本手册重点介绍Nxy人员区域定位系统在社会福利院中的应用方案。

社会福利院主要服务对象是老年人，他们年龄比较大，老龄问题比较突出。社会福利院在提供正常服务的过程中，非常希望能够借鉴先进的技术手段，来提高服务质量。同时，社会福利院一般是一个相对比较封闭的区域，由围墙、院落、具有各种功能的建筑物构成，这个区域可能比较大。正常情况下，老人大部分时间都生活在这个建筑区域内。实时确定老人在社会福利院内的位置，对及时提供服务显得极为重要。特别是当老人发生紧急情况，需要院方提供救助时，“定位”更显重要，只有及时“定位”，才能有效服务。利用高科技新技术，在社会福利院中引进智能化管理，为社区老人提供针对不同人员的个性化的、高效、可靠、快速、简便的看护救助管理服务的同时，提升老年社区的服务水平，创造老年社区服务的典范。

针对此问题，上海新校源电科技有限公司子基于其在有源RFID领域的技术优势，在社会福利院的智能化解决方案中引进了“人员区域定位系统”。通过本系统能够及时、准确的将各个区域人员及设备的动态情况反映到计算机系统，使管理人员能够随时掌握工作人员、老人的分布状况和他们的运动轨迹，以便于进行更加合理的调度管理。当有紧急事故发生时，管理中心也可根据人员定位系统所提供的数据、图形，迅速了解有关人员的位置情况，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。该系统是集人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理等一体的综合性运用系统。

本《方案介绍》读者为：系统集成商、设备安装调试人员、最终用户。

上海新校源公司具有本手册的最终解释权。

本手册版权归上海新校源公司所有，未经许可，不得复制、散发本手册中的任何内容。

2 技术背景

射频识别技术(RFID)是自动识别技术在无线电技术方面的具体应用与发展。该项技术的基本思想是，通过采用一些先进的技术手段，实现人们对各类物体或设备(人员、物品)在不同状态(移动、静止或恶劣环境)下的自动识别和管理。经过十几年的发展，RFID技术已在各行各业得到了广泛的不同程度的应用。

RFID标签依据发送射频信号的方式不同，分为主动式（有源）和被动式（无源）两种。主动式电子标签主动向读写器发送射频信号，通常由内置电池供电，又称为有源电子标签；被动式标签不带电池，又称为无源电子标签，其发射电波及内部处理器运行所需能量均来自阅读器产生的电磁波。

根据工作频率的不同，RFID系统可分为低频和高频系统。

低频系统一般指其工作频率小于30MHz的系统。其基本特点是：标签成本较低、标签内保存的数据量较少、阅读距离较短(典型阅读距离为10cm)、射频卡外形多样(卡状、环状、钮扣状、笔状)、阅读天线方向性不强等。低频系统多用于短距离、低成本的应用中，如多数的门禁控制、动物监管、货物跟踪。

高频系统一般指工作频率大于400MHz的系统。高频系统的基本特点是标签及读写器成本均较高、卡内保存的数据量较大、阅读距离较远(可达几十米)、适应物体高速运动性能好、阅读天线及射频卡天线均有较强的方向性。高频系统多应用于需要较长的读写距离和高的读写速度的场合，像停车场管理，人员定位等系统。

上海新校源电子科技有限公司的RFID产品主要为工作频率为2.45GHz的高频主动式（有源）RFID产品。

3 公司介绍

上海新校源电子科技有限公司（以下简称“新校源公司”）集研发、生产、销售、咨询和服务为一体，以研发和生产远距离射频身份识别产品为主业，为RFID产品及解决方案的专业提供商。

公司通过ISO9001、ISO14001质量体系认证，引进并推广了6 Sigma等先进管理方法。公司管理体系融合了以ERP为中心的人、财、物管理系统、以FIS为中心的制造现场管理系统、以Lotus Domino/Notes为中心的办公自动化管理系统，具有强大的核心竞争力。

