專利名稱：室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及物聯網技術領域，具體是ー種室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統。
背景技術：
隨著通信技術和社會經濟的發(fā)展，各種定位服務的需求正在迅速增長，其應用領域有醫(yī)療、物流、養(yǎng)老院、礦山、監(jiān)獄和看守所等。現有無線網絡定位系統存在以下問題ー是定位精度受到通信帶寬和信號多徑衰落的限制，難以達到5至10米以下，且算法復雜后時延明顯增加；ニ是有源電子標簽不停地間隔發(fā)送信號，會導致耗電量加大，需要經常更換電池；三是因建筑物結構原因導致無線覆蓋區(qū)中存在盲區(qū)，或因無線網絡集中器一次性讀卡數量有限，造成漏卡現象。

實用新型內容本實用新型的目的是克服上述背景技術中的不足，提供ー種室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統，該管理系統應具有結構簡單、定位迅速準確、使用方便的特點。為實現以上目的，本實用新型采用了以下的技術方案室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統，其特征在于所述系統包括若干個安裝在室內人員身上的有源電子標簽、至少ー個安裝在室內的無線網絡集中器、至少ー個無線網絡中繼器、終端顯示器、攝像機、硬盤錄像機和管理服務器；所述有源電子標簽和無線網絡集中器之間，以及無線網絡集中器與無線網絡中繼器之間采用無線連接，無線網絡中繼器與管理服務器有線連接，所述攝像機與硬盤錄像機有線連接，該硬盤錄像機以及所述終端顯示器通過以太網與所述管理服務器連接。所述有源電子標簽、無線網絡集中器和無線網絡中繼器之間組成集群共享網絡拓撲結構。本實用新型的工作原理是有源電子標簽在移動過程中會發(fā)出無線信號，無線網絡集中器對接收到的有源電子標簽的無線信號強度進行測量之后傳送給無線網絡中繼器，無線網絡中繼器對無線網絡集中器的無線信號強度進行測量后，由管理服務器轉換為通信距離，從而確定有源電子標簽的位置，并在終端顯示器上顯示；此外，一旦發(fā)生突發(fā)狀況，可以根據計算獲得的有源電子標簽位置切換到相應的攝像機，對現場進行視頻監(jiān)控聯動；或通過緊急按鈕，進行移動報
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目O本實用新型的有益效果是本實用新型中的有源電子標簽、無線網絡集中器和無線網絡中繼器之間組成集群共享網絡拓撲結構，使得管理服務器可以快速獲得有源電子標簽的位置；而且可以將無線集中器架設在特定位置，從而避免出現無線信號盲區(qū)，系統架設也較為簡單，成本較低；本實用新型還可以實現視頻監(jiān)控，使得管理人員可以直觀地了解室內人員的狀況，管理方便。
圖I是本實用新型的網絡結構示意圖。圖2是有源電子標簽、無線網絡集中器和無線網絡中繼器的網絡拓撲圖。圖3是本實用新型中有源電子標簽的電路原理圖。圖4是圖3中射頻芯片的內部框圖。
具體實施方式
