基于wifi-rfid室內精確定位解決方案

　　WIFI-RFID室內定位系統

　　本系統結合無線網絡、射頻識別(RFID)和實時定位等多種技術，提出了一種基于無線局域網的射頻識別技術全新的定位技術，完成對WIFI手機及WIFI移動設備定位定位跟蹤。在覆蓋無線局域網的地方，系統能夠隨時跟蹤監控各種資產和人員，并準確找尋到目標對象，實現對資產和人員的實時定位和監控管理。實時定位系統由最新的RFID電子標簽、RFID定位信標、遠距離RFID讀寫器和定位服務器組成。其中定位信標系我公司獨立開發的獨特的無線RFID讀寫器定位器，用來接收RFID電子標簽的RSSI及ID信息，并通過無線將接收到的定位信息發送給信標讀寫器定位基站，再通過無線局域網或有線以太網上傳給后臺定位服務器。

　　本系統采用無線信標定位器后，不僅使得項目實施維護更為方便，且極大降低了設備成本。用戶需要提高定位精度，只需要適當增加定位信標即可。后臺采用采用基于信號強度三角定位精準算法，對RFID人員定位及資產定位。本系統的特點是電子系統復雜性低，容易實現且成本低;定位精度高，抗干擾能力強。該系統可用于wifi室內定位、RFID室內定位、藍牙室內定位及Zigbee室內定位等。

　　1. Wifi-RFID定位系統組成

　　系統由RFID電子標簽、RFID遠距離讀寫器、RFID信標和定位服務器組成。

　　A.基站定位模式

　　B.信標定位模式

　　2. 定位系統原理

　　網頻wifi-RFID定位系統引進了國外wifi室內定位技術，將wifi三角定位技術應用到有源RFID人員定位系統。前端采用成本更低、功耗更低的有源RFID電子標簽，RFID定位信標接收2.4G有源RFID電子標簽并通過433M頻率發送給433M RFID信標讀寫器定位基站。項目實施更方便，也更便于維護，且成本更低，定位精度更高等特點。Wifi-rfid室內定位系統核心表現在集成有信號強度三角定位核心算法的定位服務器軟件。定位服務器是一個服務器運行程序，主要用于與標簽的通訊，包括接收和發送指令以及標簽實時定位的計算，同時提供標準API接口，用于第三方的二次開發。定位服務器是是整個實時定位系統運作的基石。 定位服務器給出一種基于信號強度RSSI核心定位算法，結合信號強度綁定和信號強度指紋采樣，給出rfid標簽位置信息，定位精度3到5米。

　　需要指出的是定位引擎實質是一種定位算法，我公司采用基于RSSI信號強度定位，采用核心三角定位算法，特殊的干擾處理算法，并可以結合指紋識別采樣算法。定位服務器軟件可以用來WIFI人員定位、RFID人員定位、Zigbee人員定位、藍牙人員定位等。也就是說物理傳輸層可以采用不同的方案，只要把定位器、被定位對象的MAC地址或ID號以及獲取到的信號強度值傳到服務器就可以實時定位。

　　定位服務器主要功能：

　　1) 與標簽進行實時通信：定位服務器接收到從標簽管理器,定位監控器發送的控制標簽的指令內容以后，轉為標簽所能識別數據包，發送給標簽,實現控制標簽的功能。接收標簽發送的數據，接收標簽所發送的無線信號數據，以及溫度等信息。經過分析以后，保存到系統中。

　　2) 計算標簽所在位置：根據所保存的標簽無線信號數據，分析出標簽所在位置的坐標點，保存于系統中，并通過電子地圖顯示。

　　3) 二次開發的標準API接口：為其他應用程序調用定位服務器的功能所開放的二次開發標準API接口。通過API,可以方便的把定位服務器集成于其他應用程序中。方便的實現系統的擴展以及系統集成。API可以用于標簽參數的設置、標簽數據的采集、標簽位置的信息、標簽報警的信息。

