基于室内室外的wifi无线定位技术

电子

本帖最后由 pos_tech 于 2012-9-13 10:04 编辑

POS物联网定位监控的原理和应用

系统简介：

POS监控、定位系统是结合物联网、云计算等多种技术的产物，国内首创多频复用技术，在传播的距离和穿透性、保真方面与同类产品更胜一筹，广泛运用于社区、家庭、电力、监（狱）、工厂及煤矿等纵多行业，实现对安防的监控（如燃气的泄露、红外对射的预警、火灾、漏水等等），环境的监测（如车间或家庭房间内的温度、湿度等生存环境参数），人员或物体的定位、监测、实时跟踪、运动轨迹的查看，在系统的算法上使用了云定位算法，吸取传统的指纹算法及三角定位算法部分优势，并与其大尽不同，在硬件资源上要求更低，更准确，更实时。

系统的组成：

系统由时尚的无线电子标签；廉价的监控、定位基站；一些无线传感器（可选配）；服务软件及客户软件构成。
最小可运行系统可有基站、标签、软件三者构成。

(S型电子标签)
（智能网关）

系统框图：

系统的优势

运用国际上通用的wifi网络，使用低成本的wifi小型基站（提供多种不同型号）和电子标签，
目前在国内具有最高性价比的产品。
产品提供高效的电源管理和轻巧时尚的外观，待机时间和电池寿命更长，用户感受优越。
系统响应时间更快，良好情况下，可在1秒内定位用户。
系统可承受用户量更大，同时能承受上万级用户定位计算。
定位精度高，可达到2~3米的定位精度。
兼容目前大多数无线厂商的基站和手机。
融入了智能安防、智能监控等行业的应用需要。

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系统的应用领域

1. 游乐场少年儿童的定位、商场购物人员少年儿童的定位

实时监控儿童的位置
播放儿童在游乐场等场所的运动轨迹
当儿童离开家长较远距离时能够发出通知让家长知晓
儿童找不到家长后能够远程向监护人求救
......

2. 安防监(控)行业

系统可高效实时监(控)火灾、燃气泄露、盗贼入室盗窃等事件的发生，并在发生上述事件时，系统自动调看视频，给用户发生短信和其它方式通知。
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3. 智能社区保安巡更及小区智能安防

进入或者走出禁止区域自动告警;
发生紧急状况，需要支援，值班保安可以按一下告警按钮，即可实时传送告警信息至中心服务器，管理中心根据标签所在位置，马上派人前去支援帮助;
查看保安的运动轨迹；
统计保安的工作业绩；

避免代替上岗现象;
防止代替上岗现象;
防止保安值班时偷懒、擅自离开巡.查区域现象;
防止擅自闯.入非保安人员出入的区域会发出告警;
外部人员恶意翻.墙进入社区后告警、视频立刻查看当前情况；
业主家中发生煤气、火灾、漏水、入.窗等事件后，保安部可立即收到信息；
……

4. 员工的动态考勤

监控员工进入及离开工厂是时间；
查看员工当前所处的位置，厂区现场或者某个地点究竟有多少人，这些人是谁；
统计员工的在岗时长，加班时长，出勤、请假和缺勤报表等等；
员工出现紧急情况求救；
员工进入禁区后发出告警；
一旦发生事故，立即能查出多少人遇险，他们是谁，他们在哪里遇险等；
……

5. 监狱中的使用
准确定位到服刑人员在放风区的实时位置区域，在电子地图上显示相关位置；
具有视频系统的，报警时可自动调用标签所在位置附近的摄像头，查看发生什么情况；
可查看服刑人员的运动轨迹，与谁在一起；
当服刑人员故意离开放风区后或逃离监区发出告警；
各个监房服刑人员的分布与具体信息，可调用各个监房的视频；
查看警员的警力分布和巡更情况；
……

6. 医疗、油田、煤矿、智能变电站等行业的使用

提高医疗设备的利用率、降低人员利用率。（如在输液时护士暂时离开，这时候可通过手中的按钮及时通知护士）；
医院可通过系统加强病患的安全监控，提高医疗服务水准与质量。
地下煤层发生紧急情况后进行求救；
发生恶性事件后，搜寻地下人员当前的位置；
……

智能手机定位

带有wifi功能的智能手机，可接入系统实现定位等功能。

我们携手诺基亚、华为厂商，降低手机功耗，打造支持目前市场上大多数的智能手机的定位系统。

其它无线系统的定位原理

红外室内智能定位系统，是利用红外线的高精度室内智能定位系统。它从室内荧光灯获取电源的发信装置通过红外线发送位置信息，终端接收到信息后再发送给服务器，这样便可测定终端的位置。通过从荧光灯取得能量的位置信息发信装置发射红外线确认信息的位置管理系统。终端通过接收位置信息，传输到服务器，以确定终端的位置。
GPS 定位系统，绝对定位利用 GPS 进行绝对定位的基本原理为：以 GPS 卫星与用户接收机天线之间的几何距离观测量为基础，并根据卫星的瞬时坐标（ XS ,YS ,ZS ），以确定用户接收机天线所对应的点位，即观测站的位置。相对定位，亦称差分 GPS 定位，是目前 GPS 定位中精度最高的一种定位方法。其基本定位原理，用两台 GPS 用户接收机分别安置在基线的两端，并同步观测相同的 GPS 卫星，以确定基线端点（测站点）在 WGS-84 坐标系中的相对位置或称基线向量。

蓝牙技术。蓝牙技术通过测量信号强度进行定位。这是一种短距离低功耗的无线传输技术，在室内安装适当的蓝牙局域网接入点，把网络配置成基于多用户的基础网络连接模式，并保证蓝牙局域网接入点始终是这个微微网(piconet)的主设备，就可以获得用户的位置信息。蓝牙技术主要应用于小范围定位，例如单层大厅或仓库。
超声波定位技术。超声波测距主要采用反射式测距法，通过三角定位等算法确定物体的位置，即发射超声波并接收由被测物产生的回波，根据回波与发射波的时间差计算出待测距离，有的则采用单向测距法。超声波定位系统可由若干个应答器和一个主测距器组成，主测距器放置在被测物体上，在微机指令信号的作用下向位置固定的应答器发射同频率的无线电信号，应答器在收到无线电信号后同时向主测距器发射超声波信号，得到主测距器与各个应答器之间的距离。当同时有3个或3个以上不在同一直线上的应答器做出回应时，可以根据相关计算确定出被测物体所在的二维坐标系下的位置。
目前国内市场主要几种定位技术的对比参考

	WIFI	Rfid	Zigbee	Uwb (Ultra Wideband)
频率	2.4GHz	125kHz/13.54MHz/850-910MHz/2.45GHz	868MHz/915MHz/2.4GHz	3.1 - 0.6GHz
定位精度（米）	<=1 (可以通过优化定位技术实现) >10一般情况下	3-10 (低频有源) 10 -30 (高频无源)	12 – 70	0.10 - 0.30
抗干扰能力	强	弱	弱	差
系统重用性	好	一般	差	差
部属容易度	使用无线（简单容易）使用有线(有些麻烦，但信号很好)	需要布线，比较麻烦	一般	一般