下面結合說明書附圖，對本實用新型作進ー步說明，但本實用新型并不局限于以下實施例。 室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統是指通過無線通信技術，在指定室內空間(宿舎、辦公樓、車間、教學樓等)對人員活動情況進行管理的系統(其中人員的位置信息是通過測量無線信號強度得獲到的)。如圖I所示，本實用新型所述的室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統，包括若干個有源電子標簽I、至少ー個網絡集中器2、至少ー個無線網絡中繼器3、終端顯示器8、攝像機7、硬盤錄像機6、管理服務器4以及人員數據庫9。所述有源電子標簽和無線網絡集中器之間，以及無線網絡集中器與無線網絡中繼器之間采用無線連接，無線網絡中繼器與管理服務器有線連接，所述攝像機與硬盤錄像機有線連接，該硬盤錄像機以及所述終端顯示器通過以太網5與所述管理服務器連接。所述有源電子標簽安裝在室內人員的身上，可發(fā)出無線信號。如圖3所述，該有源電子標簽包括主控芯片1-1 (推薦采用M430)、射頻芯片1-3 (推薦采用nRF24AP2)、晶振電路1-5 (常規(guī)電路)、匹配網絡1-4 (用來確定ID號，普通電路)和天線1-6。如圖4所示，所述射頻芯片包括ANT協議引擎模塊1-31以及與其連接的USB模塊1-32、電源管理模塊1-33、收發(fā)器模塊1-34、片內振蕩器1-35。射頻芯片的USB模塊通過USB接ロ 1_2與主控芯片1-1連接，片內振蕩器與所述晶振電路連接以接入時鐘信號，電源管理模塊與鋰電池連接，收發(fā)器模塊通過所述匹配網絡與天線連接。主控芯片控制射頻芯片發(fā)出不同頻率的無線信號，可將這些頻率的無線信號對應到具體的室內人員，從而根據頻率識別出相應的室內人員。也可以在有源電子標簽上設置緊急按鈕(常規(guī)電路，不作詳細介紹)，實現移動報警功能。有源電子標簽采用觸發(fā)喚醒工作模式，即標簽中接收通道處于經常工作狀態(tài)，發(fā)射通道由接收通道的信號強度閾值進行觸發(fā)工作，并定時工作后自動進入休眠狀態(tài)，實現人員流動時發(fā)射通道會不斷地觸發(fā)工作，人員休息時其也會同時休眠以省電。其定位原理采用兩級定位模式，一是區(qū)域粗定位模式，由室內集中器讀取其圍邊標簽信號強度，并由管理服務器根據相關模型轉換為通信距離，能粗略地確定某區(qū)域人員數量及姓名，實現區(qū)域人員點名功能；ニ是通道細定位模式，由進出口和樓道的無線網絡集中器讀取進出和通過樓道人員定位標簽的相關信息，因此這時為近距離感識標簽，可以達到細定位，實現某ー時間段進出和樓層人員點名功能。為避免出現無線信號盲區(qū)，同時實現精確定位，可將所述無線網絡集中器安裝室內已知位置點(門、樓梯、房間、樓道等位置)，在室內將其固定安裝2. 5米高度上，采用集中供電方式供電，經現場測試后確定無線網絡集中器之間，以及無線網絡集中器與無線網絡中繼器之間的距離，采集室內人員定位標簽ID號與信號強度信息。設置在出入口和樓道處的無線網絡集中器可采集進出人員定位標簽ID號與信號強度信息，并確定人員進出方向和樓層人數。如圖2所示，所述有源電子標簽、無線網絡集中器和無線網絡中繼器之間組成集群共享網絡拓樸結構，通過ANT無線網絡協議(集成在射頻芯片的ANT協議引擎模塊中)進行無線通信；每個無線網絡集中器采用共享通道方式，應用復用技術，可同時連接多個有源電子標簽(至少100個)，之后再接入上一級的無線網絡集中器，上一級的無線網絡集中器再通過無線網絡中繼器與管理服務器連接。管理服務器對有源電子標簽的測量為兩級信號強度測量方式，即無線網絡集中器對接收到的有源電子標簽信號強度進行測量，并由管理服務器轉換為通信距離，根據無線網絡集中器的已知位置推測有源電子標簽的待定位置；此外，無線網絡中繼器對接收到的 無線網絡集中器信號強度進行測量，也可由管理服務器確定無線網絡集中器的具體位置，這樣確定了無線網絡集中器的位置即可知道室內人員所在的區(qū)域，再通過無線網絡集中器接收到的信號，可確定室內人員的具體位置。每個有源電子標簽經觸發(fā)喚醒后發(fā)送包含唯一標識代碼(即前述ID號)和發(fā)射周期的信息幀，管理服務器可根據識別代碼識別出具體的室內人員。