　　定位監控器:定位監控器是一個基于WEB模式的定位管理平臺，無需安裝任何客戶端軟件,部署簡單,易操作。定位監控器集監視、查詢、采集定位信息于一身，結合實際的地圖,在地圖中實時顯示標簽所在的位置,移動的歷史軌跡，還可以判斷標簽是否已經消失以及是否觸發相應的警告等信息。人員、資產佩戴或綁定標簽后，定位監控器就可以自動監視資產或人員的實時位置，直觀可視的對人員和資產進行實時定位管理。

　　定位監控器主要功能：

　　1) 用戶管理：顯示所有用戶的信息，設定并管理用戶的基本信息。

　　2) 實時定位：國內首家自主研發，獨創定位算法，精確定位標簽實時位置可達3-5米。

　　3) 區域報警：服務器可設置報警區域，當標簽進出報警設置區域，即會觸發服務器區域報警功能。

　　4) 即時報警：標簽向服務器主動發出報警信號，服務器界面即時顯示報警信息。

　　5) 消失報警：標簽斷電或標簽走出無線網絡覆蓋區域，會觸發服務器報警。

　　6) 歷史軌跡分析：服務器可對標簽的運行軌跡進行回放，分析標簽的歷史位置信息。

　　7) 無線傳感：通過對溫度、濕度、氣體密度、壓力、振動等進行級數設置，超越級數即會觸發服務器的無線傳感控制功能。

　　8) 地圖管理：根據標簽的運行狀況，可以自動切換標簽所在位置的電子地圖。

　　3. 定位系統說明

　　1) 定位精度說明

　　系統定位精度：取決于定位算法和定位器部署，通常定位精度在3到5米。如果需要更高的定位精度，需要部署更多的定位器節點。定位精度高低，和基站及無線信標部署有關系。如果希望精度5米，最好每隔10米部署一個基站或信標。在要求不高的情況下，可以適當減少定位器數量，采用對環境進行指紋采樣。需要特別提出的是，定位精度高低與wifi傳輸、Zigbee傳輸、RFID傳輸等沒有關系，定位精度的高低取決于定位服務器核心算法，還有定位器部署。

　　2) 定位器部署

　　定位器部署需要根據客戶定位需求及實際場地結合。如果希望精度5米，建議每隔10米部署一個定位器。定位器可以是基站也可以是無線信標。 定位可以采用指紋識別方式，對不同位置點進行RSSI信號強度采樣。采樣優點可以提高定位精度，缺點工程量大，采樣值和實際值往往不一致，受環境影響比較大。環境有變化，需要重新采樣。還有采樣時候人和物體方向都會影響定位效果，因而容易漂移。對環境影響不大的場所可以通過采樣提高定位精度。

　　3) WIFI-RFID實時定位系統和現有的WIFI定位有哪些優缺點

　　WIFI標簽實際也是一種有源RFID標簽，采用MCU加無線收發芯片設計。不同的調制方式和數據結構，沒有WIFI協議，普通無線AP讀取不了。WIFI-RFID實時定位系統側重解決了以下問題：

　　1)標簽功耗更低，同等條件下，標簽功耗只有WIFI標簽只分之一;

　　2)成本更低，節約成本至少一半;

　　3)系統更可靠，整合WIFI系統和RFID系統，WIFI定位存在嚴重的同頻干擾，本系統頻段已經避開常用的2.4G無線信號，尤其是避開無線WIFI頻段，且采用無線跳頻設計，不會存在電磁干擾現象，系統更穩定。

　　4)現有的WIFI定位技術不支持無線信標定位，只能采用WIFI基站，因而成本很高，不利于大規模推廣。網頻WIFI-RFID實時定位系統支持rfid信標定位，系統設備成本大幅降低，且穩定性、無線抗干擾能力更強。

