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1、IBM传感器解决方案之位置识别及安全解决方案 IBM Corporation 2010. All Rights Reserved. IBM is a registered trademark of International Business Machines Corporation in the United States, other countries, or both.IBMIBM传感器解决方案之位置识别及安全-Executive Summary版本号文档作者方案提供与确认联系方式完成日期计划更新日期描述1.0Meng Jun Chi GCG PCoELiuGang-CDL Senso
2、r & Actuator Developmentgangliu2010/4/222011/4/23IBM传感器解决方案之位置识别及安全解决方案-Executive Summary国际商业机器（中国）有限公司 目 录目 录第1章需求概述11.1需求分析11.2解决方案简介11.2.1RFID技术介绍11.2.2位置识别及安全解决方案简介31.2.3位置识别及安全解决方案实施51.2.4方案的软件产品组件及功能51.3方案价值61.4方案优势71.5客户案例81.6为何选择IBM9第1章 需求概述1.1 需求分析在炼油厂或加油站等易爆环境中，灾难的降临只在眨眼之间。无论天灾还是人祸，员工安全始终是
3、头等大事。在正常工作条件下或紧急情况下，需要能够自动辨认、定位和记录授权或未经授权的工人在关键和危险区域的活动。通过监控工人在危险工作环境的物理位置及活动情况，可以加强安全和应急管理。在炼油厂、加工制造和化工厂，工人被易燃、易爆和腐蚀性物体包围，一旦发生事故就是灾难性的。当灾难不幸发生时，实时收集事故现场人员所在位置的信息并立即采取行动至关重要。尽管这些信息可以在灾难发生后收集，但是每分钟和每小时的延误都会造成更严重的后果。IBM的位置识别和安全解决方案利用无线电频率识别（RFID）和有源标签技术，以满足您的人员和设备的独特安全需要。RFID 系统可以瞬间识别和清点已撤离的员工；可以提供虚拟实
4、时跟踪人员、生产和车间资产的能力。n RFID 信号发射器可以帮助救援组织找到受伤或被困的员工。 n 控制系统可以授权或禁止人员、车辆进出各个厂区，并对违规行为立即发出警报。 n 追踪系统可对过去的事件进行即时、逐帧回放，以供事后分析。 n 除了人员定位，RFID 还提供对高价值设备和战略生产资料的即时识别。1.2 解决方案简介1.2.1 RFID技术介绍RFID（Radio Frequency Identification）无线射频识别技术是一种非接触的自动识别技术，其基本原理是利用射频信号和空间耦合（电感或电磁耦合）传输特性，实现对被识别物品的自动识别。射频识别系统一般由两个部分组成，即电
5、子标签（Tag or Transponder）和阅读器（Reader）。在RFID的实际应用中，电子标签附着在被识别的物体上（表面或内部），当带有电子标签的被识别物品通过其可识别范围时，阅读器自动以无接触的方式将电子标签中的约定识别信息取出，从而实现自动识别物品或者自动收集物品标志信息的功能。读头系统包括读头和天线，有的读头将天线和读头模块集成在一个设备单元中。RFID基本工作原理RFID的基本工作原理如图所示，阅读器发射电磁波，而此电磁波有其辐射范围，当电子标签进入此电磁波辐射范围内，电子标签将阅读器所发射的微小电磁波能量存储进而转换成电路所需的电能，并且将存储的识别资料以电磁波的方式传送给
6、阅读器作确认及后续之控制动作。电子标签是指由IC芯片和无线通信天线组成的无线通信IC和天线组成的模块超微型的小标签。标签中一般保存有约定格式的电子数据，在实际应用中，无线标签附着在待识别物体的表面。存储在芯片中的数据，可以由阅读器以无线电波的形式非接触地读取，并通过阅读器的处理器，进行信息解读并进行响应管理。电子标签一般分为两种：主动式（Active）标签和被动式（Passive）标签。1) Active标签动力来自于内部电池，是典型的可读写设备. 使用电池意味着一个密封的Active标签寿命是有限的。尽管如此，一个与低功率集成电路电路相配的电池通常保证使用10年或更长时间，这与使用环境温度，
7、读写次数等有关。通常Active标签与Passive 标签相比传送距离更长，抗噪声更好，使用相同频率时数据传输速率更高，但体积较大，价格较高。2) Passive标签没有内部电池，从读码器发射的无线电波中获取动力。 它比Active标签轻便、便宜、寿命长，但它的传送距离短且需要更高功率读码器，它的灵敏度和定位性能受限于读码器。存储数据的容量和抗噪声性能都有限。阅读器是RFID系统中的重要部分之一。我们通过计算机应用软件来对射频标签写入或读取其所携带的数据信息：由于标签的非接触性质，因此，我们必须借助于位于应用系统与标签之间的读头来实现数据读写功能。阅读器主要完成以下功能：1) 阅读器和标签之间
