Ubisens-UWB-中文用户指导书

定位引擎配置用户手册（V2.1中文版唐恩科技编）常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608一、系统介绍1.1系统的组网方式UbisenseSeries7000定位系统一共提供5种组网方式，无线网桥组网结构、无时间同步结构、分离器组网、部分时间同步及标准结构，分别如下图所示：图1组网的几种形式无线网桥组网结构，这种组网形式主要是将有线以太网组网方式转换成无线以太网，这种结构需要给每台传感器提供无线网桥支持。无时间同步网络结构，这种布线主要是舍弃了TDOA定位，只利用AOA进行定位，定位精度在2米左右。分离器组网结构，这种方式需要购买ubisense公司推出的组合分离器，将数据和时间同步网络结成到一起。部分时间同步结构指定位单元中传感器没有完全时间同步，部分传感器采用AOA进行定位。最后为标准组网结构，即时间同步网和数据网络以有线以太网形式构建，这种组网方式为标准组网，精度最高可达三维15cm，所以我们一般采用标准组网方式。1.2标准有线组网结构常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608标准有线组网结构主要由传感器，网络交换机（POE），服务器，网线等部分组成，有线组网是UbisenseUWB定位系统标准的组网方式。如下图所示：图2标准组网结构图1.3传感器传感器是UbisenseUWB定位系统最重要的组成部分，它被固定在定位单元中用来对标签进行定位，它们必须连接电源，网络和时间同步线。由多个传感器组成的区域，我们称为传感器定位单元。每个单元由主传感器和从传感器组成。1.4传感器定位单元由多个传感器组成的区域，我们称之为传感器定位单元。从传感器将定位数据传输到主传感器共同处理数据，每台从传感器有时间同步线连接到主传感器。标签进入定位单元时标签发出的UWB信号会被一个或多个传感器接收。从传感器解码UWB信号和发送到达的角度和时间差信息，然后将这些数据传输到主传感器。主传感器汇集所有的数据在平台中计算出标签的位置信息。1.5主传感器与从传感器在V2.0系统中主传感器和从传感器其实硬件上是一样的，只是在软件平台中区分。主传感器通过时间同步线连接到每台从传感器，每台从传感器接收主传感器的时间同步信号。常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608时间同步线时间同步线是连接主传感器和从传感器之间的电缆，一条时间同步线有效距离是100m（需要优质6类线以上），超过这个距离可能不会工作。7000系列传感器采用星型结构，这样能够容纳更多的单元。系统最好采用超5类或以上优质屏蔽线，尽量减低电缆长度。非屏蔽线可能可以使用，但是在信号干扰比较严重的环境如工厂、变电站等应用环境受影响比较严重。最好不要使用手工制作的屏蔽双绞线，最好是采用工厂制作出来的工业用线。如果采用手工制作屏蔽线最好使用测线仪全部测试通过。一般情况下使用从传感器的右上角的接口连接主传感器：图3时间同步线连接方式注意：主传感器的6个时间同步孔全部为时间信号发送端口，从传感器只有右上角的时间同步孔为接收端口，安装时要注意区分。常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608电源供应模式传感器供电方式可以采用两种供电方式：一是用电源适配器，二或者使用POE交换机供电。电源适配器供电模式：图4电源适配器这种供电方式连接传感器后面的电源接口，供电插头插入市电插座，输入额定电压为100-240V，50-60HZ，0.3A(具体视标签说明而定)1.8POE供电模式传感器还支持通过原有的以太网数据传输线供电，这种供电模式需要带POE功能的网络交换机支持。POE交换机必须支持802.3af供电标准，每台传感器会在7w功率下运行，需要检查下POE交换机的每个端口的供电情况和合计供电额度。当传感器连接到POE交换机后，传感器就会开始运行。大多数POE交换机支持软开关功能，这对管理传感器供电来讲将会很方便。对于供电不是很方便的环境如仓库屋顶就可以采用POE交换机供电，工程部署将会很方便。图5NetgearFS116P型POE交换机常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608二、传感器定位单元的安装2.1传感器的连线一个典型的传感器单元的是10-30m的矩形场所，将传感器安装在单元在四个角，靠近天花板高度越高越好确保信号覆盖整个监控区域。传感器的正中央（有十字标记）应该朝向监控地面的中心位置，确保传感器绝对水平位置，这可以采用水平仪测量来确保水平。初始安装的时候先拿去传感器外面的保护壳（室内可不用佩带保护壳，室外Ubisense提供IP67型传感器）。图6水平仪测量传感器水平将四个传感器全部安装好，并且将每个传感器通过以太网连接到网络交换机，其中一个指定为主传感器，其它三个则为从传感器（V2.0以上版本传感器硬件不再区分主从，在引擎平台可以配置），每个从传感器的时间同步线通过屏蔽以太网线连接主传感器，所用网线必须采用优质超5类网线或更好，最好的是采用工厂制作的直用网线，插好网线后再次检查下传感器水平位置。常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608交换机供电的传感器，交换机必须为支持POE功能的交换机，至少每个端口保证7W的供电率。对于没有用POE的供电的传感器则必须使用电源适配器来供电。当电源接口插进传感器底部的电源接口的时候，传感器的右上角的LED显示灯会亮起来。但此时的传感器不会正常工作起来直到安装好引擎平台。2.2测量传感器的坐标位置传感器的位置需要确保绝对精确到5厘米从而保证系统的最佳性能，最佳的测距方法是采用激光测距仪测量坐标位置，这样可以快速精确地测量传感器位置，做不到这一点，其他简单的测量工具也可以使用，首先选择一个坐标原点，确定一个横向方向为坐标X轴，面向这个方向的则为Y轴，上下位置则为Z轴，利用这个建立的坐标系标出传感器的坐标位置，传感器的外面正中央有个十字标记作为传感器朝向基准点。图9传感器外面的基准点你需要测量出每台传感器相对于原点的仰角和偏角，需要注意每台传感器所在的位置，可以通过传感器后面的条形码（mac）区分。如果您使用全能测量仪，不要移动仪器知道测量完成，在某些情况下你可能需要多个校准点。常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608以太网网络目前系统采用有线以太网网络，每台传感器的通过有线以太网连接到网络交换机传输数据，系统需要有DHCP服务器（软服务器即可）给传感器动态分配IP地址，POE类交换机可直接给系统供电。图10系统以太网网拓扑图常州唐恩软件科技有限公司DONNTechnology(Changzhou)Co.,Ltd.地址/Address:中国江苏省常州市常州科教城科教会堂南楼2213～2219室Room2213-2219,BuildingB,ScienceandEducationHall801ChangwuMiddleRoad,Changzhou,PRC邮编/PostalCode:213164电话/Tel:[phone]传真/Fax:[phone](分机)608三、定位引擎的安装3.1平台服务器平台服务器是运行Ubisense内核程序、控制组件和引擎服务，支持的操作系统有：MicrosoftWindowsXPProfessional.MicrosoftWind