1、項目背景

化工園區(qū)化工廠是生產(chǎn)安全重點單位，對人員定位管理需求強烈。對人員定位主要需求是：一般區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計、人員軌跡、重點區(qū)域人員實時精準定位。

華安聯(lián)大安全化工園區(qū)人員全過程軌跡化安全解決方案通過人員實時定位管理、移動軌跡追溯、險情一鍵呼救、電子圍欄智能預警等功能，實現(xiàn)工作人員實時查看人員位置、線路回放事件追溯、危險發(fā)生時快速救援及超員/缺員預警、長時間靜止預警、越界/滯留預警管控。提升應(yīng)急效率，減少危險的發(fā)生。

人員數(shù)據(jù)統(tǒng)計、人員軌跡、重點區(qū)域數(shù)據(jù)可視化分析功能對于人員位置、人員狀態(tài)等均可與監(jiān)控中心大屏連接，實時顯示全園區(qū)內(nèi)的監(jiān)控人員分布信息、異常情況等，對重要數(shù)據(jù)形成可視化統(tǒng)計圖表，提升對整個園區(qū)的把控能力和信息化程度。

2、建設(shè)原則

本方案設(shè)計遵循技術(shù)先進、功能齊全、性能穩(wěn)定、節(jié)約成本的原則。并綜合考慮施工、維護及操作因素，并將為今后的發(fā)展、擴建、改造等因素留有擴充的余地。本系統(tǒng)設(shè)計內(nèi)容是系統(tǒng)的、完整的、全面的；設(shè)計方案具有科學性、合理性、可操作性。

其具有以下原則：

1）靠性與穩(wěn)定性

整體可靠性是本系統(tǒng)必須解決的首要問題。從系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)、技術(shù)措施、設(shè)備性能、系統(tǒng)管理、廠商技術(shù)支持及維修能力等方面著手，確保系統(tǒng)正常、穩(wěn)定、可靠地連續(xù)運行，將系統(tǒng)發(fā)生故障的可能性降到最低。根據(jù)用戶實際要求，所選用的設(shè)備在滿足環(huán)境條件下完全可以長期可靠地正常運行。

2）經(jīng)濟性與實用性

充分考慮用戶實際需要和信息技術(shù)發(fā)展趨勢，根據(jù)用戶現(xiàn)場環(huán)境，設(shè)計選用功能和適合現(xiàn)場情況、符合用戶要求的系統(tǒng)配置方案，通過嚴密、有機的組合，實現(xiàn)最佳的性能價格比，以便節(jié)約工程投資，同時保證系統(tǒng)功能實施的需求，經(jīng)濟實用。

3）安全性

網(wǎng)絡(luò)安全：要求本地視頻專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)物理隔離。若要建立連接必須采取符合相關(guān)部門要求的技術(shù)手段。

信息安全：要嚴格設(shè)置用戶使用權(quán)限及審批方式。各級用戶只能調(diào)看本權(quán)限范圍內(nèi)的視頻信息。

傳輸安全：視頻信息的傳輸過程要注意防止各種非法提取或篡改，應(yīng)保證所有視頻信號都通過視頻專網(wǎng)進行傳輸。

設(shè)備安全：視頻監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備必須滿足可靠性和安全性的要求，設(shè)備選型要選先進成熟的市場主流產(chǎn)品，要求安全可靠，保證系統(tǒng)不間斷運行。對關(guān)鍵的設(shè)備、數(shù)據(jù)和接口應(yīng)該采用冗余設(shè)計，要具有故障檢測、系統(tǒng)恢復等功能。

4）先進性

系統(tǒng)應(yīng)充分考慮科學技術(shù)的迅猛發(fā)展趨勢，應(yīng)用國內(nèi)外業(yè)界較先進和標準的主流技術(shù)來保證系統(tǒng)各項功能的實現(xiàn)；按功能做成模塊化的子系統(tǒng)，提供強大靈活的聯(lián)動平臺，并保證系統(tǒng)可以方便靈活地在處理能力、系統(tǒng)容量、功能點等方面進行擴充和升級換代，從而確保系統(tǒng)在未來一段時間內(nèi)滿足形勢和業(yè)務(wù)發(fā)展的需要。

5）管理性

易管理性：系統(tǒng)設(shè)計時要充分考慮系統(tǒng)的可管理性，對用戶權(quán)限管理、網(wǎng)絡(luò)管理、設(shè)備管理提出要求并給出實現(xiàn)方式。

