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南京碼訊光電WiFi定位系統解決方案
  • 發布日期：2021-08-09      瀏覽次數：2390

      • WiFi定位系統解決方案

       

       


      1. 系統概述

      WiFi定位可視化管理系統，由WiFi定位系統和可視化系統組成。WiFi定位系統為底層定位引擎，通過定位硬件上報的數據完成位置信息計算。定位管理可視化系統為上層應用系統，提供實時位置監控、歷史軌跡回放、地圖管理、標簽管理等多項功能。系統架構圖如下：

       

       

       

       

      2. WiFi定位系統簡介

      2.1. 定位原理介紹

      WiFi定位系統基于無線AP、WiFi定位標簽以及WiFi網絡側定位算法實現。系統架構圖如下：

       

       

       

      WiFi定位系統基于AP探針功能定位，因此可實現對WiFi標簽終端的定位抓取，區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工作量較大的問題。

      定位服務器通過基于RSSI信號強度值和三角定位原理的WiFi網絡側定位算法完成位置信息計算并提供給上層應用平臺使用。

      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，以下為實驗室環境下不同部署間距所對應的定位精度：

      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點位的中間區域的wifi信號衰減和距離已經很難有穩定的規律性特征，精度跳動很大，無法保證穩定的精度）

       

       

       

       

      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絡延時組成，由于WiFi定位基于RSSI信號強度值計算位置信息故為保障定位結果相對穩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果。

      每個掃描周期一般為1秒結合網絡延時，WiFi定位周期為3~5秒。

      3. 定位管理可視化系統簡介

      定位管理可視化系統為BS架構的上層應用平臺，系統基于定位系統上報的位置信息進行可視化呈現和功能應用。

      3.1. 賬戶管理

      定位管理可視化系統采用分級分權構架，整套系統可以獨立建立多個被監管企業，每個企業有獨立管理員，并能對新增的查看賬戶進行權限分配。

       

       

       

      新增企業

       

       

       

       

      新增賬戶

       

       

       

       

      權限分配

       

      3.2. 地圖管理

      地圖系統采用總分架構，可視化管理系統將會從地圖平臺同步獲取所需的 Building 矢量化地圖，并分配給有權限的企業。同時地圖系統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. 標簽管理

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

       

       

       

      標簽管理

       

      3.4. 用戶管理

      被定位目標可以進行分組分級管理，并可任意綁定系統中已入庫的標簽。系統同時支持與第三方 OA 或用戶管理系統對接，實時同步用戶信息

       

       

       

       

      用戶管理

       

       

      3.5. 實時位置監控

      管理者可以分組實時查看被監測目標的實時位置。在聯動視頻系統后，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進行地圖定位和視頻無縫監看。

       

       

       

      實時監控

       

       

       

       

      實時追蹤

       

      3.6. 歷史軌跡追溯

      管理者可根據需要對被監測目標在任意時間段進行位置歷史追溯，同時系統提供基于 POI 的軌跡清單呈現。

       

       

       

      歷史軌跡

       

      4. 其他硬件參數

      4.1. 服務器推薦配置

      定位系統服務器硬件Server,至強 E5-2660 2.2G 8C CPU，16G RAM，600G * 2 HDD，Raid 1。

      4.2. WiFi定位標簽參數

      序號

      指標名稱

      具體參數

      1

      工作頻段

      2.4G  5.8G Hz

      2

      調制方式

      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

      標準micro USB 充電口

       

       

      圖片15.png

       

       

       

       

      5. 定位引擎API接口

      數據流：AP探針--AC控制器--定位引擎服務器---應用服務器（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發送用戶實時位置，該接口采用udp傳輸，定位服務器為udp客戶端，第三方系統為udp服務端。

      5.1.2. 數據協議

      字段

      長度

      (Bytes)

      值

      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

      		  

      經度（預留）

      GPS Latitude

      5

      		  

      緯度（預留）

      GPS Altitude

      5

      		  

      高度（預留）

      X- axle

      3

      		  

      室內地圖相對坐標（X軸）

      Y- axle

      3

      		  

      室內地圖相對坐標（Y軸）

      Z- axle

      3

      		  

      室內地圖相對坐標（Z軸）

      Buildingid

      4

      		  

      建筑物id

      Floor

      12

      		  

      樓層

      IP

      4

      		  

      定位服務器IP

      PORT

      4

      		  

      定位服務器發送數據端口

      CRC

      2

      Calculated value of CRC-16

      		  

       

      以下以數據協議為例，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0

      00 00 00 00 00 -- 經度 0

      00 00 00 00 00 -- 緯度 0

      00 00 00 00 00 -- 高度 0

      00 20 00 --室內相對X軸坐標，即為20

      00 12 00 --室內相對Y軸坐標，即為12

      00 00 00 --室內相對Z軸坐標，即為0

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

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

      14 C2 --CRC驗證

       

       

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