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無線技術在物聯網中的應用——基于 Wi-Fi 的 RFID 定位系統
作者：賈琳，肖鵬
來源：中興智能交通系統（北京）有限公司
日期：2009-12-09 14:24:26
摘要：物聯網產業鏈可以分為感知層、傳輸層、智能應用層三個環節，無線通信技術是實現物物相連的基本關鍵技術之一。中興智能基于Wi-Fi技術的RFID定位系統成為物聯網應用案例。本文主要介紹物聯網系統中的無線通信技術及局域網定位系統的應用。
1. 引言
物聯網（Internet of Things），是指將各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡，將溝通從任何時間任何地點任何人之間的溝通連接擴展到人與物（Human to Thing）和物與物（Thing to Thing）之間的溝通連接。
通過在物品上嵌入電子標簽、條形碼等能夠存儲物體信息的標識，通過無線網絡的方式將其即時信息發送到后臺信息處理系統，而各大信息系統可互聯形成一個龐大的網絡。從而可達到對物品進行實施跟蹤、監控等智能化管理的目的。通俗來講，物聯網可實現人與物之間的信息溝通。
2. 物聯網時代智能化生活
想象2020年的智能化生活。
周末，張三想去郊游，上車后汽車提示胎壓不正常，張三到4S店進行檢修，汽車檢修時張三用手機在咖啡機前一晃，一杯符合張三日常口味的咖啡已備好，享用完咖啡后收到汽車發出已檢修完畢的信號。郊游時收到李四去打球的邀請，李四將球館位置發送到張三汽車，汽車自動定位到球館，球館停車場在張三到車庫門時發出車位導航信息，在離李四所在地最近的停車位泊車。打完球后，汽車將張三回家的信息發送到家用電器，到家前十五分鐘，浴缸開始蓄水，微波爐開始煮飯，到家前五分鐘，空調開始啟動，到車庫前二十米，車庫門自動打開……
物聯網產業鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環節，每個環節的關鍵技術分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網絡。未來物聯網的發展將經歷四個階段，2010年之前RFID被廣泛應用于物流、零售和制藥領域，2010-2015年物體互聯，2015-2020年物體進入半智能化，2020年之后物件進入全智能化。
3. 物聯網的感知與傳輸
物聯網用途廣泛，可運用于城市公共安全、工業安全生產、環境監控、智能交通、智能家居、公共衛生、健康監測等多個領域，讓人們享受到更加安全輕松的生活。
舉幾個例子來說吧，從成都開車到重慶，上車后，只要設置好目的地便可隨意睡覺、看電影，車載系統會通過路面接收到的信號智能行駛；不住在醫院，只要通過一個小小的儀器，醫生就能24小時監控病人的體溫、血壓、脈搏；下班了，只要用手機發出一個指令，家里的電飯煲就會自動加熱做飯，空調開始降溫……這不是科幻電影中的場景，通過“物聯網”的逐步實現和提升，每個人的生活都將向此靠攏。所謂物聯網，在中國也稱為傳感網，指的是將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。
具體地，物聯網是指各類傳感器和現有的互聯網相互銜接的一個新技術。通過安裝信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等，將所有的物品都與網絡連接在一起，方便識別和管理。電視、洗衣機、空調甚至自行車、門鎖和血壓計上都能使用。
從應用角度來看，與物聯網密切相關并可能受益的領域主要包括二維碼和RFID、傳感器以及TD-SCDMA與SIM卡。
物聯網應用可以分為三層：
(1) 傳感網絡，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實現“物”的識別；
(2) 傳輸網絡，即使通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡等實現數據的傳輸與計算；
(3) 應用網絡，即輸入輸出控制終端，可基于現有的手機、個人電腦等終端進行。
