RFID和WSN的人员管理解决方案

文章摘自:物联网世界收录

        摘要:随着经济社会的发展,人与人之间的日常交往日趋频繁,人们的工作生活方式越来越多样,日常行为越来越丰富,而对于一些与人们日常工作生活密切相关的场所或者人员聚集较多的公共场地,如煤矿、市政单位、医院、学校、监狱等等,每天必须面对大量的人员服务工作,如敬老院老人的照顾、医院婴儿的管理、煤矿井下作业人员安全、监狱中犯人管理等等。

1.系统概述
        1.1.系统背景
        随着经济社会的发展,人与人之间的日常交往日趋频繁,人们的工作生活方式越来越多样,日常行为越来越丰富,而对于一些与人们日常工作生活密切相关的场所或者人员聚集较多的公共场地,如煤矿、市政单位、医院、学校、监狱等等,每天必须面对大量的人员服务工作,如敬老院老人的照顾、医院婴儿的管理、煤矿井下作业人员安全、监狱中犯人管理等等。由于人们的行为往往存在不可预知和不可控的因素,一旦发生特别事件,如果得不到及时的应对和处理,就有可能造成严重的后果,成为当前社会的焦点,对社会造成不良影响。

        1.2.现状与分析
        人员管理从早期的简单的考勤管理,到门禁出入管理,再到后来的人员定位跟踪管理,其管理的方式和理念呈现出不断深化和复杂的发展趋势,技术手段也从最初的人员考勤打卡,到门禁刷卡出入,发展到后来的非接触式的射频识别。当前,很多公共场所对人员管理的手段仅仅是通过人员进出登记,或者刷门禁卡出入来实现的,该手段虽然可以严格记录人员的出入,但是对于人员的内部行为状况却无法了解,无法对区域人员的行为做出预见和判断,一旦有特别事件发生不能及时掌握,更谈不上预防。而纯粹的RFID技术,又碍于其高昂的投入成本,让众多管理者望而却步。

        面对越来越复杂的人员管理和非常有限的资金投入,人们希望有一套低成本而高效率的管理方法,如何利用科学技术来提高区域人员管理的方式和效率,已经成为摆在众多系统集成专家面前的一道课题。无线”通信” 和低功耗嵌入式技术的飞速发展,孕育出无线传感器网络,并以其低功耗、低成本、分布式和自组织的特点和优点,得到众多系统开发商的青睐,随着WSN的逐渐应用,其在人员管理上的优势不断显现出来。本文将介绍基于RFID和WSN的人员管理应用方案。

2.技术介绍
        2.1.RFID技术
        RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术,它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据,识别工作无需人工干预,可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签,操作快捷方便。RFID系统主要由读写器、天线和标签三部分组成,其具有以下几个特点:
非接触性识别;
        物体标识性:标签具有唯一的ID号,实现物体唯一标识性;
        识别距离远:采用不同的RFID频段技术,可实现0~1000m不同的距离要求,适用于不同的场合;
        防冲突性:一次性可识别大量标签;
        抗干扰能力强:RFID无线识别可用于恶劣的环境下,且可正常工作。

        2.2.WSN技术
        WSN即无线传感器网络,是通过部署在特定区域内的大量的微型传感器,利用其组织构成的无线网络,实时地监测、感知和采集节点部署区的观察者感兴趣的感知对象的各种信息(如光强、温度、湿度、噪音和有害气体浓度等物理现象),并对些信息进行处理后以无线方式发送给后台系统。
WSN具有以下特性:
        数据采集性:通过传感器采集资产运行或环境状态信息等;
        自组织网络:节点具有自动组网的功能,节点间能够相互”通信” ,协调工作;
        网络建立时间短、网络自组织、网络自恢复等功能;
        成本低,采用无线网络可减少布线及人工成本;

        2.3.RFID和WSN融合
        RFID实现对物的标识及物的信息采集,WSN实现数据采集及传输,将RFID与WSN的两者融合后便可巧妙地实现物的标识、物信息的采集、传输与定位。


        图1:无线传感网连接图

3.系统介绍
        3.1.系统工作原理
        信息采集
        将某区域人员的基本信息入录到数据库,每个人带上一个存有与自己相对应ID号的”电子标签”(以下简称标签)在规定的区域内活动,安装在区域内的定位器就通过识别到标签的ID信息来判断人员所处位置。

        数据传输
        RFID标签、中继器、数据中心构成一个无线的传输网络,当中继器获取到标签的数据时,通过无线网络传输到数据中心,数据中心对接收到的数据进行计算处理,通过网口或者其他接口上传至中央数据控制中心。

        人员定位
        系统将中继器作为人员定位器,定位器采集标签的ID号以及RSSI值,将采集到数据传送到数据中心,数据中心根据得到的RSSI值,计算出标签所处的坐标位置,并将处理的结果上传至中央数据控制中心,控制中心可以根据在电子地图显示相应的位置。
        定位方式采用三点定位,即结合三个定位器综合信息实现定位。

        3.2.系统拓扑结构图


        图2:系统拓扑结构图

联系地址:北京市朝阳区望京东路
8号锐创国际中心B座717室
电话:+86 10 62257233
传真:+86 10 62257233
邮编:100102
邮箱:service@innoval.com.cn