù)特性
　　激活范圍 ： 標(biāo)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(biāo)簽
　　激活角度 ： 全向
　　中心頻率 ： 125KHz
　　抗干擾性 ： 采用時分多址技術(shù)，多設(shè)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(biāo)準(zhǔn)接口 ： TTL、RS485接口
　　電源標(biāo)準(zhǔn) ： 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(yīng)用
　　各類門禁進出管理系統(tǒng)：涉密資產(chǎn)、貴重物品、倉儲物品、流轉(zhuǎn)資產(chǎn)、車輛、人員等

　　區(qū)域定位
　　RTLS人員、資產(chǎn)區(qū)域定位（監(jiān)控）系統(tǒng)
　　范圍包括：醫(yī)院、養(yǎng)老院、學(xué)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(chǎn)區(qū)域定位、（跟蹤監(jiān)控）等管理應(yīng)用。