在“物聯網”中，RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現物品的識別，進而通過開放性的計算器網絡實現信息交換和共享，實現對物品的“透明”管理。
在物聯網中，系統應用流程如下：
(1) 對物體屬性進行標識，屬性包括靜態和動態的屬性，靜態屬性可以直接存儲在標簽中，動態屬性需要先由傳感器實時探測；
(2) 識別設備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式；
(3) 將物體的信息通過網絡傳輸到信息處理中心（處理中心可能是分布式的，如家里的電腦或者手機，也可能是集中式的，如中國移動的IDC），由處理中心完成物體通信的相關計算。
4. 無線通信技術簡介
4.1 藍牙技術
藍牙技術（bluetooth）是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的近距無線接口，將通信技術與計算機技術進一步結合起來，使各種設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內實現相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHz ISM 頻段，提供1Mbps 的傳輸速率和10m 的傳輸距離。
4.2 Wi-Fi技術
Wi-Fi（Wireless Fidelity）也是一種無線通信協議，正式名稱是IEEE802.11b，與藍牙一樣，同屬于短距離無線通信技術。Wi-Fi 速率最高可達11Mb/s。雖然在數據安全性方面比藍牙技術要差一些，但在電波的覆蓋范圍方面卻略勝一籌，可達100 m 左右。Wi-Fi 是以太網的一種無線擴展，理論上只要用戶位于一個接入點四周的一定區域內，就能以最高約11Mb/s 的速度接入Web。但實際上，如果有多個用戶同時通過一個點接入，帶寬被多個用戶分享，Wi-Fi 的連接速度一般將只有幾百kb/s 的信號不受墻壁阻隔，但在建筑物內的有效傳輸距離小于戶外。
4.3 UWB 技術
UWB（UltraWideband）是一種無線載波通信技術，它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB 可在非常寬的帶寬上傳輸信號，美國FCC 對UWB的規定為：在3.1～10.6GHz頻段中占用500MHz 以上的帶寬。由于UWB可以利用低功耗、低復雜度發射/接收機實現高速數據傳輸，在近年來得到了迅速發展。它在非常寬的頻譜范圍內采用低功率脈沖傳送數據而不會對常規窄帶無線通信系統造成大的干擾，并可充分利用頻譜資源。基于UWB技術而構建的高速率數據收發機有著廣泛的用途。
4.4 ZigBee技術
ZigBee 主要應用在短距離范圍之內并且數據傳輸速率不高的各種電子設備之間。ZigBee 名字來源于蜂群使用的賴以生存和發展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag 形狀的舞蹈來分享新發現的食物源的位置、距離和方向等信息。
ZigBee使用2.4 GHz波段，采用跳頻技術。與藍牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。它的基本速率是250kb/s，當降低到28kb/s 時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254 個節點聯網。可以比藍牙更好地支持游戲、消費電子、儀器和家庭自動化應用。人們期望能在工業監控、傳感器網絡、家庭監控、安全系統和玩具等領域拓展ZigBee的應用。
4.5 IrDA技術
紅外線數據協會IrDA（Infrared Data Association）成立于1993年。IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，是第一個實現無線個人局域網（PAN）的技術。IrDA的主要優點是無需申請頻率的使用權，因而紅外通信成本低廉。并且還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。此外，紅外線發射角度較小，傳輸上安全性高。
