ChangeWell人员、资产无线定位监控系统介绍

ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统人员、资产无线定位监控系统 1.1 概述 以数字化、网络化、移动化为特征的信息时代，对楼宇的安全防范和日常管理工作提出了全新的要求。传统解决方案由于其固有的技术缺陷，已经很难满足标准不断提高、需求随时变化的楼宇安防和各项楼宇管理工作的要求，其主要依靠视频监控保安的移动，而受摄像角度、覆盖范围及人为遮挡等因素影响，无法做到对任一时间任一区域内的人员和资产移动情况实时跟踪分析，更做不到对人员和资产在楼宇内任一地点的活动情况连续的精确定位跟踪及行为分析预测；此外，传统解决方案也无法实现以移动化、智能化为根本特征的数字楼宇管理工作。ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统基于无线局域网定位技术，能有力解决上述提到的问题，并能为楼宇提供随需应变的能力。1.2 目标 在楼宇内建立超大带宽、部署灵活的无线通讯环境，提供用户安全、稳定、可靠的通信质量。利用基于特殊通讯协议传输的无线局域网环境的定位跟踪技术完成数字化楼宇的一些关键功能系统建设，并且从根本上对现有系统的功能进行了提升和扩展。ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统，通过和视频监控等技术手段优势互补，为楼宇实现全方位无缝监控、全面提升楼宇的安全防范水平及实现其他多项工作的数字化、智能化和信息化。1.3 功能和特点详述 1.3.1 安全、稳定、可靠的高带宽通讯环境安全、稳定、可靠的高带宽通讯环境 基于无线桥接技术，快速、方便、灵活地使无线网络覆盖整个楼宇，将楼宇的任何角落都与中央控制中心和数据中心连接起来。利用无线局域网的超大带宽实现包括流媒体在内的各种信息的并发稳定传输，解决实现数字化楼宇多项功能面临的通讯瓶颈问题。1.3.2 全方位无缝监控全方位无缝监控 ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统通过将基于无线局域网的定位技术与视频技术结合实现对人员和资产进行全方位无缝监控。见下图：-1-2-定位监控图 1.3.3 技术先进性技术先进性 满足各种需求的多种多样的定位模式：满足各种需求的多种多样的定位模式：可以在单一的基础构架上提供多种多样的定位模式的 Wi-Fi 可视系统：实时定位、现场侦测、阻滞点可视和自动遥感勘测。安装安装 ChangeWell 基于基于 Wi-Fi 的有源的有源 RFID 标签的任何贵重资产和人员的可视性：标签的任何贵重资产和人员的可视性：可以定位装备了体积很小的、用于追踪人员和各种贵重资产和设备的 ChangeWell 有源标签；标准的各种不同类型的标准的各种不同类型的 Wi-Fi 客户端的定位：客户端的定位：定位各种不同类型的 Wi-Fi 终端设备，诸如笔记本电脑、PDA、条形码扫描器等设备，而无需其他任何附加的硬件设备或者软件；精确、可靠的实时定位和现场侦测：精确、可靠的实时定位和现场侦测：不同于大多数的有源 RFID 系统，ChangeWell 提供了真正的、基于 TDOA(Time Difference of Arrival)和 RSSI(Received Signal Strength Indication)两种模式的实时定位；室内和室外操作：室内和室外操作：ChangeWell 系统在室内和室外都可以使用。既可以在干净整洁的办公室使用，也可以在严酷的工业领域正常工作；标准的标准的 Wi-Fi 的基础构架：的基础构架：ChangeWell 系统利用标准的无线网络通讯协议，可以使企业充分利用无线网络并且从中获得更多的利益并节约成本。很多用户也可以利用已有的标准Cisco 构架的 AP(access point)，作为接收端；适用于可视应用的完整平台：适用于可视应用的完整平台：ChangeWell 系统既可以作为功能完整的终端用户的应用软件，也可以成为一个设计、测试和实现基于定位的企业级解决方案。