PLUS实时定位系统 产品说明书北京奇立世通科技发展有限公司2010年1月1概述PLUS超宽频即时定位系统的由美国Time Domain公司出品。
和同类产品相比，该系统具有部署简单，性能价格比高，精度高，标签位置稳定不飘移，信号抗干扰能力强，标签发射状态和频率可以动态更新等突出特点。
系统由标签，阅读器，同步分配器，天线,标签确认点和定位软件组成。
标签是一个超宽频信号发射装置，每秒发射1～10次信号。
接收器（天线和阅读器的组合）接收标签发来的标签识别号，记录到达时间（TOA），然后传给同步器进行同步处理，解析出到达时间差（TDOA）,然后把以上信号和其他一些验证信号例如信号强度等打包通过网络协议发送给服务器进行处理，就可以计算出标签（也就是需要被跟踪的人员或者物体）所处位置以及运动轨迹。
每一个标签都有一个独一无二的识别号，所以系统知道每一个标签在每一个时刻的位置以及运动信息。
标签确认点TAP向标签发射2.4 GHz 信号，可以动态地改变标签的发射频率（1~10Hz）和操作模式（活跃或者待机）。
这种设计可以使标签在非工作时间内处于待机状态，节省电池消耗，延长电池寿命。
PLUS系统部署符合本项目通过在固定场所布设定位接收装置，被定位人员佩戴射频信号发射标签的方式，实现指定区域内人员的实时精确定位并且被定位人员的坐标数据通过以太网实时传输给上层应用系统的要求。
标签位置偏差通常情况下不超过正负15cm，如果增加接收装置部署密度，精度更可达到正负5cm以下，超过建设要求。
如果部署在室外，标签的防护等级为IP64，满足建设要求。
信号中心频率为7.3GHz，带宽大约为1GHz,该频段为我国无线电管理开放频段，不会和现有通讯设备相互干扰，符合我国无线电管理规定。
系统遵循如下原则进行建设：（1） 先进性与成熟性原则：PLUS系统是著名实时射频定位系统生产商Time Domain的产品，在该领域享有盛誉，10多年来PLUS系统在美国的很多医院，养老院，超级市场部署，是先进成熟的产品。
（2） 高可用性原则：美国多个客户多年安装的经验表明，PLUS系统稳定可靠、健壮耐用，故障率低，既可以部署在室内，也可以部署在室外自然环境。
（3） 安装操作简便性原则：PLUS系统的安装调试操作简单方便，普通工程技术人员就可以快速布设，不需要专业人员。
（4） 通信协议简洁性原则：PLUS系统与上层应用系统的数据通信协议非常简单方便，应用程序只需要调用为数不多的库函数或者直接读取定位服务传送来的信息就可以获得定位数据信息和标签信息。
（5） 可扩展性原则：PLUS系统平台具有良好的可扩展性和易维护性，增加接收器不需要变动更改已经部署的系统，能够轻松地不断扩大定位范围与被定位人数。
系统总体设计1.1系统总体构成【主要设备构成】PLUS定位系统由标签,阅读器，天线，同步分配器，标签确认点和定位软件组成，其中天线和阅读器成对配套使用。
系统原理结构标签的功能为发射超宽频信号天线的功能为接收标签发出的信号阅读器的功能为解读标签识别号，记录收到信号的到达时间（TOA） 同步器的功能为计算各路信号到达时间差（TDOA）定位软件的功能为通过各种有效算法计算标签位置1.2系统总体功能【描述系统的总体功能，按照（1）（2）格式描述】（1） 支持多种模式，包括0维（粗略模式），1维（流水线/走廊配置），2维（精确平面定位）和2.5维（精确平面定位加上楼层区域信息）（2） 室内定位精度误差一般在正负0.15米之内，室外不超过1米（3） 最多可以追踪8000个标签（4） 校准常数存储在非易失性内存（5） 电池供电的有源标签更新频率为1赫兹~10赫兹,使用时间至少1年以上.（6） 室内穿墙操作（7） 到达时间差定位法（TDOA）定位和跟踪（8） 到达时间（TOA）的原始数据可以通过以太网接口传送（9） 阅读器安装在基础结构上（10） 使用屏蔽双绞线电缆（CAT5E）向阅读器网络提供电力，数据和时间同步信息（11） FCC（联邦通讯委员会）认证（12） ETL（美国电子测试实验室）认证1.3系统技术指标【描述系统的主要技术指标，按照（1）（2）格式描述】（1）标签发射中心频率为7.3Hz，接收状态更新信息频率为2.4Hz，带宽为1GHz （2）标签确认点 (TAP) 发射频率为2.4Hz，一个TAP覆盖范围可达11000平方米 （3）全方位天线覆盖直径为76米，180˚天线单侧探测距离为58米（4）6端口同步分配器最多可带36个阅读器，24端口同步分配器最多可带144个阅读器PLUS系统设计部署简单，不需要分系统。
扩展时只需要增加接收器（天线/阅读器对）。
如果接收器数量不是成倍增加，大部分情况下不需要增加同步分配器。
每一个系统可以分成若干个定位单元，这些定位单元可以公用接收器和同步分配器，本身不组成一个分系统。
天线和阅读器组成的接收器相当于传感器。
每个传感器拥有一个IP地址。
传感器通过以太网线和同步分配器连接，同样，同步分配器通过以太网线和以太网交换机相连，以太网交换机通过以太网线和服务器电脑相连。
上层应用系统程序通过定位引擎（PLUS Location Engine）来获取标签位置信息。
有两种方式提供位置信息。