4.6 專用無線系統
專用無線系統主要包含一些專用頻段和公用頻段的無線系統，主要用于數據傳輸或語音傳輸。用于數字傳輸的系統有無線抄表系統，遠程監控等；用于語音傳輸的系統有無線尋呼系統，對講機等。同時具有兩種功能的系統如公安系統專用安防監控系統。
5. 中興智能Wi-Fi技術在物聯網中的應用
5.1 Wi-Fi無線局域網實時定位系統介紹
實時定位系統是指通過特定的技術，在一個指定的區域（辦公樓、場地、城區）內，實時地對目標進行定位的系統，主要采用無線射頻、超聲波、紅外等技術對物體進行定位。傳統的有源RFID技術的實時定位系統解決方案正面臨來自基于無線局域網（Wireless LAN, Wi-Fi）技術解決方案的挑戰，基于Wi-Fi的RFID實時定位系統在國外正迅猛發展，根據最新報告，強調與RFID 解決方案相關的實時定位系統中，Wi-Fi技術占的市場份額越來越多。Wi-Fi技術每年的增長率都將超過70%，跟傳統的有源RFID技術比較具有更強的市場優勢。
5.2 Wi-Fi無線局域網實時定位系統產品介紹
Wi-Fi無線局域網實時系統由以下三部分組成：
(1) 定位標簽（Wi-Fi Tag）
(2) 無線局域網接入點（Access Point）
(3) 定位服務器（Locating Server）
系統工作原理：
(1) 定位標簽或者無線設備周期性地發出無線信號。
(2) 接入點接收到信號后，將信號傳送給定位服務器。
(3) 定位服務器根據信號的強弱或信號到達時差判斷出標簽或無線設備所處位置，并通過電子地圖顯示其具體位置。
系統實現功能：
可視化終端平臺，以電子地圖形式顯示人員或物品的位置和移動軌跡
精確度可達3米的室內外實時定位
歷史運行軌跡回放與分析
多種自動告警機制：偏離預先設定運行軌跡告警；擅闖警戒區域告警；標簽斷電告警；標簽消失告警
主動告警機制：標簽設置了報警按鈕，可實現主動告警
無線傳感：實時采集溫度、濕度、親體密度、壓力、振動等參數，服務器端可設置參數界限，超越界限即會觸發報警
整個系統方案的設計貫穿技術先進，架構合理、產品主流、低成本、低維護量的原則。市場應用廣泛，涉及各行業，醫院資產、人員跟蹤定位；倉庫中托盤、貨物跟蹤定位；堆場中集裝箱、拖車跟蹤定位；生產制造車間貴重工具、在制品跟蹤定位、車間員工動態考勤及管理；煤炭、油田環境監測和人員跟蹤定位；監獄犯人跟蹤定位和安全管制；校園、小區資產、保安巡更、車輛、外來人員跟蹤管理；公共場所資產、人員跟蹤定位；Wi-Fi手機、PDA跟蹤定位。
5.3 Wi-Fi無線局域網實時定位系統市場應用
中國市場對基于Wi-Fi的RFID實時定位系統的需求是非常可觀的。潛在需求主要來自以下幾個方面：
(1) 醫院資產和人員安全管理：國外醫院正迅速采用基于無線局域網的RFID定位系統。國內醫院也非常關注這一新動向。在醫院或醫療機構的動態工作環境中，對資產和人員的 “低可見度” 往往導致時間和資源的嚴重浪費，甚至造成無法彌補的后果。基于Wi-Fi的RFID實時定位系統能夠實時的跟蹤病人、職員和醫療設備，監視有價值資產的區域安全和環境條件。醫療保健機構采用基于Wi-Fi的RFID實時定位系統有著非常大的投資回報。
(2) 集裝箱管理：中國的集裝箱有幾千萬，集裝箱運輸是經濟的大動脈。絕大多數的集裝箱外形極為相似，查找起來十分困難費力，物流運輸公司往往儲備很多的集裝箱以供使用，使得絕大多數集裝箱不能得到合理利用。一邊是集裝箱過多，造成資源的閑置；另一邊是找不找合適的集裝箱，造成資源短缺，造成資源浪費、成本增加。采用無線局域網的RFID實時定位系統，能夠準確實時地掌握集裝箱位置和狀態，實現集裝箱的動態跟蹤管理，減少集裝箱尋找時間, 提高集裝箱利用率和運輸效率;防止集裝箱及其運載貨物的丟失、被盜和損壞，降低成本,增加收益。
(3) 生產工廠設備和零部件管理：中國的加工廠數量眾多，是世界之最。基于Wi-Fi的RFID實時定位系統可以自動跟蹤在制品（包括構件、半成品、產成品等）、工具、設備以及關鍵人員的實時分布狀況，準確監視并跟進管理，提高資產利用率、員工生產效率等。一些大型的工廠，比如半導體工廠、汽車制造廠等采用無線局域網的定位系統后，可以隨時知道工具、設備和零件的位置，減少尋找、等待時間，提高生產效率。