易維護性：系統(tǒng)應(yīng)具備自檢、故障診斷及故障弱化功能，在出現(xiàn)故障時，應(yīng)能得到及時、快速的維護及故障管理等。

6）開放性

以現(xiàn)有成熟的產(chǎn)品為對象設(shè)計，同時還考慮到周邊信息通信環(huán)境的現(xiàn)狀和技術(shù)的發(fā)展趨勢，可與治安、防盜報警系統(tǒng)實現(xiàn)聯(lián)動，具有RJ-45網(wǎng)絡(luò)通訊口，可實現(xiàn)遠程控制。

7）可擴充性

系統(tǒng)設(shè)計中考慮到今后技術(shù)的發(fā)展和使用的需要，具有更新、擴充和升級的可能。并根據(jù)今后該項目工程的實際要求擴展系統(tǒng)功能，同時，本方案在設(shè)計中留有冗余，以滿足今后的發(fā)展要求。

追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置在滿足用戶對功能、質(zhì)量、性能、價格和服務(wù)等各方面要求的前提下，追求最優(yōu)化的系統(tǒng)設(shè)備配置，以盡量降低系統(tǒng)造價。

保留足夠的擴展容量該項目設(shè)備的控制容量上保留一定的余地，以便在系統(tǒng)中改造新的控制點；系統(tǒng)中還保留與其他計算機或自動化系統(tǒng)連接的接口；也盡量考慮未來科學的發(fā)展和新技術(shù)的應(yīng)用。提高監(jiān)管力度與綜合管理水平本項目系統(tǒng)設(shè)備控制需要高效率、準確及可靠。

3、主流定位技術(shù)

3.1.衛(wèi)星定位

圖1 衛(wèi)星定位

衛(wèi)星定位即是通過接收衛(wèi)星提供的經(jīng)緯度坐標信號來進行定位，衛(wèi)星定位系統(tǒng)主要有：美國全球定位系(GPS)、俄羅斯格洛納斯(GLONASS)、歐洲伽利略(GALILEO)系統(tǒng)、中國北斗衛(wèi)星導航系統(tǒng)，其中GPS系統(tǒng)是現(xiàn)階段應(yīng)用最為廣泛、技術(shù)最為成熟的衛(wèi)星定位技術(shù)。

GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)由三部分組成：空間部分、地面控制部分、用戶設(shè)備部分。

圖2 GPS系統(tǒng)

空間部分是由24顆工作衛(wèi)星組成，它們均勻分布在6個軌道面上（每個軌道面4顆），衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星，并能保持良好定位解算精度的幾何圖象；

控制部分主要由監(jiān)測站、主控站、備用主控站、信息注入站構(gòu)成，主要負責GPS衛(wèi)星陣的管理控制；

用戶設(shè)備部分主要是GPS接收機，主要功能是接收GPS衛(wèi)星發(fā)射的信號，獲得定位信息和觀測量，經(jīng)數(shù)據(jù)處理實現(xiàn)定位。

GPS的定位原理說白了就是通過四顆已知位置的衛(wèi)星來確定GPS接收器的位置。

要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過紀錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這一距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距）。

當GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用1和0二進制碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發(fā)射導航電文。導航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。然而，由于用戶接受機使用的時鐘與衛(wèi)星星載時鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標x、y、z外,還要引進一個變量t即衛(wèi)星與接收機之間的時間差作為未知數(shù)，然后用4個方程將這4個未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機所處的位置，至少要能接收到4個衛(wèi)星的信號。如下圖所示：

圖3 GPS定位原理

衛(wèi)星定位雖然精度高、覆蓋廣，但其成本昂貴、功耗大，并不適合于所有用戶。

3.2.基站定位

圖4 基站定位

基站定位一般應(yīng)用于手機用戶，手機基站定位服務(wù)又叫做移動位置服務(wù)（LBS，LocationBasedService），它是通過電信移動運營商的網(wǎng)絡(luò)（如GSM網(wǎng)）獲取移動終端用戶的位置信息。