-3-1.3.4 系统构成要素系统构成要素 ChangeWell 无线标签无线标签(ChangeWell Tags)ChangeWell 无线标签能够使得无线网络的基础构架，可以准确的追踪资产、设备或者人员的位置。由电池供电的可编程的 ChangeWell 无线标签可以在预先设置好的时间间隔内发送非常少字节的 02.11b 信息包。ChangeWell 无线标签的主要特征包括长时间的电池使用寿命（最长可达五年）、灵活的装备方式、紧凑和耐磨的外壳、无线编程界面、存贮和接受数据信息的能力、一个当 Wi-Fi 网络数据流量很大时避免传送致使网络拥堵的信道评估机制。ChangeWell 移动定位接收端移动定位接收端(ChangeWell Location Receivers)ChangeWell 移动定位接收端提供了不间断的位置侦测能力。ChangeWell 专有的算法被嵌入在了每一个移动定位接收端中，经该算法测算出的标准 02.11b 信息包的接收时间可以精准到十亿分之一秒。每一个 ChangeWell 移动定位接收端每秒可以处理超过 100 次的位置测量计算能力，足以满足绝大部分苛刻的应用要求。ChangeWell 移动定位接收端和小型 AP的尺寸相仿，含有外置天线、Power-over-Ethernet(PoE)适配器、符合国际电气制造协会标准的耐磨外壳和整合了为了避免有线以太网联接需求的无线网桥。客户也能够采用标准 Cisco构架的 AP(access point)作为对 ChangeWell 移动定位接收端的补充设备，来减少在 WLAN 环境中的投资成本。-4-ChangeWell 感应器感应器(ChangeWell Exciters)ChangeWell 感应器作为 ChangeWell 设备组的补充设备，能够提供不间断的、尖端的RFID 侦测能力。ChangeWell 感应器的作用是：当 ChangeWell 无线标签经过一个阻滞点的时候，感应器会发送一条通知信息给 ChangeWell 移动定位接收端。这样可以更加精确的了解到装备有 ChangeWell 无线标签的资产、设备或者人员通过了一个大门、门口或者其他需要严格控制的区域。ChangeWell 引擎引擎(ChangeWell Engine)ChangeWell 引擎是核心的软件组成部分，管理着对应于不同定位模式下的数据的收集和处理工作，该服务器组件处理从 ChangeWell 移动定位接收端接收到的数据，得出精确、可靠的位置和现场数据来匹配关键任务的数据应用需求。ChangeWell 引擎包括如下的几个主要组件：ChangeWell 定位服务：对应于多种定位模式的核心测算；定位服务：对应于多种定位模式的核心测算；ChangeWell 系统管理器：安装、配置和维护工具；系统管理器：安装、配置和维护工具；设计和分析工具组：分析系统的覆盖范围和精确度的底层工具。设计和分析工具组：分析系统的覆盖范围和精确度的底层工具。(1)ChangeWell 便携式人机界面便携式人机界面(ChangeWell MobileView)ChangeWell 便携式人机界面是行业里极其灵活和极富特色的平台企业可视解决方案。ChangeWell 便携式人机界面可以实现从任何信息源接收到的设备位置信息，到具有传送实时图像、警报和汇报机制功能的、可升级的、经由企业环境检验的切实可行的商业应用解决方案的转变。通过便携式人机界面，开发人员和最终用户可以应用他们实际位置规则和商业逻辑，来针对不同的行业获得有效的位置数据并制作应用程序。-5-(2)ChangeWell 便携式人机界面包含也一下主要模块：便携式人机界面包含也一下主要模块：设备定位器：使用基于 WEB 的地图图形用户界面的设备搜索工具；事件和警报模块：根据设备位置，用户可以配置不同类型的警报和处理通告；报表输出：打印和输出报表清单位置和事件历史；应用编程接口(API)：基于符号最优汇编程序(SOAP)的应用编程接口(API)使得便携式人机界面能够很容易的和第三方应用程序对接。