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南京碼訊光電WiFi定位系統(tǒng)解決方案
  • 發(fā)布日期:2021-08-09      瀏覽次數(shù):2382
    • WiFi定位系統(tǒng)解決方案

       

       


      1. 系統(tǒng)概述

      WiFi定位可視化管理系統(tǒng),由WiFi定位系統(tǒng)和可視化系統(tǒng)組成。WiFi定位系統(tǒng)為底層定位引擎,通過定位硬件上報的數(shù)據(jù)完成位置信息計算。定位管理可視化系統(tǒng)為上層應(yīng)用系統(tǒng),提供實時位置監(jiān)控、歷史軌跡回放、地圖管理、標(biāo)簽管理等多項功能。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下:

       

       

       

       

      2. WiFi定位系統(tǒng)簡介

      2.1. 定位原理介紹

      WiFi定位系統(tǒng)基于無線AP、WiFi定位標(biāo)簽以及WiFi網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位算法實現(xiàn)。系統(tǒng)架構(gòu)圖如下:

       

       

       

      WiFi定位系統(tǒng)基于AP探針功能定位,因此可實現(xiàn)對WiFi標(biāo)簽終端的定位抓取,區(qū)別于一般硬件廠商基于AP連接抓取的定位方式。

      基于支持三角+指紋的混合定位算法,解決單一三角定位算法定位精度低,單一指紋算法后期維護(hù)工作量較大的問題。

      定位服務(wù)器通過基于RSSI信號強(qiáng)度值和三角定位原理的WiFi網(wǎng)絡(luò)側(cè)定位算法完成位置信息計算并提供給上層應(yīng)用平臺使用。

      2.2. 硬件部署與定位精度

      2.2.1. 水平定位精度

      由于WiFi定位基于RSSI計算標(biāo)簽與AP之間的距離(如下圖),故水平定位精度直接受AP部署間距影響,以下為實驗室環(huán)境下不同部署間距所對應(yīng)的定位精度:

      序號

      AP部署間距

      定位精度

      1

      15~20米

      3~8米

      2

      20~30米

      8~10米

      3

      30~40米

      10~15米

      4

      50米

      15-20米

      5

      100米

      定位精度約在30~40米左右(此部署距離場景在2個AP點位的中間區(qū)域的wifi信號衰減和距離已經(jīng)很難有穩(wěn)定的規(guī)律性特征,精度跳動很大,無法保證穩(wěn)定的精度)

       

       

       

       

      信號衰減趨勢圖

      2.3. 定位周期

      定位周期一般由探針掃描上報周期和網(wǎng)絡(luò)延時組成,由于WiFi定位基于RSSI信號強(qiáng)度值計算位置信息故為保障定位結(jié)果相對穩(wěn)定一般將三個或以上的掃描周期報文取平均值計算位置結(jié)果。

      每個掃描周期一般為1秒結(jié)合網(wǎng)絡(luò)延時,WiFi定位周期為3~5秒。

      3. 定位管理可視化系統(tǒng)簡介

      定位管理可視化系統(tǒng)為BS架構(gòu)的上層應(yīng)用平臺,系統(tǒng)基于定位系統(tǒng)上報的位置信息進(jìn)行可視化呈現(xiàn)和功能應(yīng)用。

      3.1. 賬戶管理

      定位管理可視化系統(tǒng)采用分級分權(quán)構(gòu)架,整套系統(tǒng)可以獨(dú)立建立多個被監(jiān)管企業(yè),每個企業(yè)有獨(dú)立管理員,并能對新增的查看賬戶進(jìn)行權(quán)限分配。

       

       

       

      新增企業(yè)

       

       

       

       

      新增賬戶

       

       

       

       

      權(quán)限分配

       

      3.2. 地圖管理

      地圖系統(tǒng)采用總分架構(gòu),可視化管理系統(tǒng)將會從地圖平臺同步獲取所需的 Building 矢量化地圖,并分配給有權(quán)限的企業(yè)。同時地圖系統(tǒng)提供可視化的編輯手段,對于已繪制好的地圖提供其中元素信息的二次編輯能力。

       

       

       

      地圖同步

       

       

       

       

      地圖管理后臺

       

       

       

       

      地圖編輯后臺

       

      3.3. 標(biāo)簽管理

      定位終端都可在標(biāo)簽管理中進(jìn)行錄入管理,并可和特定的目標(biāo)進(jìn)行綁定。針對定制化終端,系統(tǒng)還會保持特定狀態(tài)的偵測,如:電量信息、存在性信息、防拆卸信息、生命體征信息等等

       

       

       

      標(biāo)簽管理

       