(4) 煤礦井下人員定位：我國是世界上最大的煤炭消費國和生產國。隨著國民經濟的快速增長，煤炭需求量的不斷攀升。近兩年來，煤炭安全事故也不斷發生。如何加強安全生產的防范措施，如何改變目前煤礦企業對井下人員、資產落后的管理模式，如何準確、實時、快速履行煤礦安全監測職能，保證搶險救災、安全救護的高效運作成為所有煤礦企業關心的問題。基于Wi-Fi的RFID實時定位系統的煤礦人員實時監管解決方案，可以有效地加強對煤礦人員的安全管理，實時定位井下人員，直觀及時地反映煤礦的現場情況、人員狀況，提高煤礦人員安全保障的力度及效率，是煤礦人員安全監控管理的有力工具。
(5) 物流配送管理：物流行業一直是實時定位技術的典型應用領域，隨著在物流業的快速發展，無線物流將會成為未來物流發展的趨勢。物流分配中心每天會有大量的托盤、拖車進出，需要花費大量的人力物力去管理這些不斷移動的資產，而且人工的操作容易導致很多的錯誤。采用了基于Wi-Fi的RFID實時定位系統后，這些托盤和拖車的位置會隨時被自動記錄下來，只要在系統的電子地圖上搜索，就可以立即找到它們。一旦發生錯誤放置，系統會立即報警。
6. 結束語
Wi-Fi無線傳感器網絡能夠利用現有Wi-Fi網絡資源來部署和實施WSN將能夠節約大量的硬件成本。此外無需考慮與其他設備的互操作性，市場上不斷涌現的各種其他Wi-Fi設備增加了采用這種技術的易用性，有助于項目實施者縮短開發周期。再加上業界已經在Wi-Fi上積累了豐富的網絡知識，這些都可以應用到WSN中來，有助于投資回報(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益最大化。
其他涉密資產和人員定位管理：在一些場所，比如學校、監獄、軍隊、公園等出于人員安全或其他特殊目的，往往需要隨時了解人員所在的位置、行蹤和人員狀況。另外針對貴重資產和秘密資產，往往需要提供實時的監護和看管，基于Wi-Fi的RFID實時定位系統可以很好的應用在這些定位管理上，可以加強資產和人員的安全管理。
綜上所述，基于Wi-Fi的RFID實時定位系統應用非常廣泛，很多行業都存在對基于Wi-Fi的RFID實時定位系統的巨大需求，以上提到的醫療保健、物流運輸、生產制造、集裝箱運輸、煤礦等行業的企業都可能是我們的潛在用戶。預計物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。有專家預測１０年內物聯網就可能大規模普及，這一技術將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場。
物聯網（Internet of Things），是指將各種信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等種種裝置與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡，將溝通從任何時間任何地點任何人之間的溝通連接擴展到人與物（Human to Thing）和物與物（Thing to Thing）之間的溝通連接。
通過在物品上嵌入電子標簽、條形碼等能夠存儲物體信息的標識，通過無線網絡的方式將其即時信息發送到后臺信息處理系統，而各大信息系統可互聯形成一個龐大的網絡。從而可達到對物品進行實施跟蹤、監控等智能化管理的目的。通俗來講，物聯網可實現人與物之間的信息溝通。
2. 物聯網時代智能化生活
想象2020年的智能化生活。
周末，張三想去郊游，上車后汽車提示胎壓不正常，張三到4S店進行檢修，汽車檢修時張三用手機在咖啡機前一晃，一杯符合張三日常口味的咖啡已備好，享用完咖啡后收到汽車發出已檢修完畢的信號。郊游時收到李四去打球的邀請，李四將球館位置發送到張三汽車，汽車自動定位到球館，球館停車場在張三到車庫門時發出車位導航信息，在離李四所在地最近的停車位泊車。打完球后，汽車將張三回家的信息發送到家用電器，到家前十五分鐘，浴缸開始蓄水，微波爐開始煮飯，到家前五分鐘，空調開始啟動，到車庫前二十米，車庫門自動打開……