1.3.5 运用于智能建筑时的三个不同子系统介绍运用于智能建筑时的三个不同子系统介绍 一、人员定位监控子系统：一、人员定位监控子系统：这里的人员包括了访客和楼宇内的保安两部分人员。主控室工作人员通过 ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统，可以界定任一人员所在位置，通过对该人员所佩戴的 Tag(电子标签)进行授权或受管理级别划分，从而限定各种人员（包括访客和保安）在楼宇中各个区域的准入范围。例如：如果有人进入了禁入的区域或位置，主控室工作人员可对其进行连续跟踪，同时ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统自动启动管理软件上的 CCTV 监控联动，该人员所处区域的监控设备所抓取的图像就立即进入监控人员的视野之内，通过观察其活动情况判断该人员是否有不法企图，同时通过本系统与警示设备、显示设备（如报警器等）、门禁、紧急广播、BA 的电梯系统的配合使用，在该人员一旦接近或到达禁入区域或位置时，报警器就会自动响起提示该人员离开，或者通过电子显示屏的方式警告该人员进入了受限区域或位置，或者主控室工作人员可以通过紧急广播系统，先进行语音方式的警告或者向该楼层保安发出语音警报，要求保安快速到达事发地点。如果以上措施无效，主控室工作人员则可以对该地点的门禁系统进行操控，关闭事发地点的通道。另外，主控室工作人员也可以对电梯系统进行联动操作，以禁止该人员通过电梯离开该楼层或者达到其他楼层。必要时也可以采取其他果断措施（如报警等），制止犯罪行为，清除安全隐患。其次，通过 ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统，管理人员可随时查询任何人员在某段时间的运动轨迹记录并在地图上动态显示，同时支持从地图轨迹显示到视频信息显示的双向匹配查询。另外，我们也可以通过 ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统加强巡更管理。该功能相比较传统的巡更系统有以下优点：传统的巡更系统必须在各个巡更点安装巡更器，并且无法掌握在各个巡更点之间的情况，而使用无线定位跟踪系统则不需要安装任何设备，系统会自动计算并记录巡更人员到达过的地点及时间，支持巡更记录的轨迹及视频双向查询回放，从而对巡更人员的工作情况进行有效地评估；传统的巡更系统由于必须安装巡检器，往往确定好巡更路线后就不易改变，而使用无线定位跟踪系统则可以随时修改巡更计划，对巡更点的数量没有任何限制。二、资产定位监控子系统：二、资产定位监控子系统：对楼宇内的一些重要设备或资产跟踪定位，有效防止盗窃事件的发生。对于资产定位监控系统的工作原理，可以参照上面介绍的人员定位监控的介绍。系统能随时获得大楼保安的动态位置，为应付突发事件提供支持。-6-三、车辆定位监控、自动识别子系统：三、车辆定位监控、自动识别子系统：自动识别进出楼宇的车辆，对非法进入车辆进行报警。另外对进出楼宇的车辆，以及车辆在楼宇内的运动轨迹进行全程监控。使得管理人员可以第一时间知道车辆的位置和基本情况，并和视频监控系统联动，随时切换。1.3.6 支持移动楼宇管理支持移动楼宇管理 基于楼宇现有的无线局域网的超大带宽，与楼宇各种已有 IT 系统或数据资源整合起来，从而提供管理人员利用 PDA、笔记本电脑等移动设备进行无线楼宇管理的能力，其功能如下：在楼宇内的任何场所、任何处理过程，管理人员或保安都可以通过 PDA 等设备非常方便地随时检查、核对人员的资料，确保准确识别每一个人员并进行相关处理。支持在 PDA 等设备上进行从地图轨迹显示到视频信息显示的双向匹配查询。支持通过 PDA 等设备进行 WLAN 可视对讲。紧急状况下，管理人员或保安还可以及时发出报警信息并联动触发门禁系统、电梯子系统、紧急音响广播等系统。支持各种分类信息查询、汇总。出入特定区域登记。当该人员进入或离开特定区域时，自动记录当前时间并保存入计算机系统。