手機等移動設(shè)備在插入sim卡開機以后，會主動搜索周圍的基站信息，與基站建立聯(lián)系，而且在可以搜索到信號的區(qū)域，手機能搜索到的基站不止一個，只不過遠近程度不同，再進行通信時會選取距離最近、信號最強的基站作為通信基站。其余的基站并不是沒有用處了，當你的位置發(fā)生移動時，不同基站的信號強度會發(fā)生變化，如果基站A的信號不如基站B了，手機為了防止突然間中斷鏈接，會先和基站B進行通信，協(xié)調(diào)好通信方式之后就會從A切換到B。這也就是為什么同樣是待機一天，你在火車上比在家里耗電要多的原因，手機需要不停的搜索、連接基站。

基站定位的原理也很簡單：我們知道，距離基站越遠，信號越差，根據(jù)手機收到的信號強度可以大致估計距離基站的遠近，當手機同時搜索到至少三個基站的信號時（現(xiàn)在的網(wǎng)絡(luò)覆蓋這是很輕松的一件事情），大致可以估計出距離基站的遠近；基站在移動網(wǎng)絡(luò)中是唯一確定的，其地理位置也是唯一的，也就可以得到三個基站（三個點）距離手機的距離，根據(jù)三點定位原理，只需要以基站為圓心，距離為半徑多次畫圓即可，這些圓的交點就是手機的位置。

圖5 基站“三點定位”原理

由于基站定位時，信號很容易受到干擾，所以先天就決定了它定位的不準確性，精度大約在150米左右，基本無法開車導航。定位條件是必須在有基站信號的位置，手機處于sim卡注冊狀態(tài)（飛行模式下開wifi和拔出sim卡都不行），而且必須收到3個基站的信號，無論是否在室內(nèi)。但是，定位速度超快，一旦有信號就可以定位，目前主要用途是沒有GPS且沒有wifi的情況下快速大體了解下你的位置。

3.3.FRID定位

RFID定位的基本原理是，通過一組固定的閱讀器讀取目標RFID標簽的特征信息（如身份ID、接收信號強度等），同樣可以采用近鄰法、多邊定位法、接收信號強度等方法確定標簽所在位置。

這種技術(shù)作用距離短，一般最長為幾十米。但它可以在幾毫秒內(nèi)得到厘米級定位精度的信息，且傳輸范圍很大，成本較低。同時由于其非接觸和非視距等優(yōu)點，可望成為優(yōu)選的室內(nèi)定位技術(shù)。

目前，射頻識別研究的熱點和難點在于理論傳播模型的建立、用戶的安全隱私和國際標準化等問題。優(yōu)點是標識的體積比較小，造價比較低，但是作用距離近，不具有通信能力，而且不便于整合到其他系統(tǒng)之中，無法做到精準定位，布設(shè)讀卡器和天線需要有大量的工程實踐經(jīng)驗難度大。

3.4.藍牙技術(shù)

藍牙定位基于RSSI（ReceivedSignalStrengthIndication，信號場強指示）定位原理。根據(jù)定位端的不同，藍牙定位方式分為網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位和終端側(cè)定位。

網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位系統(tǒng)由終端（手機等帶低功耗藍牙的終端）、藍牙beacon節(jié)點，藍牙網(wǎng)關(guān)，無線局域網(wǎng)及后端數(shù)據(jù)服務(wù)器構(gòu)成。其具體定位過程是：

圖6 藍牙定位

1）首先在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)beacon和藍牙網(wǎng)關(guān)。

2）當終端進入beacon信號覆蓋范圍，終端就能感應(yīng)到beacon的廣播信號，然后測算出在某beacon下的RSSI值通過藍牙網(wǎng)關(guān)經(jīng)過wifi網(wǎng)絡(luò)傳送到后端數(shù)據(jù)服務(wù)器，通過服務(wù)器內(nèi)置的定位算法測算出終端的具體位置。

終端側(cè)定位系統(tǒng)由終端設(shè)備（如嵌入SDK軟件包的手機）和beacon組成。其具體定位原理是：

圖7 藍牙定位原理

1）首先在區(qū)域內(nèi)鋪設(shè)藍牙信標

2）beacon不斷的向周圍廣播信號和數(shù)據(jù)包

3）當終端設(shè)備進入beacon信號覆蓋的范圍，測出其在不同基站下的RSSI值，然后再通過手機內(nèi)置的定位算法測算出具體位置。

終端側(cè)定位一般用于室內(nèi)定位導航，精準位置營銷等用戶終端；而網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位主要用于人員跟蹤定位，資產(chǎn)定位及客流分析等情境之中。藍牙定位的優(yōu)勢在于實現(xiàn)簡單，定位精度和藍牙信標的鋪設(shè)密度及發(fā)射功率有密切關(guān)系。并且非常省電，可通過深度睡眠、免連接、協(xié)議簡單等方式達到省電目的。

