温泉酒店客人定位管理系统

射频识别（Radio Frequency Identification， RFID）技术是一种非接触式自动识别技术，其利用无线射频方式在阅读器和射频卡之间进行非接触双向数据传输，以达到目标识别和数据交换的目的，最基本的RFID系统由三部分组成：1.标签（Tag，即射频卡）：由耦合元件及芯片组成，标签含有内置天线，用于和射频天线间进行通信。2.阅读器：读取（在读写器中还可以写入）标签信息的设备。3.天线：在标签和读取器间传递射频信号。 

　　一、需求背景 

　　目前温泉酒店都普遍面临水资源严格控制，酒店温泉水温能耗需要降低，温泉池布局和改造需要客流数据提供支持等。目前这方面只能利用人工估算，耗费人力物力而且数据不精确，温泉客人定位管理系统”（下文简称“系统”），具有安装简便、无缝过渡、投入少、见效明显的特点，系统可以清晰地定位游客即时位置。 

　　二、系统说明 

　　如图1所示，客人定位管理系统由后台监控、进出识别及活动过程定位三大部分组成。 

　　后台监控指通过后台软件系统、服务器及局域网，管理人员进行远程监控温泉区内各设备的运转情况及客人的位置等数据信息。 

　　进出识别是指通过进出口闸机及人员卡（防水手环）进行识别，人员卡内置RFID芯片，兼容高频RFID卡功能，进入温泉更衣室发卡后，可直接对闸机刷卡进入，离开该区域可将人员卡塞入闸机回收离场。 

　　活动过程定位是指旅客佩戴手環在温泉区内浸泡活动，当路过分布设置于温泉池关键路段及特殊位置的基站，即可被检测到，并形成客人路径信息。 

　　系统通过三大部分紧密协作，构成客人从进入温泉区到离开全过程的智能化定位识别管理。 

　　三、设备介绍 

　　标签手环： 

　　每位客人进入更衣室都要得到一条与储物柜锁对应的防水RFID手环，系统把该FRID信息记录到后台的监视系统，旅客的手环标签便处于后台监控系统的识别工作状态，经过基站时，基站天线便可获取该旅客的信息，最后旅客离开温泉区时，手环回收并注销该客人信息。 

　　2.写卡器： 

　　用于写入手环（电子标签）对应温泉更衣室储物箱开锁码，该信息是唯一的电子编码，并把该编码信息记录到后台的监视系统，当客人入场更衣时把已写好编码的标签手环分发给客人。该读写器应选用支持符合UHF EPC Gen2（ISO18000-6C）协议电子标签、工作频率符合当地要求工作频率（840-960MHz）的读写器， 

　　3.基站： 

　　基站安装在区内通往各温泉池必经之路的视频监控杆、照明灯柱上，一来方便安装取电，二来后续可以结合视频监控查看当时情况。基站只需要电源供电即可，无需传输线缆，基站通过WIFI与数据库对接。基站接收手环信息的距离在100米范围内，与现场的环境相关。 

　　基站布点采用子母基站的方式是解决子基站所在位置WIFI覆盖信号若的问题，子母基站相距要根据温泉池布局而定，约100-300米，子基站接收到的信息通过母基站传输给数据库。见图二 

　　4.数据库及监视系统： 

　　基站识别出的客人ID存储在管理系统后台的数据库，监视系统根据识别基站的前后次序加以统计，最后汇总形成客人的流动路径，通过人流数量汇聚统计判断温泉池的使用率、根据客人停留时间判断水质变化情况，以图表及图形界面显示。利用所得到的统计数据控制水体质量确定换水时间，并为今后温泉池布局改造提供数据支持。 

　　四、关键技术问题： 

　　1.防碰撞冲突 . 

　　此管理系统涉及两类FRID碰撞冲突：一类为多标签碰撞问题，当多个客人（电子标签）进入一个基站识别天线范围时同时与读写器通信产生的碰撞。另一类是相邻的两个基站读写器同时在其信号交叠区域内产生的干扰。对于第一类冲突一般在读写器内已经有相应的防碰撞算法，我们讨论第二种冲突。 

　　我们在读写器布置方面需考虑到多读写器碰撞问题，如上图所示，当两个相互覆盖的读写器读取同一个标签时，就会导致无法读取到标签信息，其最终表现就是读写器的读取范围缩小。因此在设计布置读写器时选取关键位置很重要，由于我们选取的标签读范围是八米左右，因此可以设置基站在两个池子通道的两侧，尽量避免读取范围的相互覆盖，如果在要求比较严格的场合，或者两个池子相邻位置比较狭窄，需要多读写器同时工作的时候，我们可以利用基于时隙的多个射频识别读写器的防碰撞方法，用于多个读写器。