物聯網產業鏈可以細分為標識、感知、處理和信息傳送四個環節，每個環節的關鍵技術分別為RFID、傳感器、智能芯片和電信運營商的無線傳輸網絡。未來物聯網的發展將經歷四個階段，2010年之前RFID被廣泛應用于物流、零售和制藥領域，2010-2015年物體互聯，2015-2020年物體進入半智能化，2020年之后物件進入全智能化。
3. 物聯網的感知與傳輸
物聯網用途廣泛，可運用于城市公共安全、工業安全生產、環境監控、智能交通、智能家居、公共衛生、健康監測等多個領域，讓人們享受到更加安全輕松的生活。
舉幾個例子來說吧，從成都開車到重慶，上車后，只要設置好目的地便可隨意睡覺、看電影，車載系統會通過路面接收到的信號智能行駛；不住在醫院，只要通過一個小小的儀器，醫生就能24小時監控病人的體溫、血壓、脈搏；下班了，只要用手機發出一個指令，家里的電飯煲就會自動加熱做飯，空調開始降溫……這不是科幻電影中的場景，通過“物聯網”的逐步實現和提升，每個人的生活都將向此靠攏。所謂物聯網，在中國也稱為傳感網，指的是將各種信息傳感設備與互聯網結合起來而形成的一個巨大網絡。
具體地，物聯網是指各類傳感器和現有的互聯網相互銜接的一個新技術。通過安裝信息傳感設備，如射頻識別（RFID）裝置、紅外感應器、全球定位系統、激光掃描器等，將所有的物品都與網絡連接在一起，方便識別和管理。電視、洗衣機、空調甚至自行車、門鎖和血壓計上都能使用。
從應用角度來看，與物聯網密切相關并可能受益的領域主要包括二維碼和RFID、傳感器以及TD-SCDMA與SIM卡。
物聯網應用可以分為三層：
(1) 傳感網絡，即以二維碼、RFID、傳感器為主，實現“物”的識別；
(2) 傳輸網絡，即使通過現有的互聯網、廣電網絡、通信網絡等實現數據的傳輸與計算；
(3) 應用網絡，即輸入輸出控制終端，可基于現有的手機、個人電腦等終端進行。
在“物聯網”中，RFID標簽中存儲著規范而具有互用性的信息，通過無線數據通信網絡把它們自動采集到中央信息系統，實現物品的識別，進而通過開放性的計算器網絡實現信息交換和共享，實現對物品的“透明”管理。
在物聯網中，系統應用流程如下：
(1) 對物體屬性進行標識，屬性包括靜態和動態的屬性，靜態屬性可以直接存儲在標簽中，動態屬性需要先由傳感器實時探測；
(2) 識別設備完成對物體屬性的讀取，并將信息轉換為適合網絡傳輸的數據格式；
(3) 將物體的信息通過網絡傳輸到信息處理中心（處理中心可能是分布式的，如家里的電腦或者手機，也可能是集中式的，如中國移動的IDC），由處理中心完成物體通信的相關計算。
4. 無線通信技術簡介
4.1 藍牙技術
藍牙技術（bluetooth）是一種無線數據與語音通信的開放性全球規范，其實質內容是為固定設備或移動設備之間的通信環境建立通用的近距無線接口，將通信技術與計算機技術進一步結合起來，使各種設備在沒有電線或電纜相互連接的情況下，能在近距離范圍內實現相互通信或操作。其傳輸頻段為全球公眾通用的2.4GHz ISM 頻段，提供1Mbps 的傳輸速率和10m 的傳輸距離。
4.2 Wi-Fi技術
Wi-Fi（Wireless Fidelity）也是一種無線通信協議，正式名稱是IEEE802.11b，與藍牙一樣，同屬于短距離無線通信技術。Wi-Fi 速率最高可達11Mb/s。雖然在數據安全性方面比藍牙技術要差一些，但在電波的覆蓋范圍方面卻略勝一籌，可達100 m 左右。Wi-Fi 是以太網的一種無線擴展，理論上只要用戶位于一個接入點四周的一定區域內，就能以最高約11Mb/s 的速度接入Web。但實際上，如果有多個用戶同時通過一個點接入，帶寬被多個用戶分享，Wi-Fi 的連接速度一般將只有幾百kb/s 的信號不受墻壁阻隔，但在建筑物內的有效傳輸距離小于戶外。
4.3 UWB 技術
