物联网新应用 Wi-Fi RTLS

Wireless LAN 中文名无线局域网，简称WLAN，其最主要的组网技术之一，基于国际通用的IEEE 802.11标准。又叫做Wireless Fidelity简称Wi-Fi，俗称无线宽带网。
作为目前无线IP传输的成熟技术，由于其具有传输距离远、带宽高、组网容易等特点，使Wi-Fi网络迅速普及，在办公大楼、家庭、码头、仓库、商店、学校、机场、等地方随处可见。在这种网络普及的背后，优频科技通过技术突破，实现在现有的Wi-Fi网络上，实现物联网应用功能----射频识别（RFID）、实时定位（RTLS）、无线传感（WSN）等。通过超低功耗Wi-Fi技术，解决了传统Wi-Fi产品高功耗的缺点，是一项短距离无线通讯的突破性技术。同时可以代替ZigBee、蓝牙、有源RFID等无线产品，市场前景非常广阔。
一、技术突破：

普通的Ｗｉ－Ｆｉ设计最大特点是高速率传输。低功耗Wi-Fi 的方式则主要采用：
低发射功耗：物联网应用可以减少距离和降低速率，发射电流可以降到100毫安以下。尽管目前的功耗还是比有源RFID和ZigBee高，但一些Wi-Fi芯片厂家正在研究新一代物联网应用的芯片。我们期待不久的将来市场上会出现更低功耗的Wi-Fi芯片，取代ZigBee、蓝牙、有源RFID。
引入电源管理：发射完后进入休眠状态，电流只有几微安。
简化Wi-Fi的通讯协议：一般Wi-Fi的协议需要几次交换建立通信，并且采用TCP/IP协议传输数据。而物联网应用不需要进行频繁数据交换，可以采用Wi-Fi底层的协议实现物联网所需的功能，这样就减少了发射和接收的次数，实现省电的目的。
增加触发机制：比如采用震动传感器，只有运动中才发射；或者使用125KHz低频触发器或915MHz无源RFID读写器，只有进入触发区域才发射。
基于上述低功耗Wi-Fi技术设计的Wi-Fi电子标签，电池寿命可以高达几年以上。
二、系统组成

优频科技研发的Wi-Fi物联网系统包括：

Wi-Fi标签、Wi-Fi传感器、Wi-Fi手机、Wi-Fi手持终端等；
Wi-Fi接入点，英文是Access Point，简称AP；
后台监控管理软件。
RTLS系统通过Wi-Fi标签或终端用于资产、人员或车辆，可以实现以下几个功能：
自动识别：在部署了无线AP 的区域，系统可以扫描到Wi-Fi终端的MAC地址。MAC地址作为唯一的ID号，识别佩戴有标签的人或物。Wi-Fi的识别距离较大，一般室外300米，在空旷区域中的实测结果显示最远可以达到800米。 Wi-Fi协议本身带有防冲突机制，实测200个标签放在一起，每个标签在同一信道上1秒发射1次，3秒内1个AP可以全部识别。
实时定位系统：英文是Real Time Locating Systems,简称RTLS。在Wi-Fi覆盖的区域内，系统可以确定带有Wi-Fi标签的人或物的位置。通常WiFi定位算法是基于AP接收到Wi-Fi信号的强度（RSSI）。在覆盖无线局域网的地方，Wi-Fi标签周期性地发出信号，无线局域网AP接收到信号后，将信号传送给定位服务器。定位服务器根据信号的强弱判断出标签距离AP的位置，通过标签到至少3个AP的距离可以算出标签的位置，并通过电子地图显示。这是传统的三角定位原理。在室内或有障碍环境中，Wi-Fi 无线信号通常会经过反射后才到达接收器，而非一条径直的路径，这样就给定位计算带来了很大的误差，这种现象叫多路径效应。因为室内空间的障碍物会造成多路径干扰,导致讯号变化较大,所以传统的三角定位法不适用于室内环境。采用基于ＲＦ指纹识别（ＦＩＮＧＥＲＰＲＩＮＴＩＮＧ）的定位方法可以提供定位精度。在定位区域内设置多个采样点，将定位终端放在这几个采样点上，利用信号纹和相对应的位置信息建立起数据库后，定位系统根据实时收集到的信号特征，就能计算位置了。人体对标签信号发射是有干扰的，优频科技的定位系统采用历史移动轨迹、增加ＡＰ定位器、修正信号突变等方法尽量在算法上降低人为干扰带来的定位误差。
无线传感：除了ID号和位置信息，系统还可以感知人或物的状态，比如温度、湿度、加速度等等。Wi-Fi传感可以利用现有的Wi-Fi 网络，有AP的任何场所都能成为传感器网络区域，这将能够极大的节约硬件成本。同时由于无所不在的Wi-Fi网络所提供的架构，使得Wi-Fi传感器具有良好的设备互操作性和快速安装等优势，有助于投资回报(ROI)和总拥有成本(TCO)上利益的最大化。Wi-Fi传感器不仅可以通过AP建立网络，而且也可以实现自组网。
物联通讯：消费类电子产品是推动Wi-Fi发展的主要因素，比如越来越多的数码相机、电视、机顶盒、鼠标、键盘、耳机、电子相框将Wi-Fi作为标配功能。--目前已经有超过50%的手机内置Wi-Fi芯片。这些内置Wi-Fi芯片的设备可以通过一个标准的、普及的网络进行通讯，从而实现真正意义上物物相联。