3.5.慣性導航技術(shù)

這是一種純客戶端的技術(shù)，主要利用終端慣性傳感器采集的運動數(shù)據(jù)，如加速度傳感器、陀螺儀等測量物體的速度、方向、加速度等信息，基于航位推測法，經(jīng)過各種運算得到物體的位置信息。

圖8 慣性導航技術(shù)

隨著行走時間增加，慣性導航定位的誤差也在不斷累積。需要外界更高精度的數(shù)據(jù)源對其進行校準。所以現(xiàn)在慣性導航一般和WiFi指紋結(jié)合在一起，每過一段時間通過WiFi請求室內(nèi)位置，以此來對MEMS產(chǎn)生的誤差進行修正。該技術(shù)目前的商用得也比較成熟，在掃地機器人中得到廣泛應(yīng)用。

3.6.超寬帶(UWB)定位技術(shù)

超寬帶技術(shù)是近年來新興一項全新的、與傳統(tǒng)通信技術(shù)有極大差異的通信無線新技術(shù)。它不需要使用傳統(tǒng)通信體制中的載波，而是通過發(fā)送和接收具有納秒或微秒級以下的極窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)，從而具有3.1~10.6GHz量級的帶寬。目前，包括美國，日本，加拿大等在內(nèi)的國家都在研究這項技術(shù)，在無線室內(nèi)定位領(lǐng)域具有良好的前景。

UWB技術(shù)是一種傳輸速率高，發(fā)射功率較低，穿透能力較強并且是基于極窄脈沖的無線技術(shù)，無載波。正是這些優(yōu)點，使它在室內(nèi)定位領(lǐng)域得到了較為精確的結(jié)果。

超寬帶（UWB）定位技術(shù)利用事先布置好的已知位置的錨節(jié)點和橋節(jié)點，與新加入的盲節(jié)點進行通訊，并利用三角定位或者“指紋”定位方式來確定位置。

圖9 超寬帶技術(shù)

超寬帶可用于室內(nèi)精確定位，例如戰(zhàn)場士兵的位置發(fā)現(xiàn)、機器人運動跟蹤等。超寬帶系統(tǒng)與傳統(tǒng)的窄帶系統(tǒng)相比，具有穿透力強、功耗低、抗干擾效果好、安全性高、系統(tǒng)復雜度低、能提供精確定位精度等優(yōu)點。因此，超寬帶技術(shù)可以應(yīng)用于室內(nèi)靜止或者移動物體以及人的定位跟蹤與導航，且能提供十分精確的定位精度。根據(jù)不同公司使用的技術(shù)手段或算法不同，精度可保持在0.1m~0.5m。

3.7.視覺定位

視覺定位系統(tǒng)可以分為兩類，一類是通過移動的傳感器（如攝像頭）采集圖像確定該傳感器的位置，另一類是固定位置的傳感器確定圖像中待測目標的位置。根據(jù)參考點選擇不同又可以分為參考三維建筑模型、圖像、預部署目標、投影目標、參考其他傳感器和無參考。

參考３Ｄ建筑模型和圖像分別是以已有建筑結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)庫和預先標定圖像進行比對。而為了提高魯棒性，參考預部署目標使用布置好的特定圖像標志（如二維碼）作為參考點；投影目標則是在參考預部署目標的基礎(chǔ)上在室內(nèi)環(huán)境投影參考點。參考其他傳感器則可以融合其他傳感器數(shù)據(jù)以提高精度、覆蓋范圍或魯棒性。

4、方案論證

結(jié)合實際化工園區(qū)的業(yè)務(wù)及場景需求，人員定位項目建設(shè)選取的技術(shù)方案通常有：

• 基于藍牙+LORA技術(shù)的定位方案；

• 基于UWB精準定位技術(shù)的定位方案；

• 基于RFID技術(shù)的區(qū)域定位方案；

1. 藍牙+Lora技術(shù)方案分析

藍牙+Lora定位技術(shù)方案的核心設(shè)計思路是通過藍牙作為位置信標點，人員卡片由藍牙數(shù)據(jù)接收模塊與lora通信模塊構(gòu)成，藍牙數(shù)據(jù)接收模塊接收發(fā)射的信號，通過lora通信模塊將信標數(shù)據(jù)上傳到后臺。