UWB（UltraWideband）是一種無線載波通信技術，它不采用正弦載波，而是利用納秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據，因此其所占的頻譜范圍很寬。UWB 可在非常寬的帶寬上傳輸信號，美國FCC 對UWB的規定為：在3.1～10.6GHz頻段中占用500MHz 以上的帶寬。由于UWB可以利用低功耗、低復雜度發射/接收機實現高速數據傳輸，在近年來得到了迅速發展。它在非常寬的頻譜范圍內采用低功率脈沖傳送數據而不會對常規窄帶無線通信系統造成大的干擾，并可充分利用頻譜資源。基于UWB技術而構建的高速率數據收發機有著廣泛的用途。
4.4 ZigBee技術
ZigBee 主要應用在短距離范圍之內并且數據傳輸速率不高的各種電子設備之間。ZigBee 名字來源于蜂群使用的賴以生存和發展的通信方式，蜜蜂通過跳ZigZag 形狀的舞蹈來分享新發現的食物源的位置、距離和方向等信息。
ZigBee使用2.4 GHz波段，采用跳頻技術。與藍牙相比，ZigBee更簡單、速率更慢、功率及費用也更低。它的基本速率是250kb/s，當降低到28kb/s 時，傳輸范圍可擴大到134m，并獲得更高的可靠性。另外，它可與254 個節點聯網。可以比藍牙更好地支持游戲、消費電子、儀器和家庭自動化應用。人們期望能在工業監控、傳感器網絡、家庭監控、安全系統和玩具等領域拓展ZigBee的應用。
4.5 IrDA技術
紅外線數據協會IrDA（Infrared Data Association）成立于1993年。IrDA是一種利用紅外線進行點對點通信的技術，是第一個實現無線個人局域網（PAN）的技術。IrDA的主要優點是無需申請頻率的使用權，因而紅外通信成本低廉。并且還具有移動通信所需的體積小、功耗低、連接方便、簡單易用的特點。此外，紅外線發射角度較小，傳輸上安全性高。
4.6 專用無線系統
專用無線系統主要包含一些專用頻段和公用頻段的無線系統，主要用于數據傳輸或語音傳輸。用于數字傳輸的系統有無線抄表系統，遠程監控等；用于語音傳輸的系統有無線尋呼系統，對講機等。同時具有兩種功能的系統如公安系統專用安防監控系統。
5. 中興智能Wi-Fi技術在物聯網中的應用
5.1 Wi-Fi無線局域網實時定位系統介紹
實時定位系統是指通過特定的技術，在一個指定的區域（辦公樓、場地、城區）內，實時地對目標進行定位的系統，主要采用無線射頻、超聲波、紅外等技術對物體進行定位。傳統的有源RFID技術的實時定位系統解決方案正面臨來自基于無線局域網（Wireless LAN, Wi-Fi）技術解決方案的挑戰，基于Wi-Fi的RFID實時定位系統在國外正迅猛發展，根據最新報告，強調與RFID 解決方案相關的實時定位系統中，Wi-Fi技術占的市場份額越來越多。Wi-Fi技術每年的增長率都將超過70%，跟傳統的有源RFID技術比較具有更強的市場優勢。
5.2 Wi-Fi無線局域網實時定位系統產品介紹
Wi-Fi無線局域網實時系統由以下三部分組成：
(1) 定位標簽（Wi-Fi Tag）
(2) 無線局域網接入點（Access Point）
(3) 定位服務器（Locating Server）
系統工作原理：
(1) 定位標簽或者無線設備周期性地發出無線信號。
(2) 接入點接收到信號后，將信號傳送給定位服務器。
(3) 定位服務器根據信號的強弱或信號到達時差判斷出標簽或無線設備所處位置，并通過電子地圖顯示其具體位置。
系統實現功能：
可視化終端平臺，以電子地圖形式顯示人員或物品的位置和移動軌跡
精確度可達3米的室內外實時定位
歷史運行軌跡回放與分析
多種自動告警機制：偏離預先設定運行軌跡告警；擅闖警戒區域告警；標簽斷電告警；標簽消失告警
主動告警機制：標簽設置了報警按鈕，可實現主動告警
無線傳感：實時采集溫度、濕度、親體密度、壓力、振動等參數，服務器端可設置參數界限，超越界限即會觸發報警
整個系統方案的設計貫穿技術先進，架構合理、產品主流、低成本、低維護量的原則。市場應用廣泛，涉及各行業，醫院資產、人員跟蹤定位；倉庫中托盤、貨物跟蹤定位；堆場中集裝箱、拖車跟蹤定位；生產制造車間貴重工具、在制品跟蹤定位、車間員工動態考勤及管理；煤炭、油田環境監測和人員跟蹤定位；監獄犯人跟蹤定位和安全管制；校園、小區資產、保安巡更、車輛、外來人員跟蹤管理；公共場所資產、人員跟蹤定位；Wi-Fi手機、PDA跟蹤定位。
5.3 Wi-Fi無線局域網實時定位系統市場應用