开放的可伸缩的设计支持快速建立满足楼宇管理的其它应用需求。-7-1.3.7 相对传统定位监控系统的优点相对传统定位监控系统的优点 一、传统定位体系的缺点：1.从大楼保安方面看，传统的定位方法无非是由保安人员先指定出一些需要巡逻的地点，在这些地点放置可供保安员报到的设备。比如，用纸和笔等实物记录保安员报到的时间。再根据巡逻的地点来制定巡逻路线。最后根据上述巡逻地点收回来的记录，查看各保安员是否根据巡逻地点巡逻，是否按照时间规定来巡逻，巡逻过程中发现是否有什么异常问题等等。如此一来负责这个查看记录的工作就会增加负担了，而且由于使用了笔录的记录方式，人手作弊的情况就会大大出现。如：冒认签名报到，不按照指定的巡逻路线巡逻，过了时间之后返回补签到等等。由此一来会造成巡逻保安的工作不准确、不真实，大大浪费人力和物力。2.从访客出入管理体系看，传统的访客管理系统，只在进入大楼的那个环节进行了特别重点的管理，对来访人员进行相关信息的详细记录并且核对，但是一旦访客进入大楼之后，访客具体所到达过的地点、时间都相当难了解，造成了安全管理上的盲点，埋下了安全隐患。定位监控系统软件安装在服务器里面，并且该系统软件和 IBMS 软件进行数据交换和软件层面的联动，服务器内放置数据库，服务器实时获取各标签的定位数据，并在巡更系统上实时显示。而采用 ChangeWell 定位监控系统，就能将传统巡更系统的弊端逐一消除，相比上述传统定位系统有如下特点：一、无论什么时间地点、天气情况，使用“无线标签”与移动定位接收端即可实现双向通讯，无需接触。二、“移动定位接收端”隐蔽性高，使用更安全。像传统的巡更点上的巡更记录信息装置容易被非保安人员接触的话，很容易被有意无意破坏。而采用“移动定位接收端”可以放置在隐蔽性较高的地方，这样就让别有用心的人无法知道移动定位接收端的布置地点。三、“移动定位接收端”体积小重量轻，与普通无线 AP 在外观和重量上基本没有分别。四、移动定位接收端可以通过已经布置的局域网环境与服务器进行实时的数据交换，理论上可以存贮无限数量的历史信息和报警信息。五、移动定位接收端感应距离可覆盖整个楼层。1.4 系统的软硬件相关指标 整个 ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统需要的运行环境所涉及的硬件包括：无线标签、移动定位接收端、移动可视终端、局域网环境、监控服务器等。1.4.1 移动定位接收端规格书移动定位接收端规格书 定位：定位：室外距离：最大可达 200m 室内距离：一般可达到 60m 每秒可定位每个 ChangeWell 无线标签超过 300 次(处理极限取决于 服务器处理能力)专有的信号处理运算算法 支持标准的 Wi-Fi(802.11b)客户端和 ChangeWell 无线标签-8-物理机械特性：物理机械特性：尺寸:140mm x 110mm x 35mm 重量:295g 无线电通讯：无线电通讯：2.4GHz 直序传播 802.11b 微波 支持各种型号的 Wi-Fi 信号通道 规格：规格：辐射功率：15 dBm 接口：接口：以太网：10/100 base-T Ethernet(RJ-45)外部天线:SMA 连接器 兼容标准无线网桥 天线：天线：包含 2 个全向偶极天线(2dBi)管理：管理：利用管理软件可以使所有设置在远程实现配置 一般技术要求：一般技术要求：温度：-30C 到+70C 湿度：0到 95%供应电源：供应电源：5VDC 1.5A 墙体适配器，自动侦测 100/240 VAC 认证：认证：无线电指标：FCC Part 15,sub-part C class B,sub-part BEN 300-328,EN 300-330,EN 301-489RSS 210(Canada),ARIB STD-T66(Japan),ARIB STD-33(Japan)安全性：安全性：CE,cTUVus(EN60950)售后服务：售后服务：一年有限保修 1.4.2 无线标签规格书无线标签规格书 性能：性能：室外距离：最大可达 200m 