第一部分 半有源RFID系統開發背景

　　隨著人口老齡化的趨勢日益加快，老年人口越來越多，面臨著很多老年人安全管理的事宜。而老人院是老年人活動、生活的一個很重要的場地，于是，對老人院老年人的安全管理問題，成為社會越來越關注的問題。針對目前敬老院等大型公共場所等對于人員的進出管理和智能化區域、定位精確定位、求助報警的需求，目前，市場上有各種不同類別的解決方案，從最初的GPS定位管理，手機定位管理，到后來的無源RFID、有源RFID無線射頻管理系統，都不同程度的對老人院老年人的管理水平有所提高，對老年人的安全問題得到一些有效的解決，但依然的，還是存在一些問題。比如，老人的精確定位問題，需要定位到每個房間，老年人無意識的跌倒求助報警問題等，以上的系統都沒法解決。鑒于這些問題的存在，結合我們公司半有源RFID技術的優勢，我公司特意開發了本套系統“基于半有源RFID射頻識別技術的老人院人員區域定位管理系統”。該方案，也是為上海寶山區某老人院量身定制的，很好的解決了人員自動化進出判斷管理，人員的精確定位、區域性定位管理，跌倒求助報警等功能需求。該系統還可以實現智能監控管理，人員信息資料管理、越界報警、按鈕求助報警、追蹤等功能。大幅度的提升了對于老年人安全管理水平。

　　第二部分 半有源RFID系統總體介紹

　　一、系統原理

　　APS實時定位追蹤系統通過RFID(電子標簽)的應用，以電子標簽作為目前最先進的標識碼，具備了不易破損、數據可靠、使用周期長、有效通訊距離長等特點，是替代條形碼、紅外線標識的最佳選擇。將其安裝在受控目標上，來作為目標的唯一標識進行追蹤和定位。

　　工作時，管理人員通過聯網的無線識別基站追蹤和定位目標。

　　1)半有源RFID電子標簽

　　半有源RFID電子標簽，是集成了有源RFID電子標簽和無源RFID電子標簽的優勢，作為一種特殊的標示物。在平時情況，其處于休眠狀態不工作，不向外界發出RFID信號，只有在其進入低頻激活器的激活信號范圍時，標簽被激活后，才開始工作。

　　2)半有源RFID自動識別工作原理

　　結合低頻激活器，半有源RFID標簽，被激活后正常工作。而低頻激活器的激活距離是有限的，它只能在小距離小范圍精確激活，這樣，以低頻激活器為基點來定位，在不同的位置安裝不同的基點，然后在一個大區域用遠距離讀寫器識別讀取信號，之后用不同的上傳方式將信號上傳到管理中心，這樣，完成了整個信號的采集，傳輸，處理，應用的整個過程。

　　3)區域定位原理

　　我們采用RFID半有源技術做人員區域定位管理，在每個被監控區域，如每個房間，安裝半有源定位基站，也就是我們公司的低頻激活器，每個低頻激活器帶有4路或者6路激活天線，相鄰的4個或者6個房間可以共用一臺低頻激活器，在整個我們的定位系統中，定位基站是最小的基點，作為定位點的最近本的基點，其激活標簽的距離在3-3.5米，也就是每個標簽在激活器3-3.5米的范圍里被激活，其定位精度可以描述為3-3.5米。不同區域的激活器，都有自己唯一的地址碼，當人員帶著半有源低頻激活標簽進入定位基站被激活后，標簽正常工作，向外界發送標簽的ID號，同時也發送出激活標簽的激活器的地址碼，這樣，通過激活器的地址碼，我們就能夠定位出標簽所在的位置。當標簽從一個激活器拿到另一個位置時，上傳上來的激活器地址碼也會隨之變化，這樣，就形成了完整的定位體系。而標簽上傳的數據，被大范圍內的定位基站網關接收到，將信息上傳至管理中心進行處理，完成了整個定位系統。

　　二、系統的總體結構

　　1)系統組成和架構

　　基于半有源RFID技術的人員區域定位管理系統由半有源RFID電子標簽、半有源低頻激活器、讀寫器(接收器、電子監控基站)、網絡設備、計算機、服務器和系統軟件組成。下圖一個簡單的人員區域定位管理系統的系統架構：

