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公安、紀委、海關辦案中心人員定(ding)位(wei)技術選型方案

廣(guang)州拙進(jin)通(tong)信技術有限公司    高遠

1. 應用場景(jing)需(xu)求

   公安(an)、紀(ji)委、海關辦(ban)案中(zhong)心人員定位主要實(shi)現如下(xia)場景：

● 人員房間級定位。包括對(dui)(dui)干警與管(guan)控對(dui)(dui)象的(de)定位。

● 區域(yu)人(ren)數限制。主要指(zhi)對單人(ren)審訊、禁止(zhi)特(te)定人(ren)員(yuan)同(tong)時(shi)出現在同(tong)一區域(yu)等情況(kuang)做預警。

● 人(ren)員軌跡。特定人(ren)員軌跡回放(fang)或(huo)實時追蹤。

● 敏感(gan)區域(yu)告警。特定(ding)人去到(dao)特定(ding)區域(yu)告警

● 結(jie)合心率、血壓等體(ti)征(zheng)測(ce)量參數對(dui)(dui)管控(kong)對(dui)(dui)象身體(ti)狀況做預警(jing)。

● 結合(he)辦案(an)中心運行流(liu)程，實現(xian)全(quan)流(liu)程管控。

2.  前期試點技(ji)術路(lu)線與試點結果

近幾年辦案中心人員定位應用實施了較多的項目案例，主流技術路線為有源RFID與UWB兩種，都有專業廠家力推，其它如藍牙BLE、ZigBee之類技術也有試點(dian)，尚未見成功試點(dian)報道(dao)。

下圖是典型(xing)的辦案中心建筑物平面(mian)圖。本文討論(lun)基于(yu)此建筑物模型(xing)進(jin)行。

采用有源RFID技術實現的人員定位通常思路是在房間門口部署125K低頻信號發射裝置，在房間部署2.4G或者433M信(xin)號接(jie)收裝(zhuang)置，通過125K低頻信號標記房間位置，通過2.4G信號或者433M信號的信號強度或者其它參量來判斷房間內外以及定位，通常號稱的定位精度在0.3-1m。

采用UWB人員定位技術實現人員定位通常思路是基于標準UWB定位技術模型，在房間、走道、大廳部署不同數量的UWB基站，實(shi)現一維、二維、三維精準定位。

從定位技術原理而言，UWB技術(shu)基(ji)于(yu)寬頻通信(xin)技術(shu)，可以實現精準(zhun)定位，原理(li)上可以實現10cm的定位精度。有源RFID技術采用的125K低頻信號標定位置，但低頻信號的覆蓋范圍有限，且信號覆蓋模型是球狀覆蓋，在房間通常是方型的情況下，很難通過125K信號去區分房間內外，而2.4G或者433M通信技(ji)術都受多徑效應的影響，不能實現高精度(du)的定位(wei)，反(fan)應在用戶(hu)體驗上就是信號會漂(piao)，人員會漂(piao)出(chu)室外。

從前(qian)期各地實(shi)際項目試點情況看，UWB與有源RFID技術在建設維護成本與用戶體驗上各有優缺點。UWB技術的優點是可以實現精準的定位，不足是建設與維護成本高（要部署較多的UWB基站、光纖組網、較高的服務器處理資源(yuan)需(xu)求），手環(huan)耗(hao)電大，續航(hang)時間短，UWB技術續航時間短也是其技術原理決定的，UWB信號在發射狀態下，其工作電流較大。RFID技術建設與維護成本相對低一些，手環使用時間長，不足之處就是定位不準，信號會漂。當RFID技術號稱可以精準定位，UWB技術可以長時間(jian)續航時，用戶的期望與現實之間(jian)的落(luo)差就更大了。

3. 核(he)心用戶體驗(yan)需求(qiu)

根(gen)據前(qian)期試點反饋，公安紀(ji)委辦案中心人員定位應(ying)用(yong)核(he)心用(yong)戶體驗如下：

1) 手環(huan)續航時(shi)間(jian)長。手環(huan)續航時(shi)間(jian)短的話，對手環(huan)的維護將是比較大的負擔。

2) 定位(wei)準(zhun)確，即(ji)無(wu)誤告(gao)警。

3) 施工維護簡單(dan)

4. 拙進通(tong)信的(de)探索

      分(fen)析辦案(an)中心人員(yuan)定位(wei)需求(qiu)場景，可以(yi)得到如下幾個結(jie)論：

1) 定位需求是(shi)房(fang)間級的，即主要的定位功能只要能識別人(ren)員在(zai)房(fang)間就可以了，特定情況(kuang)下才需要對人(ren)員在(zai)房(fang)間的具(ju)體(ti)位置(zhi)進行精準定位。

2) 人員定位(wei)屬于慢(man)速、低并(bing)發(fa)的(de)定位(wei)需(xu)求。即對人員的(de)實(shi)時(shi)(shi)密集連續定位(wei)需(xu)求并(bing)不是(shi)必需(xu)，單個房間里也(ye)不需(xu)要(yao)同(tong)時(shi)(shi)實(shi)現成百上千人員的(de)定位(wei)。連續快速定位(wei)只發(fa)生在個體特殊情況時(shi)(shi)才(cai)有需(xu)求。