      3.4. 用戶管理

      被定位目標(biāo)可以進(jìn)行分組分級管理,并可任意綁定系統(tǒng)中已入庫的標(biāo)簽。系統(tǒng)同時支持與第三方 OA 或用戶管理系統(tǒng)對接,實時同步用戶信息

       

       

       

       

      用戶管理

       

       

      3.5. 實時位置監(jiān)控

      管理者可以分組實時查看被監(jiān)測目標(biāo)的實時位置。在聯(lián)動視頻系統(tǒng)后,支持基于位置的視頻無縫切換實時追蹤,管理者可對特定目標(biāo)進(jìn)行地圖定位和視頻無縫監(jiān)看。

       

       

       

      實時監(jiān)控

       

       

       

       

      實時追蹤

       

      3.6. 歷史軌跡追溯

      管理者可根據(jù)需要對被監(jiān)測目標(biāo)在任意時間段進(jìn)行位置歷史追溯,同時系統(tǒng)提供基于 POI 的軌跡清單呈現(xiàn)。

       

       

       

      歷史軌跡

       

      4. 其他硬件參數(shù)

      4.1. 服務(wù)器推薦配置

      定位系統(tǒng)服務(wù)器硬件Server,至強(qiáng) E5-2660 2.2G 8C CPU,16G RAM,600G * 2 HDD,Raid 1。

      4.2. WiFi定位標(biāo)簽參數(shù)

      序號

      指標(biāo)名稱

      具體參數(shù)

      1

      工作頻段

      2.4G  5.8G Hz

      2

      調(diào)制方式

      OOK,GFSK

      3

      通信距離

      0~200米

      4

      工作電壓

      3.1~4.2v

      5

      尺寸

      86*56*8.5mm

      6

      重量

      約40g

      7

      顏色

      白色

      8

      佩戴方式

      掛扣

      9

      按鈕

      防誤觸按鈕

      10

      電池

      聚合物鋰電池

      11

      充電方式

      標(biāo)準(zhǔn)micro USB 充電口

       

       

      圖片15.png

       

       

       

       

      5. 定位引擎API接口

      數(shù)據(jù)流:AP探針--AC控制器--定位引擎服務(wù)器---應(yīng)用服務(wù)器(可視化平臺)

      5.1. 用戶實時位置傳輸接口

      5.1.1. 說明

      該接口用于向第三方系統(tǒng)發(fā)送用戶實時位置,該接口采用udp傳輸,定位服務(wù)器為udp客戶端,第三方系統(tǒng)為udp服務(wù)端。

      5.1.2. 數(shù)據(jù)協(xié)議

      字段

      長度

      (Bytes)

      備注

      Type

      1

      0x1C

      消息類型(固定)

      Length

      2

       

      消息體長度

      MT ID

      6

       

      終端mac地址

      Sequence ID

      4

       

      基于每個終端的序號

      GPS Longitude

      5

       

      經(jīng)度(預(yù)留)

      GPS Latitude

      5

       

      緯度(預(yù)留)

      GPS Altitude

      5

       

      高度(預(yù)留)

      X- axle

      3

       

      室內(nèi)地圖相對坐標(biāo)(X軸)

      Y- axle

      3

       

      室內(nèi)地圖相對坐標(biāo)(Y軸)

      Z- axle

      3

       

      室內(nèi)地圖相對坐標(biāo)(Z軸)

      Buildingid

      4

       

      建筑物id

      Floor

      12

       

      樓層

      IP

      4

       

      定位服務(wù)器IP

      PORT

      4

       

      定位服務(wù)器發(fā)送數(shù)據(jù)端口

      CRC

      2

      Calculated value of CRC-16

       

       

      以下以數(shù)據(jù)協(xié)議為例,說明如下:

       

      1C --報文類型

      00 3A -- 消息體長度

      14 A3 64 78 44 D3 --mac地址即為14:A3:64:78:44:D3

      00 00 00 B0 -- 基于每個終端的序號,累加,此例中為176,高位補(bǔ)0

      00 00 00 00 00 -- 經(jīng)度 0

      00 00 00 00 00 -- 緯度 0

      00 00 00 00 00 -- 高度 0

      00 20 00 --室內(nèi)相對X軸坐標(biāo),即為20

      00 12 00 --室內(nèi)相對Y軸坐標(biāo),即為12

      00 00 00 --室內(nèi)相對Z軸坐標(biāo),即為0

      00 00 27 18 --建筑物id,此例中即為10008,高位補(bǔ)0

      31 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 00 --樓層,轉(zhuǎn)換過程:31-->49-->1(ASCII),低位補(bǔ)0

      7F 00 00 01 --ip地址,7F-->127,即為127.0.0.1

      00 00 E0 35 --端口,E0 35-->57397,高位補(bǔ)0

      14 C2 --CRC驗證

       

       

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