此技術(shù)方案的優(yōu)點非常明顯，藍牙可以通過電池進行供電，無需布線與組網(wǎng)，建設(shè)成本大幅減少；采用Lora技術(shù)上傳數(shù)據(jù)，無需資費。此技術(shù)方案是目前化工廠人員定位主要采用的方案。

此技術(shù)方案的不利因素主要有3點：
采用Lora通信技術(shù)上傳數(shù)據(jù)存在政策管控風險。盡管在頻譜分配里沒有對Lora技術(shù)在相應(yīng)的應(yīng)用進行明確限制，但是LORA技術(shù)主要是由美國公司掌握，具備廣域通信能力。與有運營商部署建設(shè)的NB-IOT技術(shù)相比，由于信息安全的原因，Lora通信大概率會被限制使用而被淘汰。

卡片功耗大。由于卡片一直處于信號接收狀態(tài)，會導致卡片功耗大，卡片需要充電，增加維護成本。

只能實現(xiàn)區(qū)域位置識別。由于藍牙信號在2.4Ghz頻段，在室內(nèi)定位場景中，受信號多徑影響較大，會出現(xiàn)所謂信號漂的現(xiàn)象，出現(xiàn)定位錯誤，如樓層定位錯誤，房間識別定位錯誤。

1. 基于UWB技術(shù)精準人員定位方案

UWB定位技術(shù)原理上可以實現(xiàn)30cm的室內(nèi)定位精度，在化工廠，UWB定位技術(shù)不適合全面部署，原因如下：

成本太高，要實現(xiàn)全程精準定位，需要部署大量的基站，建設(shè)成本很高。
設(shè)備需要組網(wǎng)，部署與建設(shè)維護成本均較高。
因此，在化工廠只適合做重點區(qū)域的部署，實現(xiàn)高精度的人員管控。

1. 基于多頻有源RFID技術(shù)的區(qū)域人員定位方案

基于多頻有源RFID技術(shù)的區(qū)域人員定位技術(shù)可以實現(xiàn)準確的區(qū)域人數(shù)統(tǒng)計，卡片成本低，續(xù)航時間長，用戶體驗較好，其不利的因素是與UWB技術(shù)一樣，需要部署大量基站設(shè)備，基站設(shè)備需要布線與組網(wǎng)。

5、應(yīng)用場景

人員定位是對園區(qū)人員及外來訪客人員進行無感定位，采用身份識別與定位技術(shù)和視頻人臉識別相結(jié)合的技術(shù)，以便實現(xiàn)人員的動態(tài)管理。

普通區(qū)域：采用性價比較高的RFID技術(shù)，對人員進行大致定位，輔助軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)人員軌跡查詢等功能；

重點區(qū)域：采用精度較高的UWB技術(shù)，對人員進行誤差在0.5米精確定位，輔助軟件系統(tǒng)，實現(xiàn)人員軌跡查詢等功能；

部分定位為覆蓋區(qū)域：通過關(guān)鍵點位的視頻監(jiān)控，輔助人臉識別技術(shù)，將人員經(jīng)過的視頻抓拍點位，通過地圖展示、串聯(lián)，實現(xiàn)人員軌跡查詢等功能。

6、業(yè)務(wù)流程

圖10人員定位流程圖

7、系統(tǒng)架構(gòu)

通過在園區(qū)部署基于RFID和UWB技術(shù)的定位設(shè)備，并為相關(guān)人員配置標簽卡（具有唯一ID），標簽卡接收基站下發(fā)信號，通過接收信號時間差，利用定位TDOA算法實現(xiàn)定位功能，結(jié)合視頻聯(lián)動等技術(shù)，實現(xiàn)對人員的智能化管理。

系統(tǒng)由應(yīng)用層、解算層、傳輸層和設(shè)備層（定位基站和定位標簽）構(gòu)成，傳輸層主干網(wǎng)通信方式采用無線主干網(wǎng)（現(xiàn)場不方便布線），基于無線主干網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，下圖所示。

圖11 系統(tǒng)架構(gòu)圖

8、場景方案

8.1RFID人員定位系統(tǒng)

8.1.1RFID系統(tǒng)概述

無線射頻識別即射頻識別技術(shù)（Radio Frequency Identification，RFID），是自動識別技術(shù)的一種，通過無線電波不接觸快速進行信息交換實現(xiàn)識別、數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪康?#xff0c;并結(jié)合數(shù)據(jù)訪問技術(shù)連接數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，串聯(lián)起一個極其復雜的系統(tǒng)。

