1、方案目標
該項目為基于Wi-Fi的無線局域網實時定位追蹤管理系統,它結合最新的物聯網、無線局域網絡(WLAN)、和實時定位等多種技術,在養老社區(室內或室外)的空間內,實現復雜的人員的定位、監測和追蹤任務,并準確找尋到目標對象。本系統將結合消費、門禁、健康管理系統,實現一卡通功能,使得老年人在社區內的生活更加智能化,實現對老人的人性化智能化監護。
2. WiFi方案優勢
1)國際標準協議: 采用國際標準的IEEE802.11b/g/n協議
2)安全性最高:支持WEP/WPA/WPA2等國際標準加密方式;標簽支持數字加密技術;內外網可以通過網閘擺渡定位信息,確保內部網絡安全。
3)傳輸速率快:每秒300Mb,遠遠超過4G速率
4)定位精度:定位精度高,可達3-5M,準確定位到每個房間。
5)標簽低功耗:標簽超低功耗,可以更換電池或充電,且對人體安全,無輻射危害;
6)一網多用:強大的擴展功能,WiFi網絡方便的實現視頻、語音、定位等多種功能,網絡具有很強的兼容性,可利用現有的網絡布線,避免網絡重復建設。
7)施工簡單:可以利用現有網絡布線,AP之間也可以通過無線方式,施工簡單方便。
3. 方案設計
3.1 設計原則
整個系統方案的設計貫穿以下原則:
在設計整個系統時,本著技術先進,架構合理、產品主流、低成本、低維護量作為出發點。
技術的先進性:整個系統的設計、技術選擇,軟硬件設備的配置均應符合高新技術的潮流,采用世界領先的Wi-Fi RTLS技術,使整個項目在未來5年內保持技術先進性。
設計的總體性:從整個養老社區信息化的角度進行總體設計,使系統成為養老社區基礎信息服務系統的有機組成部分;充分利用現有的相關網絡設施及IT資源,必要時與相關IT系統進行數據共享,避免信息孤島,避免重復建設。
架構的合理性:采用先進、成熟的技術來架構各個子系統,能使其安全平穩的運行,有效的消除各系統可能產生的瓶頸,并通過合適的設備保證各子系統具備良好的擴展性。
穩定性:系統基于穩定、安全、保密的大型數據庫,以保證系統運行正常。具有良好的數據共享,實時故障修復,實時備份等完善的管理體系。安全性:系統采用WEP、WPA、WPA2等國際標準無線加密方式,同時標簽支持數字加密技術,具有較高安全性。
產品主流:在設備選型時,主要依據定位環境實際情況結合目前市場上的各類產品選擇具有最優性能價格比和擴充能力的產品。低成本、低維護量:所采用的產品應該是簡單,易操作,易維護。
兼容性:各系統均為相對開放的系統,不同產品間具有標準接口,并提供多種通訊標準協議,可以便于第三方設備的接入。
模塊化:組建各分系統,直到總系統,均嚴格履行模塊化結構方式,以滿足系統功能擴充、運行設備的替換、維護,確保系統的高效可靠運行。
擴充性:采用面向對象和模塊化的開發技術,可隨時根據需要擴充具有其它功能的軟硬件模塊,具有良好的擴充性。
集中管理:各分系統集中于中心統一控制,實施對所有遠端設備的控制、設置,以保證系統的高效、有序、可靠的發揮其管理職能。
升級維護:考慮將來系統在容量和功能上增加、修改等的實際需要,定位系統對軟件可升級,并且操作簡單,操作由系統管理員即可完成,不需要繁復的操作和專門的技術。
3.2 技術優勢
新慧物聯的技術團隊結合了無線射頻信號優化、多種定位算法整合、電子地圖數據分析和生成、軟件平臺架構優化等多方面技術,十多年自主研發了WiFi實時定位系統。系統的定位引擎核心技術獲得了多項國家發明專利和軟件著作權,并經過上百個實際案例不斷完善,具有精度高、靠干擾性強、穩定性好、擴容性強等特點,達到國際領先水平。
新慧物聯的實時定位系統具有以下優勢:
- 定位精度高:可以實現定位精度3-5米,完全滿足養老院人員定位需求;
- 定位算法多:支持多種定位算法,包括三角定位、無線指紋定位、來回時間定位、自組網定位并結合歷史軌跡分析和場景結構分析,提高定位精度和穩定性;
- 定制化計算:可以根據不同的環境場所,設置運行軌跡,增加定位精度和穩定性,不會出現穿墻而過或跳樓層的情況;
- 自適應性強:可以自動判斷不同終端的WiFi芯片廠家和人體干擾,自動調整定位參數,增加定位精度和穩定性;
- 定位數量可擴展:單個定位引擎1秒內可以同時定位2000個終端設備,采用分布式的構架,可以同時支持多個定位引擎,并管理上百萬個終端設備;
- 支持任何WiFi終端設備定位:定位引擎同時支持AP主動掃描模式和終端掃描模式,雖然蘋果的iOS7禁止APP獲取WiFi的MAC地址,我們的獨特解決方案可以實現iOS設備定位,而且支持在iOS設備上根據MAC地址推送信息的功能;
- 支持WiFi標簽: 支持單向發射的超低功耗WiFi定位標簽、腕帶、WiFi傳感器,實現對人員、物品的跟蹤和狀態監控;
- 支持云計算:任何地方的定位AP都可以通過互聯網傳到云服務器上;
- 合作AP廠商多:國內外主流AP廠家的設備都支持我們的定位引擎;
- 集成一卡通: 集成了人員定位、消費、門禁、視頻監控、體檢與健康管理、離床報警等系統于一體,實現智能化一卡通服務;