　　5)WIFI定位通常采用信號強度指紋識別方式定位，需要對現場進行RSSI指紋采樣，由于受環境影響很大，定位漂移現象很嚴重。且環境一旦有變化，需要重新采樣。此外，采用指紋采樣方式，不斷采用指紋匹配比較，加大服務器運算，對服務器要求也很高。網頻WIFI-RFID定位系統，引入rfid信標作定位器節點，實體節點取代指紋采用，基本消除漂移現象。同時也支持指紋識別采樣定位。

　　4. 定位系統其他軟件

　　1) 場景規劃軟件

　　針對系統場景部署設計的采樣定位工具軟件。通過本軟件對定位系統進行場地，AP，定位點等功能的部署，加載地圖，設定軌跡路線;對系統定位卡在采樣點進行采樣管理，上傳到服務器，達到定位目的。

　　主要功能:

　　1)場地管理：設置多個場地、每個場地的各個場景、定位點信息、地圖分布AP、地圖區域、地圖軌跡地圖信息。

　　2)定位器管理：添加或者刪除地圖上的AP定位器。

　　3)標簽管理:增加采樣標簽。

　　4)采樣管理：設置現實采樣組、場景、定位點、采樣點、與標簽綁定信息。

　　2) 定位器管理軟件

　　定位器管理軟件是一個專門管理和監控定位系統中定位器的管理軟件，可以監控遠端定位器運作狀態，現場部署調試工具軟件。

　　主要功能：

　　1)AP Locator列表：可以對列表中的AP進行新增、修改、刪除等操作，并可以按MAC地址等條件來過濾列表中的AP, 對AP實現批量操作。

　　2)配置AP：批量配置AP參數，可配置參數包括：SSID、Channel、IP、DHCP、MAC過濾等。

　　3)設置AP的基礎信息：為了方便對AP進行管理，為AP設置一些管理信息(如MAC、登錄名、密碼等，這些信息只保存到數據庫中，并非寫到AP中)。

　　4)查看定位器掃描：查看該AP返回的掃描信號強度，幫助用戶調整定位器部署，優化定位效果。

　　5. 定位系統特點：

　　1) 可架設在現有的無線局域網，安裝實施靈活方便迅捷;定位標簽可以放置于任何資產和人員上，實現對資產和人員的實時準確定位。

　　2) 超低功耗，普通紐扣電池500mAH，標簽每秒發射一次，電池壽命可達3年以上。

　　3) 設備成本更低，包括定位標簽和定位器。遠低于wifi定位系統，適宜大面積推廣商用。

　　4) 遠距離識別，室內、外定位，采用RSSI場強定位，精度在3到5米。

　　5) 系統更穩定，可靠性更高，不存在wifi定位同頻干擾問題。

　　6) RFID定位信標使得系統實施和維護更為方便，且大幅降低系統設備成本。

　　7) 高可靠性,工作溫度-30℃~75℃，防水，防塵，在惡劣環境下24小時正常工作。

　　6. 合作共贏

　　上海網頻科技有限公司 (ShangHai NetRadio Ele&Tec Co.Ltd)致力于物聯網射頻識別定位產品戰略研究，依托公司核心技術，提供基于wifi、RFID及藍牙系統精確定位系統。公司主營產品:遠距離rfid讀寫器、rfid電子標簽、rfid定位信標、藍牙電子標簽、藍牙讀寫器、室內定位系統等。產品主要用于wifi人員定位、rfid人員定位、藍牙人員定位、手機室內定位等。一方面，根據客戶需要為客戶定制定位服務器定位引擎，定位引擎軟件支持wifi人員定位、rfid人員定位、藍牙人員定位等。另外一方面，為客戶提供基于rfid室內定位、wifi室內定位及藍牙室內定位高性價比產品。

　　物聯網行業發展進入移動互聯網時代，網頻尋求物聯網行業應用公司深度合作。網頻產品主要集中在定位產品以及定位引擎算法，行業應用才是硬道理。公司特面向全國誠招戰略合作伙伴，特別是行業應用以及云服務平臺和網頻科技一塊為企業、商戶打造物聯網全新無線定位網絡通訊服務平臺。合作共贏!