室内距离：一般可达到 60m 物理机械特性：物理机械特性：尺寸：62mm x 40mm x 17mm 重量：35g 机架：IP-67,IP-68 额定边框-9-无线电通讯：无线电通讯：802.11b 微波(2.4 GHz)RFID 低频接收器(125kHz)传送功率：可达+19dBm,81mW 避免和无线网络冲突的纯信道侦测 编程能力：编程能力：传送时间间隔可进行设定从 64 兆秒到 3.5 小时 可编程信道 可编程无线标签 一般技术要求：一般技术要求：温度：-30C 到 75C 湿度：0%到 100%电气：3.6V 锂电池 AA 电池(可替换)电池寿命：最高可达 4 年(视传输频率和其他因素而定)3.75 年(每隔 5 分钟传输)3 年(每隔 1 分钟传输)2.33 年(每隔 30 秒传输)兼容性：兼容性：兼容 IEEE 802.11b 标准 认证：认证：无线电指标：FCC Part 15,sub-part C class B,sub-part B,EN 300-328,EN 300-330,EN 301-489,RSS 210(Canada),ARIB STD-T66(Japan),ARIB STD-33(Japan),MIC(Korea)安全性：CE,cTUVus(EN60950)可选配件：可选配件：移动定位接收端和标签管理软件 标签安装板，标签吊架 售后服务：售后服务：三个月有限保修(不包括电池)1.4.3 移动可视终端规格书移动可视终端规格书 操作系统Microsoft PocketPC 2003，应用程序Wi-Fi enabled 售后服务：售后服务：一年有限保修 -10-1.4.4 监控服务器监控服务器 无线标签定位监控服务器最低系统配置要求：无线标签定位监控服务器最低系统配置要求：Windows2000 操作系统 Java2 运行环境(标准版)v1.4 或更高版本 CPU：Intel 奔腾四 3.0G 内存：1 GB RAM 以太网：10/100base-TEthernetconnector(RJ-45)移动可视终端服务器系统配置要求移动可视终端服务器系统配置要求 操作系统Windows XP 专业版,Windows 2003 数据库Oracle 9.0.2,SQL 2000 J2EE 应用服务器 JBOSS 3.2.7 内存1 GB RAM CPU2.8 GHz 无线定位监控系统软件网关和无线定位监控系统软件网关和 Cisco Systems 2700 定位设备配置要求：定位设备配置要求：操作系统Windows XP 专业版，Windows 2003 Web 服务器：IIS 5(WinXP)or IIS 6(Win2003).NET framework 1.1 内存512 MB CPU3.0GHz 1.5 举例 以一座有地下停车场的以一座有地下停车场的 20 层、需要实现人员和资产定位的大楼为例子，简单介绍一下层、需要实现人员和资产定位的大楼为例子，简单介绍一下ChangeWell 人员、资产无线定位监控系统点位布置：人员、资产无线定位监控系统点位布置：在大楼的一层，为了监视人员、资产和车辆进出大楼情况，需要在大楼的周边布置 18个移动定位接收端。为了确保在每个楼层的接收信号强度都可以保证，应在每个楼层放置 6个移动定位接收端，原则上以三个移动定位接收端呈等边三角形的分布形式进行布置，本大楼分为地上 20 层、地下 3 层，一共分为 23 个楼层，则 23 个楼层共放置 138 个移动定位接收端。另外，为了防止移动定位接收端的意外损坏，需要 10 个备份移动定位接收端。假定以访客峰值数量为 100 人来计算，保安人员为 50 人来计算，大楼需要定位的贵重资产和出入车辆总数为 150 来计算，则需要无线有源定位标签 300 个。管理人员有 20 人，则所需手持移动可视终端（PDA）的数量为 20 个。每个楼层的移动定位接收端通过 HUB 相连，可以选择单层汇总也可以选择多层汇总。HUB 最后通过网络交换机与装有 ChangeWell 定位监控系统软件的服务器相连接。-11-