     基于上(shang)述分析，拙進通(tong)信根據公(gong)安(an)辦(ban)案中(zhong)心客戶成(cheng)本(ben)與用(yong)戶體驗兼顧(gu)的考(kao)慮(lv)，提供多頻RFID方案與UWB兩(liang)種技術解決方案。兩(liang)種方案互相兼容，以滿(man)足不同層次的客戶需求(qiu)。

4.1. 多(duo)頻有源(yuan)RFID方案

多頻有源RFID方(fang)案(an)主要(yao)(yao)針對(dui)(dui)對(dui)(dui)成本(ben)比(bi)較(jiao)敏(min)感(gan)，對(dui)(dui)精準(zhun)定位(wei)(wei)要(yao)(yao)求(qiu)不(bu)高，只(zhi)需要(yao)(yao)實(shi)現房(fang)間(jian)級定位(wei)(wei)的(de)用戶。重點解決(jue)手環續航時間(jian)，只(zhi)實(shi)現房(fang)間(jian)級的(de)人(ren)員區(qu)(qu)域位(wei)(wei)置識(shi)別，滿足區(qu)(qu)域人(ren)員限(xian)制(zhi)、敏(min)感(gan)區(qu)(qu)域限(xian)制(zhi)、人(ren)員軌跡(ji)等區(qu)(qu)域位(wei)(wei)置識(shi)別功能(neng)需求(qiu)，不(bu)提供精準(zhun)定位(wei)(wei)能(neng)力。

多頻有源RFID方(fang)案(an)在辦案(an)中心的設備(bei)部署(shu)實例(li)如下：

在每個門口部署(shu)定標(biao)閱讀器（圖中(zhong)紅色(se)部分），無需(xu)現(xian)場調試，上(shang)電即工作。定標(biao)閱讀器可以(yi)單獨組網(wang)，也可以(yi)就近(jin)接入(ru)辦案中(zhong)心網(wang)絡(luo)，實現(xian)與(yu)業務系統(tong)平臺的數(shu)據傳輸。

此種部署方式(shi)可以實現如下功能(neng)與性(xing)能(neng)：

● 人員房間(jian)級(ji)位(wei)置識別。無(wu)相鄰房間(jian)誤判。

● 區(qu)(qu)域(yu)人(ren)數限(xian)制。穩定實現對單人(ren)審訊、禁止特定人(ren)員同時出(chu)現在同一(yi)區(qu)(qu)域(yu)等(deng)情況的預(yu)警。

● 人(ren)員軌跡。特定人(ren)員軌跡回(hui)放(fang)或實時追(zhui)蹤。

● 敏感區(qu)(qu)域(yu)(yu)告警。特(te)定人(ren)去(qu)到特(te)定區(qu)(qu)域(yu)(yu)告警。

● 結合(he)心(xin)率、血壓等體(ti)征(zheng)測量參(can)數(shu)對(dui)管控(kong)對(dui)象身體(ti)狀況做預警(jing)。

● 只實現位置識別的情況下手環連續使用時間可以達到5年以上。（具備心率，體溫，血壓采集功能的手環續航時間取決于采集的頻度）。

如上，拙進通信多頻有源RFID方案(an)可以有效滿足辦案(an)中心對(dui)手環續航(hang)時間以及位置管理功(gong)能需求，系統建設成(cheng)本低，維(wei)護簡單。

4.2. 多模UWB方案

針對精準定位要求較高的客戶，拙進通信提供多模UWB解決(jue)方案，以在實現用戶精準定(ding)位(wei)要求的前提下，有效解決(jue)建(jian)設與維護成本以及手(shou)環續航(hang)時間短等(deng)問題(ti)。

拙進通信多模UWB解(jie)決方(fang)案在監所部署如下圖示：

 房間門口部署定標閱讀器，實現房間級位置識別，房間內與通道按照定位精度需求部署1-3個(ge)定位(wei)(wei)基(ji)站(zhan)。定標閱讀器(qi)可以單獨組(zu)網，也可以就近接入辦案中心網絡，實現(xian)與業務系統平臺的數據(ju)傳輸，定位(wei)(wei)基(ji)站(zhan)無需組(zu)網。

此(ci)種部(bu)署方式實現如(ru)下功能(neng)與性能(neng)：

●  精準人員定位。無相鄰房間誤判。無內外誤判。

● 區域人(ren)數限制。穩定實現對單人(ren)審訊(xun)、禁止特(te)定人(ren)員同(tong)時出現在(zai)同(tong)一(yi)區域等情(qing)況的(de)預警。

● 人(ren)(ren)員軌跡。特(te)定(ding)人(ren)(ren)員軌跡回放或(huo)實時追蹤(zong)。

● 敏感區(qu)域告警。特(te)定(ding)人去到特(te)定(ding)區(qu)域告警。

● 結合心率、血壓等體征(zheng)測量參數(shu)對(dui)管控對(dui)象(xiang)身體狀況(kuang)做(zuo)預警。

● 正常使用情況下，手環使用時間大于9個月。（具備心率，體溫，血壓采集功能的手環續航時間取決于采集的頻度）。

● 建設成本只需傳統UWB定(ding)位(wei)方案(an)的1/2。

如上，多模UWB技術(shu)方(fang)案可(ke)以有效滿足(zu)用戶區域(yu)位置識別與精準(zhun)定位需(xu)求，同時(shi)(shi)大幅(fu)提高手環續航時(shi)(shi)間，大幅(fu)降低建設(she)與維護成(cheng)本。