1）PLUS™ Tracker OCX对象。
OCX是一个COM对象，这个COM对象提供了应用程序接口。
通过库函数的函数调用，应用程序可以初始化系统，获取位置信息，处理事件，发出警告等。
例如，应用程序可以调用函数StartTOAMessageQueue()，这个函数的一旦获取新的到达时间（TOA）信息就触发一个事件，计算新的标签位置或者发出警报。
2）运行定位软件服务。
这个定位软件服务自动在系统后台运行，一旦标签位置发生变动，它就向TCP端口（11004或者11005）发送UDP数据包，这个数据包包含标签识别号，位置等信息。
由此可见，以上两种方式都可以有效地向应用程序发送标签识别号和位置等定位信息，满足用户的需求。
2设备清单及主要技术指标2.1主要设备技术指标【描述系统中所应用到的主要设备的技术指标】天花板天线分为全方位（360º）和180º两种尺寸：609 mm x 609 mm x 76 mm重量：2.8 kg阻抗：50 Ohms温度范围：0 ~ +50º C小型天线尺寸：203 mm x 330 mm x 330 mm（标准）91mm x 330mm x 330mm（超薄）重量：1.4 kg，包括阅读器安装：墙角或者其他地方阻抗：50 Ohms温度范围：-20º C ~ +45º C阅读器尺寸：38 mm x 216 mm x 165 mm重量：816 g操作电压：45-52 V直流功率消耗5.2 W输出电压45-52 V直流温度范围操作：-20ºC ~ +55ºC储存：-40ºC ~ +60ºC相对湿度：最大 95%，不结露安全机制：过热，过载和短路保护网络接口：10/100 Mbps 网线FCC（联邦通讯委员会）认证ETL（美国电子测试实验室）认证同步分配面板电源输入：100 - 240 V交流, 50/60 Hz安全机制：过热，过载和短路保护温度范围操作：-20ºC ~ +55ºC，储存：-40ºC ~ +60ºC相对湿度：最大 95%，不结露最大电缆长度：100 mFCC（联邦通讯委员会）认证ETL（美国电子测试实验室）认证6端口尺寸：132mm x 213mm x 254mm重量：2.7kg输入功率：19 W （不带阅读器）/ 133 W （负载最大数量的阅读器）输出功率：101 W （负载最大数量的阅读器）@ 50 V直流 +/- 1.0 V发热量：109 BTU/hr输入/输出端口：6 局域网输入端口，6 同步输出端口端口容量：如果由同步分配面板供电，每个同步输出口可以带最多3个阅读器（总共18个）；如果阅读器由辅助电源供电，每个同步输出口可以带最多6个阅读器（总共36个）24 端口尺寸：88mm x 481mm x 411mm重量：5.2kg输入功率： 59 W （不带阅读器）/ 529 W（负载最大数量的阅读器）输出功率：（负载最大数量的阅读器）@ 50 V直流 +/- 1.0 V发热量：429 BTU/hr输入/输出端口：24 个局域网输入端口，24个同步输出端口端口容量：如果由同步分配面板供电，每个同步输出口可以带最多3个阅读器（总共72个）；如果阅读器由辅助电源供电，每个同步输出口可以带最多6个阅读器（总共144个）欧式标签欧式标签既是发射装置，也是接收装置。
用户可以动态地改变标签的发射频率（1~10Hz）和操作模式（活跃或者待机）。
用户还可以更换电池。
垂直标签前后都可以发射，水平标签只能从顶部发射。
可以定制覆盖。
.尺寸：37mm x 75mm x 6.8mm 重量：22g电池类型: 锂电池CR2430 电池寿命: 取决于发射速率和操作模式更新速率： 1~10 Hz 入口保护：IP 64 （防尘防水）射频发射：中心频率7.3 GHz 射频接收：2.4 GHz温度操作: -20°C to +55°C 储存: -30°C to +60°C湿度最大 95%，不结露标签射频：中心频率 6.6 GHz，1/2 Max FW 2 ns, 脉冲电池类型：二氧化锰(非更换)温度范围：操作-20ºC ~ +55ºC，储存-40ºC ~ +60ºC相对湿度：最大 95%，不结露FCC（联邦通讯委员会）认证ETL（美国电子测试实验室）认证徽章标签尺寸：37mm x 75mm x 6.8mm重量：0.64 ounces （18g）电池寿命: 5.8 年（2 Hz ），1.8 年（4 Hz ）更新速率： 2Hz，4 Hz入口保护：IP 65 兼容呼叫按钮：多个按钮事件带LED指示灯资产标签尺寸：13mm x 36mm x 33mm重量：0.74 ounces （22g）电池寿命：6.6 年（1 Hz ），3.0 年（4 Hz ）更新速率： 1Hz，4 Hz外壳材料：高密度聚乙烯防火评级: V0防水：表面擦拭，不要浸泡欧盟标准标签确认点 (TAP)TAP向标签发射2.4 GHz 信号，动态设置标签（例如更新发射频率）。
因为一个TAP的覆盖范围可达11000平方米，所以一个典型的定位网络只需要很少的几个TAP。
TAP包含两根天线，用来向不同方向的标签发射信号，可以由同步分配器SDP或者本地电源供电。
TAP使用2.4 GHz波段249个频道中的一个发射信号，不断寻找最清晰的频道以避免干扰。