8、的通信功能：在规定的技术条件下，读头与标签之间可以进行通信。读头与计算机之间可以通过标准接口如RS232，RJ45，802.11b 等进行通信。阅读器可以通过标准接口与计算机网络连接。2) 能够在读写区内实现多标签同时识读，具备防冲撞功能。3) 适用于固定和移动标签的识读。4) 能够校验读写过程中的错误信息。5) 对于有源标签，能够表示电池相关信息，如电量等。RFID的标准化组织基本分为两个技术阵营，一个是总部设在美国麻省理工学院的 AutoIDCenter，另一个是日本的UID。前者的领导组织是美国的EPCGlobal，提出了EPC电子产品的编码标准。旗下有沃尔玛集团，英国Tesco等100
9、多家欧美的零售流通企业，同时有IBM，微软，飞利浦，Auto-IDLab等公司提供技术研究支持。后者主要由日本厂商组成，有日本电子厂商，信息企业和印刷公司等，总计达352家，该识别中心实际上就是日本有关电子标签的标准化组织，提出了UID编码体系。目前中国也有信息产业部及国家标准化管理委员会在着手制定中国的RFID标准。1.2.2 位置识别及安全解决方案简介位置识别及安全解决方案为整个扩展型企业提供准确、实时的工作人员图形跟踪，以及指定区域、指定地点和指定资产的图形跟踪，并减少手工数据录入，提高效率。利用虚拟的实时数据，定位和保护重要资源和工作人员。当有设备或人员出现在未获批准区域时，检测人员会
10、收到系统提醒并对随时可能出现的险情做出反应。该解决方案基于成熟的IBM软件平台，可以处理大数据量。它使用户能够灵活地实现可扩展、可维护性和强大的硬件架构，同时满足严格的关键任务的可用性要求。位置识别及安全系统使用RFID主动式标签技术，对一些敏感区域或极为关键的人员或资产提供实时追踪、位置感知等服务，通过对收集到的传感数据进行分析处理，使企业能够及时发现生产过程中可能发生的事故或潜在危险，避免人员伤亡和资产损失。解决方案中使用一种定制的电子标签标识，整个网络中会有一个接收器站点负责接收来自于每个电子标签的独特信号，并在收到信号后计算出这些标签的确切位置和标记。您的安全团队可以知道每个佩戴特制标
11、签人员的确切位置。当灾难发生时，安全人员可以快速地看到谁在受灾地区、谁需要疏散、谁依然还在危险区域内，以及最后一次获取到的该人员所在地点。当一个未经授权的人进入一个关键领域时您还可以通过检测来防止事故或安全违规行为。安全和保安人员会被告知未授权人员的下落并立即通知未授权人员有关危险，对其违规行为立即发出警报。这个电子标签还可以连接到在某些区域的危险工具、机械物件和其他物品上。提供虚拟实时雇员、贸易伙伴和被授权者在您石油化工企业里的可视性，保证其安全。监控进入安全领域的物体和有害物质的暴露，达到符合安全报告的规定。提供一个可提高成本效益的工具，监控整个生产过程中的高价值资源、资产和设备。n 在危
12、险工作环境里工作的人员佩戴主动式RFID标签。n 在每个区域入口处安装检测RFID标签的接收器，不断更新虚拟环境下的实时位置n 自动更新人力资源核查人员证书、限制区许可证。n 当安全区受到破坏时，快速发出警报。n 随着时间而改变在每一个区域的业务规则和授权，例如在危险建筑的临时逗留权限。此外，RFID技术使您能够实时追踪高价值的资产以尽快找到丢失物品。您可以准确地记录各地具体资产的使用频率，以便进行有效分析、简化日常维护和修理活动。1.2.3 位置识别及安全解决方案实施IBM的资深顾问将与您密切合作，共同确定您的需求计划并制定解决方案，并使它能够准时、按预算来有效执行，将对工作的影响降到最低。
13、我们将同时关注：n 独特的设施布局n 当前安全和资产跟踪的程序和制度n 应急资源管理n 在各个地方的监管任务水平n 隐私问题。无法出现在监控画面的内容n 规则、治理和管理要求。n 技术整合的机会和需求。基于人力资源或安全数据库的信息，为本方案提供“员工数据”。将以上关注项和您的实际情况结合，IBM可以为您定制有效的解决方案并与您现有的系统、业务流程和组织结构整合。帮助您从头到尾实现每一个步骤，从安排和监督设计、配置、测试到最终实施。IBM还可以提供变更管理和人员培训所需的专业知识，确保系统的正常运行。1.2.4 方案的软件产品组件及功能本方案包括如下多个可用软件产品组件。我们能够根据您的具体业
14、务需求选择不同的产品组件，为企业量身定制最合适的解决方案。软件名称说明WebSphere Sensor Events Server传感事件服务器WebSphere MQ消息中间件WebSphere Application Server应用服务器DB2数据库服务器l WebSphere Sensor Events Serverl InfoSphere Traceability Server，l Shipment Verification application（可选）, l ePedigree application（可选）WebSphere Sensor Events Server （WebS