系統網絡結構

　　2)系統區域定位示意圖

　　如上圖所示：通過不同的被激活的標簽所上傳的激活器的地址碼，可以判斷出不同激活器附近所在的人員情況，包括人員的數量，姓名，職務等信息。這樣，無論人員走到哪里，都會有當地的激活器鎖定他們，來確定他們所在的具體位置，并且及時的將信息上傳至管理中心，管理中心經過一系列的變換處理，得出相關的結果。同時，也很輕松的完成了我們的既定目的，就是對人員的區域定位管理。

　　3)門禁進出管理系統

　　如上圖所示，我們給每一個需要管理的門禁安裝一臺低頻激活器，每臺激活器引出2路低頻激活天線，分別是1號天線，2號天線，各自布置在門禁的外面和里面，而在門禁旁邊安裝一臺我們公司自主研發生產的2.45G遠距離讀寫器，作為信號接收器。當人員佩戴著半有源RFID低頻激活標簽，進入門禁時，依次被激活天線1號和激活天線2號激活，這樣系統則判斷出人員進入門禁，相反，則系統辨識為出門。就這樣完成了整個門禁系統人員進出判斷的管理。

　　三、系統的功能

　　實時布控區域目標動態顯示功能：

　　1) 任一時間查詢并顯示受控區域目標的數量、分布情況及身份;

　　2) 查詢一個或多個受控目標現在的實際位置;

　　3) 可實現信息多點共享，供多個部門及領導同時在不同地點查看;

　　豐富的地圖功能：

　　具有放大、縮小、移動、標尺測距、視野控制、中心移動、土層控制、地圖打印等功能。

　　禁區報警功能：

　　對于指定的禁區，如果有非授權進入，實時報警，并顯示進入禁區的目標及身份。

　　目標軌跡查詢：

　　可查找某目標在某個時間段內所經歷的路徑，并在圖中畫出線路軌跡。

　　豐富的受控目標考勤能力：

　　可對出入布控區域的目標進行統計，實現目標的考勤記錄，建立目標的各種信息報表(如：時間報表、出勤月報表、加班報表、缺勤報表等等)。

　　突發事件控制：

　　一旦有突發事件，上位機上立即能顯示出該現場的目標數量、信息，位置和歷史情況等信息，大大提高安全管理工作的效率和效果。

　　四、系統性能特點

　　強大的系統處理能力：

　　1) 高度自動化;

　　2) 基于GIS 技術的地理信息顯示、查詢系統;

　　3) 完善的數據分析能力;

　　卓越的識別性能：

　　1) 高度的識別可靠性，100%的前端識別率;

　　2) 識別距離遠(識別距離可達2-100 米可調);

　　3) 極高的防沖突性(每個識別基站可最多同時識別數以百計的運動目標);

　　4) 高度的識別穩定性(誤碼率小于10 萬分之1);

　　5) 快速的識別速度(最快可達到200 公里/小時的識別速度)。

　　現場優勢：

　　1) 環境適應性：高抗干擾性，對干擾源、周界環境無特殊要求;

　　2) 安裝方便性：一體化結構設計，無需外接天線;

　　3) 運行可靠性：內部電路高度集成化，器件故障率最小化。

　　電氣特性：

　　1) 超低功耗：納瓦級超低功耗設計，RFID標簽在不更換電池的情況下可連續正常工作3年以上;

　　2) 方便性、安全性，標簽無須外接電源，無須充電、無須更換電池;

　　3) 無輻射，對人體和環境無任何影響，更安全更健康。

　　第三部分 半有源RFID系統硬件設備介紹

　　一、半有源RFID遠距離讀寫器

TY-R501A型 定向讀寫器

　TY-R301A型 固定式全向讀寫器

TY-R101A型 工業級便攜式手持機

TY-R401A型 桌面發卡器

　　二、半有源RFID電子標簽

TY-T703A型 三頻手腕電子標簽

　　三、半有源RFID低頻激活器

TY-A201A型 低頻激勵器