中國市場對基于Wi-Fi的RFID實時定位系統的需求是非常可觀的。潛在需求主要來自以下幾個方面：
(1) 醫院資產和人員安全管理：國外醫院正迅速采用基于無線局域網的RFID定位系統。國內醫院也非常關注這一新動向。在醫院或醫療機構的動態工作環境中，對資產和人員的 “低可見度” 往往導致時間和資源的嚴重浪費，甚至造成無法彌補的后果。基于Wi-Fi的RFID實時定位系統能夠實時的跟蹤病人、職員和醫療設備，監視有價值資產的區域安全和環境條件。醫療保健機構采用基于Wi-Fi的RFID實時定位系統有著非常大的投資回報。
(2) 集裝箱管理：中國的集裝箱有幾千萬，集裝箱運輸是經濟的大動脈。絕大多數的集裝箱外形極為相似，查找起來十分困難費力，物流運輸公司往往儲備很多的集裝箱以供使用，使得絕大多數集裝箱不能得到合理利用。一邊是集裝箱過多，造成資源的閑置；另一邊是找不找合適的集裝箱，造成資源短缺，造成資源浪費、成本增加。采用無線局域網的RFID實時定位系統，能夠準確實時地掌握集裝箱位置和狀態，實現集裝箱的動態跟蹤管理，減少集裝箱尋找時間, 提高集裝箱利用率和運輸效率;防止集裝箱及其運載貨物的丟失、被盜和損壞，降低成本,增加收益。
(3) 生產工廠設備和零部件管理：中國的加工廠數量眾多，是世界之最。基于Wi-Fi的RFID實時定位系統可以自動跟蹤在制品（包括構件、半成品、產成品等）、工具、設備以及關鍵人員的實時分布狀況，準確監視并跟進管理，提高資產利用率、員工生產效率等。一些大型的工廠，比如半導體工廠、汽車制造廠等采用無線局域網的定位系統后，可以隨時知道工具、設備和零件的位置，減少尋找、等待時間，提高生產效率。
(4) 煤礦井下人員定位：我國是世界上最大的煤炭消費國和生產國。隨著國民經濟的快速增長，煤炭需求量的不斷攀升。近兩年來，煤炭安全事故也不斷發生。如何加強安全生產的防范措施，如何改變目前煤礦企業對井下人員、資產落后的管理模式，如何準確、實時、快速履行煤礦安全監測職能，保證搶險救災、安全救護的高效運作成為所有煤礦企業關心的問題。基于Wi-Fi的RFID實時定位系統的煤礦人員實時監管解決方案，可以有效地加強對煤礦人員的安全管理，實時定位井下人員，直觀及時地反映煤礦的現場情況、人員狀況，提高煤礦人員安全保障的力度及效率，是煤礦人員安全監控管理的有力工具。
(5) 物流配送管理：物流行業一直是實時定位技術的典型應用領域，隨著在物流業的快速發展，無線物流將會成為未來物流發展的趨勢。物流分配中心每天會有大量的托盤、拖車進出，需要花費大量的人力物力去管理這些不斷移動的資產，而且人工的操作容易導致很多的錯誤。采用了基于Wi-Fi的RFID實時定位系統后，這些托盤和拖車的位置會隨時被自動記錄下來，只要在系統的電子地圖上搜索，就可以立即找到它們。一旦發生錯誤放置，系統會立即報警。
6. 結束語
Wi-Fi無線傳感器網絡能夠利用現有Wi-Fi網絡資源來部署和實施WSN將能夠節約大量的硬件成本。此外無需考慮與其他設備的互操作性，市場上不斷涌現的各種其他Wi-Fi設備增加了采用這種技術的易用性，有助于項目實施者縮短開發周期。再加上業界已經在Wi-Fi上積累了豐富的網絡知識，這些都可以應用到WSN中來，有助于投資回報(ROI)和總擁有成本(TCO)上利益最大化。
其他涉密資產和人員定位管理：在一些場所，比如學校、監獄、軍隊、公園等出于人員安全或其他特殊目的，往往需要隨時了解人員所在的位置、行蹤和人員狀況。另外針對貴重資產和秘密資產，往往需要提供實時的監護和看管，基于Wi-Fi的RFID實時定位系統可以很好的應用在這些定位管理上，可以加強資產和人員的安全管理。
綜上所述，基于Wi-Fi的RFID實時定位系統應用非常廣泛，很多行業都存在對基于Wi-Fi的RFID實時定位系統的巨大需求，以上提到的醫療保健、物流運輸、生產制造、集裝箱運輸、煤礦等行業的企業都可能是我們的潛在用戶。預計物聯網是繼計算機、互聯網與移動通信網之后的又一次信息產業浪潮。有專家預測１０年內物聯網就可能大規模普及，這一技術將會發展成為一個上萬億元規模的高科技市場。
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