15、phere传感器事件服务）和InfoSphere Information Traceability Server （InfoSphere信息追溯服务）两个组件是必选的，它们分别提供如下功能：n WebSphere Sensor Events Server （WebSphere传感器事件服务） 基于SOA的传感器平台，整合传感器数据（如RFID、条码、温度） 捕获、过滤、关联和交付基于传感器的数据；获得更高层次业务事件 支持开放标准；生成EPCIS标准业务事件（货品装载、货品接收、货品储存地点 支持集中或远程部署 更好地创建基于传感器的工作流程n InfoSphere Information T
16、raceability Server （InfoSphere信息追溯服务） 高性能数据仓库；保存在供应链中用于追踪食品/药品的数据 为在供应链条中对食品/药品进行追踪提供管理工具 维持整个供应链中的产品关联信息和移动状况 提供强大的报告、分析和报警功能 贸易伙伴可通过标准的方式进行数据查询 导入/导出EPCIS标准信息；可与ERP系统等其他业务系统数据进行无缝整合1.3 方案价值方案特点：n 拥有业界领先的可靠和可扩展的技术 ； n 加快响应速度，减少损失；n 加强工人和来访者的安全防护，当未经授权的个人用户通过危险区域时，进行虚拟实时警报；n 在紧急情况下能检测RFID信号，查明配戴标签人员
17、所在的具体位置以便对所需救援地点进行部署；n 加快救援工作，实时监控，防止人员和资产在恶劣的灾难情况下不会进一步恶化；n 实现对设备和材料的虚拟实时跟踪，加强安全可靠性，防止资产丢失；n 检测设备使用率，提高操作维护和周转效率；n 具有广泛的追踪能力满足政府和行业监管要求。位置识别和安全解决方案，不仅可以加快安全和紧急救援，而且还提供资产跟踪，减少人工、提高效率、节省开支。我们可以帮助你：n 避免因违反行业规定受到处罚；n 关注资产使用率，提高维修效率、减少周转成本，实时定位高价值资产的物理位置；n 通过自动更新人员的认证、授权和其他跟踪信息，无缝集成人力资源系统，减少人工操作；n 获得高价值
18、固定资产折旧的实时报告，防范金融欺诈。1.4 方案优势n 实时资产识别n 精确的资产定位n 在苛刻条件下的稳定性n 很高的标签识别范围IBM为石化客户提供了定制的成熟解决方案，集成在一个灵活和强大的基础设施系统里。此外，IBM 是RFID技术的领导者，提供全面的规划、设计、执行和支持服务：n 有深厚的行业洞察力，同时与全球前20里的15个大石油化工公司工作。n 提供了前所未有的模块化和最佳的应用，包括IBM安全与隐私服务专用的安全做法n 提供了RFID的广泛经验，并与众多RFID组件行业建立牢固关系，与各行各业在领先产品都有合作经验。n 一个可靠的RFID基础设施，可与现有和未来的企业应用集成
19、，以减少耗时的手工操作。n 拥有为可扩展性、不断变化和成长所设计的部件AMR分析机构在2004年5月发表了一份白皮书研究证实IBM作为全球领先RFID实施的地位。IBM 全球RFID测试和解决方案中心在全球范围内提供出色的技术支持，让先进的技术融入日常生活。1.5 客户案例某能源公司 - 实时人员、资产位置信息监控业务挑战：某能源公司是北美最大的石油加工制造企业之一，除了遵守本国政府制定的安全方面相关的法律法规外，这个能源巨头也在不断地寻求各种方式改善其员工人身的安全状况。解决方案：这家能源公司聘请IBM公司为其开发了一套独一无二的紧急事件处理系统，这套系统将实时的RFID传感数据转化为可视化
20、的虚拟位置及事件报警信息，通过整合其现有的业务流程系统，企业安全人员可以随时随地通过一个图形化界面直观的得知员工的实时位置数据，此外灵活的复杂事件规则设置使得系统主动防控功能得到极大扩展，通过对实时RFID传感数据的分析与过滤得到关键区域的访问记录及重要资产的使用状况。系统优势：n 改善了企业的灾害防备和人员紧急疏散策略n 增强了企业现有安防体系的扩展性和主动防御性n 减少了由于错误的备件交付带来的生产停工现象1.6 为何选择IBM我们用成熟并被广泛公认的技术根据您的特定工厂或操作环境要求来选择、定制、配置安全解决方案。n 资深的行业技能和知识超过20多年的经验，提供创新的化学和石油工业集成解决方案。n 能够提供端到端的RFID解决方案，从业务咨询和业务流程设计到方案设计、开发和实施以及实施后的运行支持。 n 与世界50多个客户共同合作，获得引领世界的先进RFID技术和经验。n 符合安全政策的行业安全标准。通过与IBM合作，能够保证方案的成功实施并获得全面的支持和服务。国际商业机器（中国）有限公司 第9页