在識別系統(tǒng)中通過電磁波實現(xiàn)電子標簽的讀寫與通信，根據(jù)通信距離，可分為近場和遠場，可以根據(jù)使用場景的需要來選擇采用。

一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器、電子標簽以及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部分所組成，電子標簽和閱讀器之間進行無線雙向信息交換，閱讀器和應(yīng)用軟件之間進行指令、數(shù)據(jù)的傳輸和處理。

人員動態(tài)管理系統(tǒng)，就是利用RFID系統(tǒng)，將電子標簽制作成為人員隨身佩戴的電子工牌，在工作場地或者活動的園區(qū)部署閱讀器來獲取工牌的無線信號，不同位置的閱讀器將實時讀取到的工牌信號傳送到軟件平臺進行處理，即可生成實時位置信息、歷史軌跡信息，結(jié)合相應(yīng)的權(quán)限設(shè)置，即可實現(xiàn)人員的實時動態(tài)管理應(yīng)用。

8.1.2方案介紹

（1）RFID技術(shù)選用基礎(chǔ)

電子工牌選擇近場RFID、遠場RFID二合一方式，無線頻段分別為13.56M和2.4G。13.56M為近場通信方式，通信范圍為0~4厘米，適合作為近距離刷卡識別場景使用；2.4G為遠場通信方式，其識別距離根據(jù)閱讀器的接收靈敏度不同可以覆蓋幾十米到100米以上，作為遠距離無感定位場景使用。

2.4G頻段屬于公共頻段，不涉及無線頻率的申請使用，全球范圍均可免費使用。

（2）定位原理

2.4G無線技術(shù)用在遠距離定位時，是將閱讀器安裝于不同的特定位置，其覆蓋范圍內(nèi)的電子工牌均可視為歸屬于這一位置。

如下圖所示：

圖12 2.4G無線技術(shù)定位原理

1）通過各特定地點布設(shè)的閱讀器熱點，每次2.4G工牌隨人移動，都會獲得由諾干識別器獲取的一組信號強度向量。

2）每次將該位置的向量數(shù)據(jù)與指紋庫數(shù)據(jù)做對比，計算出人員位置。

3）為降低硬件成本以及計算復雜度，可以根據(jù)地形或者是否必須，來選擇適當?shù)奈恢貌渴疠^少的閱讀器，盡量減少2.4G信號的重疊覆蓋，又可以滿足獲取人員基本的位置信息的需求。

圖13 定位布局示意圖

8.1.3方案組網(wǎng)結(jié)構(gòu)

圖14 方案組網(wǎng)結(jié)構(gòu)圖

8.2.UWB人員定位系統(tǒng)

8.2.1.UWB系統(tǒng)概述

超寬帶無線通信技術(shù)（UWB，Ultra Wide Band）是一種無載波通信技術(shù)，通過發(fā)送納秒級非正弦波窄脈沖來傳輸數(shù)據(jù)信號。UWB的主要特點是傳輸速率高、空間容量大、成本低、功耗低等。

UWB定位技術(shù)利用事先布置好的已知坐標位置的基站，與新加入的標簽進行通訊，并利用TDOA（Time Difference of Arrival 到達時間差）定位算法，通過測量出不同基站與移動終端的傳輸時延差來進行定位，定位精度理論上可達到分米級。

基于UWB技術(shù)的人員動態(tài)管理系統(tǒng)，就是利用UWB標簽制作成為人員隨身佩戴的電子工牌，在工作場地、活動園區(qū)內(nèi)部署UWB基站，確定UWB基站的坐標，通過人員工牌與各基站之間不斷測距來計算出工牌的相對坐標，從而得出其實時位置坐標，并通過后臺數(shù)據(jù)處理進一步得出其位置變化軌跡，最后實現(xiàn)人員的實時動態(tài)管理應(yīng)用。

8.2.2.方案介紹

(1)UWB使用場景

UWB定位較為適合在較大空間的廠房、車間以及規(guī)則區(qū)域內(nèi)使用。在該區(qū)域的四角都部署UWB基站，人員佩戴UWB電子工牌在區(qū)域內(nèi)移動時，可以獲得精度在1米以內(nèi)的位置軌跡，可以實現(xiàn)對人員的精細化管理。