陳相毅
無線電子脈沖人員定位的智能化技術適用于廣電系統中的廣播電臺、電視臺、發射臺。檢測臺(站)、微波站、衛星地球站、廣播電視塔、有線廣播電視傳輸機構、電影資料庫、道具槍械庫等重點單位、重要部位[1]。
無線電子脈沖定位技術是一種全新的、與傳統的(Wi-Fi、RFID、ZiBee、藍牙)通信技術有極大優勢的新技術。無線電子脈沖定位系統采用1 GHz以上帶寬無載波通信技術,利用納秒至微微秒級的非正弦波窄脈沖傳輸數據,與傳統的窄帶系統相比,具有穿透力強、功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統復雜度低、能提供精確定位精度等優點。因此,無線電子脈沖技術可以應用于室內靜止或移動物體以及人的定位跟蹤與導航,且能提供十分精確的定位精度。它不需要使用傳統通信體制中的載波,而是通過發送和接收具有納秒或納秒級以下的極窄脈沖來傳輸數據,從而具有GHz量級的帶寬。其定位方案采用無線電子脈沖信號,由多個傳感器采用TDOA和AOA定位算法對標簽位置進行分析,多徑分辨能力強、精度高,定位精度可達亞米級,同時,系統后臺利用獨有的解析算法展示被定位人員的實時位置,滿足控制室人員對前端定位設備、定位人員的實時監控。
電子脈沖人員定位系統由定位硬件層、網絡連接層、數據計算和應用層組成。支持多種模式,包括0維(粗略模式:房間內標簽存在性檢測),1維(公共區域/走廊配置),2維(精確平面定位)和2.5維(精確平面定位加上樓層區域信息)。
目前,廣播電視重點單位重要部位的管理多數還停留在以治安巡查、電子門禁加攝像機監視報警的階段,人工作業仍占絕大比重,信息化程度較低,而信息采集仍然只是單純依靠手工輸入,無法將信息系統和在崗人員真正關聯起來。由于有些單位外來訪客較多,有些部位實行了對外游覽開放,安全防范及人員管理難度加大,實行人員管理系統可提高重點區域管理工作的信息化水平,通過在工作區域部署定位基站,為工作人員、訪客人員及游客配置標簽的方式,能夠實現對區域人員實時高精度定位,可以為重點單位重要區域智慧管理提供保障平臺,推動各類人員管理工作向制度化、規范化、實時化發展,確保廣播電視安全播出,實現區域智能化全方位監管,建立統一智慧管理平臺。
無線電子脈沖定位管理系統最核心的工作是實現對工作人員、外來訪客及游客的實時定位管理、活動軌跡路線管理、自動點名管理、標簽報警管理、視頻聯動與抓拍、音頻存儲、移動歷史軌跡回放和查詢統計的功能,加強重點區域的智慧管理方式,提高治安工作效率,同時增強區域日常管理的安全性。廣播電視重點單位重要部位建筑物設計復雜、機房多、定位標簽管理的目標數量大,大部分區域場景的移動目標密度極高,需要無線脈沖定位系統的大容量精準管理。
通過不同的被定位標簽與區域定位基站的坐標信息解析后上傳給后臺監控軟件,可以判斷出不同定位基站附近所在的人員情況,包括人員的數量、姓名、標簽等級等原始資料信息。定位標簽在定位基站覆蓋范圍內無論標簽所處的位置在哪里,都會有當前區域的定位基站鎖定,從而確定標簽所在的具體位置,并實時將信息上傳至管理中心,管理中心經過核心算法變換處理,得出標簽相關的坐標結果。
系統能實現人員定位、考勤簽到、軌跡查詢回放等基本功能。另外,還具有兼容門禁通道的功能:工作人員佩戴的電子標簽系統除定位功能外,還內置了RFID線圈(管理人員可利用定位標簽授權開啟通道門禁),符合ISO14443A標準,且保存了標簽的ID信息,可作為通行卡身份識別使用。保安人員利用佩戴的電子標簽可代替在線巡更、在線簽到功能,管理中心可根據預設線路實時查看保安人員到崗狀態及時間。
定位基站系統支持有線和Wi-Fi兩種網絡連接方式。如果在現場有條件部署有線網絡,則推薦部署光纖網絡,將所有基站連接到局域網上,并最終將數據回傳到后臺服務器;同時,系統支持無線Wi-Fi方式,為每個基站配置一個單獨的無線網橋,專門用于通過Wi-Fi信道轉發該基站的數據;并在接收端(機房服務器端)配置接收無線網橋和交換機,用于接收Wi-Fi信道回傳的無線基站數據,最終回傳到服務器。
參考文獻:
[1]中華人民共和國公安部.廣播電影電視系統中重點單位重要部位的風險等級和安全防護級別:GA586-2005[S].北京:中國標準出版社,2005.