Java超高精度无线定位技术--UWB (超宽带)人员定位系统源码

港控/mmm° 2024-02-05 21:01 37阅读 0赞

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> **UWB室内定位技术**是一种全新的、与传统通信技术有极大差异的通信新技术。它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz量级的带宽。
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> **UWB（超宽带）**高精度定位系统是一种利用超宽带技术实现精确定位的解决方案。该系统使用高频率的短脉冲信号来测量物体的时间延迟，从而实现厘米级别的定位精度。UWB高精度定位系统在各种应用中都得到了广泛的应用，包括室内定位、工业自动化、安全监控等领域。

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### **UWB定位概述** ###

UWB室内定位系统与传统的窄带系统相比，具有穿透力强、功耗低、抗多径效果好、安全性高、系统复杂度低、能提供精确定位精度等优点。因此，UWB定位术可以应用于室内静止或者移动物体以及人的定位跟踪与导航，且能提供十分精确的定位精度。但是成本比较昂贵，网络部署复杂。

UWB定位技术与传统通信技术有极大的差异，它不需要使用传统通信体制中的载波，而是通过发送和接收具有纳秒或纳秒级以下的极窄脉冲来传输数据，从而具有GHz量级的带宽。超宽带室内定位可用于各个领域的室内精确定位和导航，包括人和大型物品，例如贵重物品仓储、矿井人员定位、人员定位等。

UWB室内定位得缺陷也还是有的，UWB的缺点是需要有完善的定位网络，而且在任何一个定位点上都需要有3个定位基站的支持，UWB定位算法是基于三点定位的，如果基站的数量降低会大大的影响定位的精度。其次，UWB的缺点是不能有遮挡无线电发射的障碍物，小的障碍物是不会有影响的，因为无线电会衍射，但是如果完全的遮挡是会导致定位基站的接收，从而使得定位精度大幅度的下降。

UWB室内人员定位的应用场景也越来越多，如：监狱看守所、综合性医院、工厂、机场、停车场等场所对于定位和导航的需求也逐渐增多。监狱看守所希望能够借助UWB定位技术来实现监狱犯人智能化监控，例如实时获取犯人位置信息、越界自动报警、人数智能清点等。医院养老院希望对医疗设备进行实时定位，便于需要时快速调用；希望能够对老人、特殊病人进行定位监护，防止其发生意外。高危化工厂需要对人员、设备的位置信息进行定位管理，防止发生安全事故等。

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### **组成要素：** ###

**UWB标签或设备：** 物体需要携带带有UWB定位芯片的标签或设备。这些标签会发送UWB信号，以便系统能够识别并定位它们。

**UWB基站或接收器：** 在需要定位的区域内布置UWB基站或接收器，用于接收标签发送的UWB信号，并计算标签的位置。

**数据处理和分析平台：** 接收到的UWB信号数据将被传输到数据处理平台，通过算法计算和分析，确定标签的位置信息。

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###    **优势：** ###

**高精度定位：** UWB技术具有非常高的定位精度，通常在厘米级别，比许多其他定位技术更精确。

**室内定位能力：** UWB系统在室内环境中表现出色，能够克服多径衰减和信号阻塞等问题，适用于室内定位需求。

**防干扰性能：** UWB技术具有频谱扩散的特性，可以减少与其他信号的干扰，因此在高密度的无线环境中表现出色。

**实时性：** UWB定位系统的响应速度很快，可以实时监测物体的位置变化。

**多路径处理：** UWB系统能够有效处理多路径信号，准确计算出物体的位置。

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### **应用领域：** ###

室内定位： UWB定位系统在室内定位场景中被广泛应用，例如在大型商场、医院、工厂等室内环境中对人员和物体进行定位。

### **室内人员定位系统特点：** ###

1、工厂人员定位系统可实现物资/车辆实时定位，物资/车辆数量实时查询，全智能化的物资/车辆查找，提高工作效率，实现合理调度；

2、集人脸识别系统、智能考勤、工时统计、行为检测、历史轨迹回放、人员管理、电子围栏、应急救援等功能为一体，实现在岗人员及外来承包商的规范管理；

3、联动监控系统，结合人员效率分析、物资分布统计等功能，可帮助工厂实现智能化、可视化的定向管控，实现各车间人员、物资、车辆的合理分配；

4、利用车辆测距防撞报警装置，可有效预防、杜绝车辆碰撞碾压员工等高危事故发生。

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### **定位系统具体功能：** ###

**1、人员实时定位**  
人员实时分布及统计：实时显示地图上的人员信息以及各个区域内人员的分布及数量情况。  
厂内人员分类统计：分类显示各区域的人员类型、数量、个人信息等，可展现全部人员数据，也可选择指定人员展示。  
视频画面实时查看：地图上可查看厂区内所有摄像头分布，点击摄像头快速查看某个区域的实时画面。

**2、人员轨迹回放**  
自定义查询时间：自由切换员工、时间，定点定向筛查员工运动轨迹，同时可以查看经过各个区域的时间。  
视频画面动态播放：根据员工运动的轨迹，动态播放和切换视频画面，快速获取现场情况。  
人员信息实时查看：精确显示人员的位置信息、个人信息。

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**3、视频监控（视频联动）**  
人员位置实时画面：可检索指定人员姓名，查看其当前的实时位置和活动轨迹，快速获取该人员实时状态。  
轨迹回放视频画面：可输入指定人员姓名、时间段，查看该人员的历史活动轨迹和位置分布，一旦有异情可根据数据追溯事件过程。  
监控视频联动：以上实时追踪和历史追踪的同时，皆可联动区域内的摄像头，获取视频画面，快速查看现场情况。

**4、设备及区域管理**  
卡牌管理：对卡牌进行增删改查等操作，同时，可对工牌进行权限的分配。授权卡牌可进入的区域。  
基站管理：对现场的所有基站进行统一管理，在地图上可查看基站的坐标信息。  
电子围栏管理：通过多个基站相连围成的一个电子围栏，通过自定义电子围栏区域，可判定人员是否存在违规行为并实现双向报警。

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**5、巡检管理**  
巡检任务高效监管：可定位巡检人员实时位置，全面记录巡检时间、地点、耗时、作业顺序等数据；整个过程可追溯，防止伪造巡检记录。  
巡检轨迹：可查看员工巡检任务的运动轨迹，员工在巡检点停留的时间以及经过的时间一目了然。  
巡检工作智能考核：系统智能分析巡检路线的达标/异常情况，提供全方位多维度的报表和数据分析工具以及KPI，实现巡检工作的智能考核。

**6、报警管理**  
静止报警：当员工处于静止状态超过一定时间，系统将判断人员可能在区域内发生危险，此时将发出预警信息。  
超员报警：区域授权总人数若满员或未达标，系统发出预警信息，提醒管理人员及时予以干预。  
越界报警：系统对不同区域进行权限划分，当人员或物品进入自己权限范围以外的区域时，系统进行报警。  
**一键SOS：**当员工遭遇意外情况，可立即按压工牌上的求救键，后台可依据求救位置进行及时救援。

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