公司的主导RFID产品（2.45GHz频段）占国内市场份额的40%左右，是国内专业制造商。产品行销欧洲、东南亚、中东等地。

稳健的成长轨迹得益于其“行胜于言”的务实管理作风，形成了“承担，探索，超越，忠诚，责任与价值等同”的企业文化精髓，建立了勇于面对挑战、勇于突破创新的员工队伍。

新校源公司作为RFID行业优秀企业之一

我们还在成长，还在学习。未来的新校源将始终遵循“自强、创新”理念，追求完美、追求卓越。不断探索高科技产业发展之路，责无旁贷地承担起科技兴国的历史责任！

我们将再接再厉、永不言怠！

4 技术优势

我国信息产业部2002年8月23日颁布了《关于调整2.4GHz频段发射功率限值及有关问题的通知》，进一步明确2.4GHz的ISM开放性和相关技术限值。

2.4GHz频段作为无线局域网、无线接入系统、蓝牙技术设备、点对点或点对多点扩频通信系统等各类无线电台站的共用频段。符合技术要求的各类无线电通信设备在2.4～2.4835 GHz频段内与无线电定位业务及工业、科学和医疗等非无线通信设备共用频率，均为主要业务。由此可见，采用2.4～2.4835 GHz的ISM频段具有充分法律保证，而在我国没有制定短程无线通讯的相关频段规范的现实情况下，采用2.4Ghz频段没有政策风险。

新校源公司的RFID和短程无线通讯设备就选择了2.4GHz波段，并将RFID和短程无线通讯设备统一起来，从物理层到各协议层遵循同一标准，使产品能适合各种不同的应用需求。我们产品的功率远远小于上述规定。

虽然短程无线通讯的功耗虽然已经较低，但还不能支持小型锂电池（几百毫安时）供电下的长期稳定工作（3～5年），新校源公司采用超低功耗技术，使其产品做到了这一点，使得广泛应用。

系统方案

5.1 系统构架

本系统通过建立社区一卡通系统，为每位老人和工作人员都配发双频人员电子标签，具有身份认证、刷卡消费、门禁出入管理、紧急救助定位等综合功能。人员定位系统将整个社区的室内外区域纳入无线救助网络监护范围，老人在社区任何地方遇到困难，按下随身携带卡片上的紧急救助按钮时，监控中心值班人员的电脑屏幕上将立即显示该老人所处的位置，以及老人个人的健康状况、曾患过的疾病等相关信息，为医护人员的快速响应、紧急求助提供指引。同时也可监控并工作人员的实时位置，进行规范化管理和合理调度。

系统由“读写器”、“双频人员电子标签”、“服务器”、“定位数据库”、“应用软件”等关键设备组成。基本定位流程如下：

1. 在社区在安装分布图布置一定数量的读写器，读写器的数量由所需覆盖的范围和定位精度决定；

2. 将每一个读写器通过以太网连接到后台定位服务器，构成无线定位网络；

3. 在社区内安放定位用基准电子标签；

4. 将双频人员电子标签分配给老人和工作人员，“标签”与“人”之间建立一一对应关系；

5. 在服务器中安装并运行定位软件，定位数据可直接写到数据库中，或集成到其它系统中。

Nxy人员区域定位系统的整体构架如图1所示：

图1   Nxy人员区域定位系统构架

Nxy人员区域定位系统在室外定位时的网络拓扑如图2所示：

图2室外定位网络拓扑

人员轨迹查询

5.2 定位软件功能

定位软件主要实现以下功能：

5.3 系统特色

本区域人员定位系统具有以下特色：

1. 通过简洁直观的图形系统进行可视化管理和实时地位置跟踪；

2. 具备地图查询功能，能够进行对于地图进行缩放和拖拽；

3. 系统定位精度：室外10米区域范围，楼内精确到楼层；

4. 系统报警响应时间小于4秒；

5. 电子标签电池使用时间大于24个月，具备低电量系统提示；

6. 查找指定人员的位置和当前人员的历史轨迹；

7. 具备特殊敏感、危险区域的设定功能，特定人员或老人在接近或进入该区域会自动报警；

8. 开放的数据库结构，可提供给其他监控系统所需的基本数据。

5.4 系统优势

目前商用的人员定位系统主要有GPS技术，RFID技术，Wifi技术，手机基站技术等。新校源基于RFID技术的区域人员定位解决方案与其它方案的对比如下：

表1 定位技术比较表

5.5 定位技术原理

定位系统主要针对关键的节点进行监控，并能由这些节点实现人员行走轨迹的回放功能。

具体的如下图示：

注释：当人员佩戴标签从图示的路径上走过的会被相应的地标器感应，标签会将感应到的地标器的编号发射出来，阅读器接受到该信号后就上传到系统，系统会在地图是实时的反映该标签的信息，并记录该信息在系统中，后续通过系统即可重现该标签的行走轨迹。