- 實際經營豐富:公司在國內成功的WiFi定位案例,包括養老院、展館、辦公大樓、工廠、港口、監獄、煤礦等多個行業,各種復雜環境;
3.3 設計要求
養老社區基于Wi-Fi的實時定位追蹤管理系統是一套安全可靠、技術先進、運行穩定、性能優良的信息化系統,除能滿足本文件所述的所有軟、硬件功能需求外,還應該能夠滿足5年內因業務增長而帶來的性能需求,系統的建設應達到如下基本要求:
1、采用的技術應該是業界主流、并且具備一定發展潛力的技術。
2、應具備7×24小時的工作穩定性。
3、具有良好的可擴展性,滿足未來不斷變化的業務支撐。
4、應對所存儲及處理的數據進行嚴格的安全管理,確保數據的可靠性、保密性、一致性、不可否認性。
5、針對養老社區服務和管理的業務特點,制定合理的合理的方案。
3.4 網絡結構
根據養老社區的業務發展戰略和實際需求,基于養老社區的信息系統總體框架,規劃養老社區基于Wi-Fi的實時定位追蹤管理系統的技術架構。 基于定位的無線局域網絡有別于一般的通訊網絡,要求在任一位置點,均可以收到3個以上的AP信號,并且信號的RSSI值不得小于-70dBM。
實時定位系統網絡拓撲結構如圖所示:

3.5 系統構成
實時定位追蹤管理系統主要由定位標簽、AP***和后端管理中心(定位服務器軟件等)三部分組成:
- 定位標簽作為無線數據采集模塊佩戴在人員身上,系統通過對標簽的跟蹤實現對人員和資產的跟蹤定位。定位標簽必須具有被指定的AP***掃描的功能,此項功能須經過評標委員會現場驗證。驗證未通過者技術指標不符合要求。
- AP***須采用2.4GHz頻段,支持802.11b/g模式,支持掃描和采集標簽的信息,傳輸到后端的管理中心,對定位標簽進行控制管理。
- 安裝了定位追蹤管理系統的后端管理中心,主要實現實時數據的分析處理。分析管理標簽數據,通過管理中心的電子地圖監視并及時顯示各現場標簽的位置,數據可同時存入存儲數據庫,監控人員可以通過計算機訪問存儲服務器查詢人員或物品的實時位置信息、報警信息以及某段時間內的移動軌跡等。
3.6 總體功能
養老社區基于Wi-Fi的實時定位追蹤管理系統主要以Wi-Fi無線網絡實時定位為基礎,實現對館內相關人員尤其是人員的動態、實時的追蹤管理。
- 在養老社區內實現人員的實時定位與追蹤管理,室內整體精度要求在5米以內,重點監管區域要求在3米以內,定位到每戶,室外實現區域定位;
- 定位標簽配置主動報警功能,人員在區域內遇到困難或突發事件時,可以主動向工作人員報警,以防范各種安全隱患;
- 人員定位標簽具備綁定功能,可以實現對所管理人員的的綁定,當被監控人員走出區域時可以報警,及時得知準確的方位;
- 對特殊區域設置進出預警機制,指定群體人員如進入或離開指定區域,系統主動報警,防止由于在不知情或其他情況下人員及其他人員超區域參觀或行走而產生的不良后果;
- 歷史軌跡回放提供所有帶標簽的的行走路線的記錄;
- 值班醫護人員值崗管理,可對值班醫護人員作時間及線路實時監控,防止值崗過程中脫崗等情況發生,便于考核員工工作狀況;
- 定位追蹤的時間可調,最快定位時間為2秒;
- 實現區域停留時間統計;
- 可以鎖定跟蹤特定人員;
- 定位網絡還可以用于上網、語音、視頻等其他用途,但要確保網絡不擁堵,不影響定位效果;
- 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;電子地圖要求具備縮放等功能,可以進行樓層切換。
- 視頻聯動,系統根據定位目標所在位置,結合安防或其它監控系統根據需要可調動定位目標所在位置附近的攝像頭進行視頻跟蹤。需要進行二次開發,支持現有視頻系統。
3.7 定位引擎
系統集成先進的基于Wi-Fi無線網絡的定位引擎技術,實現相應的追蹤管理功能。
- 支持2.4GHZ Wi-Fi無線網絡,定位工作方式支持RSSI方式;
- 最大標簽管理數為10000個以上;
- 最大同時處理標簽數為1000個以上;
- 提供API接口與定位跟蹤軟件實現數據交換;
- 定位精度小于或等于5米;重點區域要求定位精度小于或等于3米;
- 可以利用現有AP和無線網絡進行定位數據傳輸;
- 最快定位反應時間:小于等于2秒
- 可擴展支持對其他Wi-Fi設備(如筆記本電腦、PDA、Wi-Fi手機等)的定位;
3.8 實時定位追蹤管理系統軟件
系統語言與展示界面為中文,具有良好的人機交互界面;基于標簽與電子地圖進行可視化位置展示; 軟件基于B/S模式;
3.9 系統集成
根據不同項目對智能養老社區的規劃可提供定制化服務,包括:
針對養老院內部管理的軟件管理系統,支持傳統的養老模式與高端會員運營模式;
針對老人或會員的健康體檢系統,支持云數據管理、遠程監測;
一卡通系統整合,如身份識別、消費、門禁、定位、健康管理等。
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