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ELECTRONICS WORLD ・技术交流
近年来，随着我国科技的迅猛发展，物联网技术得到了高速发展并持续走向成熟，智能硬件设备不断推陈出新，人们对如何高效、快速、精准的采集到特定场合下物体或人的位置信息越来越重视。高效、精确的定位管理系统能有效监测企业的设备、财务，防止企业设备、财务丢失和人员由于进入危险区域造成伤亡的情况。对于石油化工行业的传统化工厂区，由于面积大、人员多、设备物资管理不够信息化，所以很多安全隐患不易排除，往往爆炸、火灾、有毒气体泄漏这些事故就是因为缺乏系统管理方式导致的。基于以上分析，企业以及一些特殊的行业迫切需要建立一套对于人员、设备、财产的定位和管理系统。基于UWB 的定位管理系统，主要有室内定位、人员huo 物品定位的标签和服务器后台组成，可实现对企业员工、设备的管理，实现人员的实时定位和报警，避免财务设备失窃和人员进入危险区域。 在室内定位方面，我国起步较晚，技术相对落后。国外在室内定位方面技术更加成熟。2011年谷歌凭借有无线保真和移动通信等信息发布室内地图，覆盖包括商场、超时、机场、车站等大型场地；苹果公司依靠大量iBeacon 设备和用户绘制室内地图，精度由于谷歌。此外，韩国的三星、德国斯图加特公司等都在室内定位领域展开深入研究。
目前国内有多家单位在研究基于wifi 的室内定位技术，在各方面技术上都取得了突破和进展，主要集中于优化定位系统电路设计、算法编写、指纹的识别精度和匹配等方面，但是定位精度较低。在蓝牙定位技术方面，国内有几家企业也开始研发iBeacon 产品，主演集中于算法的研究，在定位精度方面和国外同等类型产品相差较大。
总体来讲，目前国内在室内定位领域主要有一下缺陷：（1）定位技术落后，定位精度较低，接入点覆盖范围较小，易于受到外界其他信号的干扰，不具备物联网功能；（2）功能单一，对于复杂的室内环境，定位的稳定性较差，蓝牙定位系统收到的噪声干扰较大；（3）实时性差，不能对人员进行跟踪定位，谱表不支持人员进入特定区域的报警功能；（4）智能化程度低，不支持室内的电子围栏管理、人员信息管理、电子点名等。
1 系统需求分析
1.1 系统总体规划
UWB 室内定位管理系统通过UWB 标签和实现人员和仪器设备的实时在线定位，在后台服务器界面可直观显示人员和仪器设备的位置信息。实时监测各个标签的位置信息，并将标签的位置信息上传给服务器，服务器收到各个标签的位置信息后，通过一
定的数据处理，再将标签显示在后台首页。
图1
如图1所示，定位标签与绑定，每隔一定的时间间隔会向定位标签发送获取定位信息的请求，定位标签收到发来的获取位置信息的请求后立即向发送位置信息，收到定位标签发来的位置信息后随即推送给服务器，服务器获取到标签的位置信息后，经过一系列数据处理，并将处理后的数据一方面存储到数据库中，另一方面在系统网页端显示各标签的位置。1.2 系统功能需求分析1.2.1 后台首页模块需求分析
后台首页显示公司区域的地图，并在地图上可实时定位标签、的位置，定位标签上显示与其绑定的人员信息，上显示名称。首页需要具有区域统计、页面截图、标签搜索、平面测距功能，并且首页可以绘制不同形状的图形。1.2.2 系统管理模块需求分析
系统管理模块应当包括用户管理、角管理、部门管理、和行为日志等子模块。用户管理模块需要可以正确添加、修改用户各种信息。部门管理模块要求通过某种结构直观显示出部门和公司的隶属管理，并可添加修改部门和公司的各种信息。1.2.3 地图管理模块需求分析
经过分析，地图管理模块主要包括建筑物信息管理、地图信息管理等子模块。建筑物管理模块负责管
理整个建筑物信息，在此模块中可以按一定规则增添、修改、删除响应的建筑物信息。在地图信息管理模块中主要是在新增地图信息时，我们需要能正确导入一块地图。1.2.4 管理模块需求分析
管理模块负责对信息进行管理，其中包括与人员的绑定与解绑，添加信息时的校验和对信息按照一定规则的增加、修改和删除。
基于UWB室内高精度定位系统
合肥工业大学 刘佳晨