阅读器支持额外的开关量输出,支持连接红外报警器,支持声光报警及后台系统实时监控图的红色报警,实现周介报警功能

5.6 硬件安装部署说明：

6 产品介绍

6.1 RFID普通电子标签

n 规格参数

Ø 工作电压：DC 3V

Ø 最大工作电流：最大峰值电流17mA

Ø 平均工作电流：平均电流不大于10uA

Ø 射频信号调制方式：调制方式为GFSK

Ø 射频传输速率：空中传输速率为2mbit/s

Ø 射频天线传输功率：不低于-31dBm（在TESCOM三角堆环境中测试，360°方向）

Ø 低频接收灵敏度：100μVrms

Ø 低频接收调制方式：调制方式为ASK

Ø 低频传输速率：0.5 - 4 kbps (Manchester)

Ø 射频通讯校验：CRC16循环冗余校验

Ø 加密方式：SHA-1

Ø 外壳材料：ABS+PC

Ø 颜色：象牙白

Ø 防护等级：IP54

Ø 天线类型：PCB LAYER倒L型

Ø 极化方式：圆极化

6.2 RFID报警型电子标签(按键后发出告警信息,阅读器接收后实时报警)

Ø A、产品图片

Ø

Ø B、性能特点

Ø 最远80米的识别距离 自动识别、追踪、定位、收集，无需人工干预

Ø 2.45G微波工作频段 数据传输速度高，距离远，功耗低

Ø 100个/秒的识别速度 符合大批量人员同地点驻留的需要

Ø 5年以上的使用寿命 可以长期使用，超过设备投资回收期，无需更换电池

Ø 低成本满足大批量人员使用的投资需要

Ø C、规格参数

Ø 识别距离最远80米（与NXY-RFS-312，视距）

Ø 工作频段2.4－2.48G

Ø 接收灵敏度-80 dbm～-90 dbm

Ø 期望电池寿命> 5年，电池电量过低时自动报警

Ø 工作温度-20℃ ～+60℃

Ø 保存温度-40℃ ～+70℃

Ø 防护等级IP54

Ø 振动冲击 10～2000Hz 15g三个轴

Ø 标准尺寸100mm×60mm×7mm

Ø 室内阅读器

Ø

Ø 性能特点

Ø 免维护嵌入式系统

Ø 先进的防碰撞算法，能同时处理200个标签

Ø 识别距离可调节，最远可达60多米

Ø 工作频段为国际公用的2.4G频段

Ø 定向圆极化天线

Ø 可进行嵌入式程序升级

Ø 衰减值可软件调节

Ø 安装调试方便快捷

n 规格参数

Ø 处理器：32-Bit ARM COTEX-M3@100MHz   On chip Flash   256KB

Ø 输入电源: 12VDC

Ø 通讯接口: RJ45/RJ45可选

Ø 微波链路：GFSK

Ø 位误码率：10-7

Ø 尺寸规格：¢130*100

Ø 工作温度: -30℃ ～ +60℃

Ø 保存温度: -40℃ ～ +80℃

Ø 抗电磁干扰: 10V/m 0.1～1000MHz AM调幅电磁波

Ø 可靠性: MTBF ≥ 70000小时

6.3 吸顶式地标器

6.4 86式地标器

n 性能特点

Ø 可靠的低频信号发射

Ø 有效感应半径0.5m~2.5m，距离可调节

Ø 支持设备状态上报

Ø 支持主动/被动工作模式的选择

Ø 12VDC输入

Ø 支持LED指示

Ø 安装调试方便快捷

n 规格参数

Ø 电源：12VDC

Ø 峰值电流：0.5A

Ø 工作电流：<90mA

Ø 重量：110g

Ø 工作温度: -30℃ ～ +60℃

Ø 保存温度: -40℃ ～ +80℃

7 工程进度计划

8 系统试运行及验收

8.1 系统试运行

系统安装调试完毕后即进入试运行阶段，试运行是为了检测系统工作稳定性，同时验证系统实现的功能，试运行完毕后即进入系统验收阶段。

8.2 最终验收

系统经测试考核合格后,提供安装报告和验收报告后,我公司和代理商代表应在验收证书签字认可；进入质保期。

