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平顶山工业职业技术学院 定位系统 课 程 煤化工物联网架构案例解析 院 系 计算机与软件工程学院 专 业 物联网应用技术 班 级 12级一班 姓 名 吴 国 歌 学 号 20122002789 2014年11月 定位跟踪管理：物联网的基础应用 在以信息技术为核心的知识经济时代，信息资源已成为与材料、能源等同样重要的战略资源，世界各国都把加快信息化建设作为自己的发展战略。而“信息高速公路”的“最后一公里”问题始终制约着信息化的发展，物联网概念的提出以及其技术的发展与应用，将成为打通信息化通路的最后一道关在物联网的应该用中，与人们生活结合最紧密的应用就是定位跟踪管理。定位跟踪的对象可以是人，也可以是任何物品。通过定位跟踪管理或以其为基础，才能发展出更多的应用，实现“物物相联”实时定位系统（Real Time Location System，RTLS），是指通过无线通信技术，在一个指定的空间（办公楼、场地、城区、全球）内，实时、或者接近于实时的对目标定位的系统。目标的位置信息是通过测量无线电波的物理特性得到。定位技术的分类有多种，包括绝对定位和相对定位、紧密耦合和松散耦合、集中式计算与分布式计算、基于测距技术的定位和无须测距技术的定位实时定位系统的架构如图1所示 图1 实时定位系统架构实时定位系统由以下部分组成实时定位标签：有源(电池供电) RFID标签，拴挂在资产、人员上。有源标签无线发送信息给读写器，包括唯一的ID标识号以及一定的状态信息。无线电接口协议：用于RTLS系统的无线通信协议和标签与读写器通信的数据结构。实时定位读写器：接收RTLS标签无线信息的设备，同时具备多种联网功能。读写器组网方案：读写器之间、以及读写器与定位中心控制系统的连接组网方案。包括：以太网、无线局域网、485总线、自组网络等。通用设备API接口：RTLS 读写器的控制API接口。实时定位中间件：也叫定位引擎，是实时定位系统的关键部分。其从读写器获得标签的数据，通过定位算法进行位置计算，并把计算得到的标签位置和状态信息发送给应用系统。在较大的系统中，中间件的功能有可能分布部署多个服务器中。中间件API接口：实时定位中间件与主机应用系统之间的接口函数形式。主机应用软件：用户管理信息系统。以资产定位为例，采用射频识别技术（RFID）和实时定位技术（RTLS），在需定位管理的资产上粘贴有源RFID电子标签，在资产所在范围内部署无线RFID监控读写器，利用无线定位技术确定出此资产的位置，对企业重要资产进行全程定位和监控，实现设备资产的定位、跟踪，达到房间级精度，防止非法携带、使用；对于只能在指定区域使用的部分资产，可以通过设置权限控制其移动范围，对非授权携带产生报警提示。将目标定位的结果经过无线传输传送到中央处理器，通过包括云计算在内的数据处理，实现了对目标物的跟踪管理。定位跟踪管理可以应用于诸多领域。人员定位跟踪、车辆定位跟踪、生鲜食品定位跟踪、贵重物品定位跟踪、军事物资定位跟踪、集装箱定位跟踪、飞机轮船定位跟踪、等等。定位跟踪技术除了RFID以外，还涉及到二维条码技术、GPS、GIS、无线通信、卫星通信、等等。本文摘选其中较为典型的技术及其应用，介绍给读者。固定场所人员定位跟踪管理人员定位跟踪管理系统应用有源射频识别技术对人员进行定位。目标人员佩戴定位用射频识别卡，采用智能RFID定位跟踪设备作为信息采集和传输的核心设备。根据定位精度的要求安装智能RFID定位跟踪设备，后端系统记录定位跟踪设备在场内的位置。定位跟踪设备自动采集控制区域人员卡和资产卡信息，并将信息与定位跟踪设备编号一同传送给后端系统，系统通过处理定位跟踪设备编号和卡信息实现人员定位。定位跟踪设备场内布置示意图（绿色原点表示监控设备）见图2。两个定位跟踪设备控制区域范围示意图见图3。 图2 定位跟踪设备场内布置???图3 定位跟踪设备控制区域范围定位跟踪设备的有效范围是以其为圆心的一个圆形区域，此区域的有效半径可以根据需要进行调整，范围由2米到80米。该区域范围即为系统定位精度的范围。定位跟踪系统特点:自动实现人员信息采集和传送，无需人工干预，不影响人员的正常工作，不改变日常的工作习惯；对场所内人员的定位精度可以根据管理要求调整；可以与管理系统平滑连接，为基于人员位置信息的扩展应用提供基础数据。核心设备简介人员卡：为信用卡状，大小与日常使用的工卡相同，可以采用悬挂或佩戴等任意携带方式，卡内存储使用人信息。定位跟踪设备：每台智能定位跟踪设备可以形成2~80米可调的控制区域，并根