可在所述主控芯片中設置觸發(fā)信號閾值，經觸發(fā)后設定有20秒開機時間進行無線通信，之后進入休眠期以省電。所述管理服務器計算獲得室內人員位置后，在終端顯示器實時顯示樓層人員進出數量以及各房間人員數量，完成人數清點工作，顯示與統計人員動態(tài)信息，以及脫離無線覆蓋區(qū)人員信息。并且配合電子地圖與主要通道的攝像機，可根據管理需要進行視頻聯動或復核相關人員信息。所述的管理服務器連接著所述人員管理數據庫，有情況時能快速查詢具體人員的主要信息，記錄人員活動軌跡，例如ー是管理服務器收集由無線網絡中繼器匯集的室內人員動態(tài)信息，由軟件分析結果并顯示在電子地圖上；其中人員數據庫集中了本単位所有人員的相關信息，做好相關鏈接，可實現特定區(qū)域的點名與考勤功能；ニ是電子地圖與主要通道的攝像機聯動，發(fā)生突發(fā)事件時，能自動彈出視頻信息以利于復核事件原因；三是人員發(fā)生突發(fā)事件，管理人員可按移動報警按鈕，進行呼叫，以便相關人員進行應急處置；四是硬盤錄像機記錄人員移動軌跡，便于事后調查取證，以及查詢相關人員活動路徑；五是由終端顯示器實時顯示每ー樓層人員到位情況，以便管理人員進行管理。本方案突出的優(yōu)點ー是采用兩級定位模式，以區(qū)域動態(tài)人數統計為核心，降低設備配置，節(jié)約成本，減少施工周期，作為室內人員管理的技術輔助手段；ニ是定位標簽采用觸發(fā)喚醒工作模式，以及低功耗芯片，解決電池壽命問題。所述的有源電子標簽、無線網絡集中器、無線網絡中繼器、終端顯示器、攝像機、硬盤錄像機、管理服務器均可外購獲得，人員數據庫以及相關管理軟件由普通程序人員編寫。
權利要求1.室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統，其特征在于所述系統包括若干個安裝在室內人員身上的有源電子標簽(I)、至少一個安裝在室內的無線網絡集中器(2)、至少一個無線網絡中繼器(3)、終端顯示器(8)、攝像機(7)、硬盤錄像機(6)和管理服務器(4);所述有源電子標簽和無線網絡集中器之間，以及無線網絡集中器與無線網絡中繼器之間采用無線連接，無線網絡中繼器與管理服務器有線連接，所述攝像機與硬盤錄像機有線連接，該硬盤錄像機以及所述終端顯示器通過以太網(5)與所述管理服務器連接。
2.根據權利要求I所述的室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統，其特征在于所述有源電子標簽、無線網絡集中器和無線網絡中繼器之間組成集群共享網絡拓撲結構。
專利摘要本實用新型涉及一種室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統。目的是提供的管理系統應具有結構簡單、定位迅速準確、使用方便的特點。技術方案是室內人員區(qū)域動態(tài)管理系統，其特征在于系統包括若干個安裝在室內人員身上的有源電子標簽、至少一個安裝在室內的無線網絡集中器、至少一個無線網絡中繼器、終端顯示器、攝像機、硬盤錄像機和管理服務器；有源電子標簽和無線網絡集中器之間，以及無線網絡集中器與無線網絡中繼器之間采用無線連接，無線網絡中繼器與管理服務器有線連接，攝像機與硬盤錄像機有線連接，該硬盤錄像機以及所述終端顯示器通過以太網與所述管理服務器連接。有源電子標簽、無線網絡集中器和無線網絡中繼器之間組成集群共享網絡拓撲結構。
文檔編號H04L12/24GK202406123SQ20122001844
公開日2012年8月29日 申請日期2012年1月16日 優(yōu)先權日2012年1月16日
發(fā)明者都伊林 申請人:都伊林