8.3 质保期要求

质保期期间，我公司负责合同范围内设备的维护和软件升级保驾工作。

9 系统运行和售后服务保障

9.1 本系统提供了多种保障运行措施：

· 供电电源电压变化范围在6～12V；频率变化范围在2.4～2.48GHz(全范围)之内系统均可正常工作。

· 该系统具有防水、防爆、耐盐雾、抗风沙、防尘等性能，适应室外恶劣条件下不间断工作，系统能够适应环境温度为-40℃～＋80℃,在国内北方南方大部分高温和低温地区都能可靠运行。

· 系统中使用的电子设备内部漏电及短路保护装置、避雷装置、熔断装置均符合国家有关电气安全标准要求。

· 系统具有自诊断、自恢复功能；对于设备断电后重新来电，系统能自动启动运行并自动加载已设定的工作参数。射频卡电量不足时能够自动报警。

9.2 售后服务的形式

n 电话咨询及追踪服务

我公司提供每周5天，每天8小时不间断的电话支持服务，解答代理商在系统使用、维护过程中遇到的问题，及时提出解决问题的建议和操作方法，并每月至少一次电话询问代理商使用情况。

n 现场响应

自收到服务请求起二十四小时内，若以上服务形式不能解决问题，公司将立即派技术人员到现场进行故障处理。

n 和约服务

若代理商需要以上两种服务承诺之外的其它服务，公司可根据用户的具体要求经双方协商签订服务和约，公司将按照合约向代理商提供服务；预防型服务就是一种典型的和约服务，即由代理商委托本公司定期地进行现场视察，了解系统运行情况，及时预防系统运行的隐患，并使系统保持高效。合理的运行状态，从而保证最终客户将能安全、可靠地使用系统。

n 选案期内的承诺

在选案期内，我公司郑重承诺，对用户提出的任何与本方案书的项目有关的问题，将及时作出答复，并按照方案书的要求，免费为用户提供文件，资料及强有力的技术和服务支持。

9.3 售后服务的内容

n 技术培训

技术培训工作的好坏，直接关系到代理商是否能够熟练掌握和使用整个系统，因此我公司非常重视培训工作。合同签定后，我公司将组织有关人员确定培训实施方案及内容，对代理商进行技术培训。培训内容包括：工程设计组态；系统操作使用；设备维护保养。为了提高培训质量，公司将选派有2年以上系统使用、维护和安装调试经验的善于表达的技术人员作为培训教师。

n 技术资料移交及存盘

在系统正常投入运行后，我们公司将由专业人员编写和整理出相应的技术文文件资料，供代理商作为原始技术档案保留。

n 测试与验收

1、我公司将严格按照有关技术标准和规范，以合同为依据，积极配合和接受代理商的严格的测试和工程验收。我公司协助代理商对最终客户中的三个点进行现场系统试运行和验收；

2、当我公司为代理商进行的现场系统试运行和验收超过三个点时，原则上仅进行远程电话支持和EMAIL服务；

3、系统试运行周期为15天，验收周期为3天；

4、系统试运行报告和验收报告，为代理商及其最终客户所有，我公司仅将参与协助的项目作为对工程商的服务项目备份存档；

n 免费升级服务和和约服务

我公司将长期为代理商提供免费得软件升级和优化服务。

9.4 保修服务的承诺

我公司将以合同为依据，以原厂商规定的服务承诺为基础，对所售的产品和承担的工程承诺相应的免费保修。保修期间，负责维修和备件的免费更换；保修期外，继续承诺整个工程的维修保养，功能升级等一系列收费服务（保修期为设备投入运行一年内）。

我公司专业工程师负责系统的维护工作。若系统出现故障，24小时内响应，48小时内完成专业维护。

售后一年内免费保修，以后每半年进行一次免费系统维护。保修期满后我公司仍负责系统的终身维修工作，只收取工本费。

代理商系统操作人员在使用过程中无论保时出现任何异常情况，均可即时与我公司技术工程师联系，我公司负责24小时电话技术支持。