智慧酒店无线网络智能化解决方案内含6模块

我爱闪电

南京中科智达物联网系统有限公司
2012-11-09

目录
一、        酒店用户需求及现状        3
二、        中科智达酒店解决方案概述        4
2.1 Wi-Fi数据应用基础平台        4
2.2 酒店综合应用系统        4
2.2.1人员/物品定位跟踪模块        4
2.2.2 酒店人员移动语音管理模块        4
2.2.3酒店能耗监测管理模块        4
2.2.4酒店安全防范管理模块        4
2.2.5酒店综合管理应用平台        5
三、        Wi-Fi数据应用基础平台        6
3.1平台概述        6
3.2 传统酒店无线覆盖问题        6
3.3组网结构        7
3.4 Wi-Fi数据应用基础平台特点        8
3.5主要产品介绍        9
四、        无线应用系统方案介绍        12
4.1人员/物品定位跟踪模块        12
4.1.1 模块概述        12
4.1.2 工作原理        12
4.1.3 应用方式        12
4.1.4 模块特点        13
4.1.5 与其它定位技术对比        14
4.2酒店人员移动语音管理模块        15
4.2.1 模块概述        15
4.2.2 模块特点        15
4.2.3 应用方式        15
4.2.4应用架构        15
4.3酒店能耗监测管理模块：        16
4.3.1模块功能        16
4.3.2应用方式        17
4.3.3 能耗模块主要产品        18
4.4酒店安全防范管理模块        21
4.4.1 模块功能        22
4.4.2 应用方式        22
4.4.3 模块拓扑图        22
4.4.4 模块主要设备        23
4.5酒店综合管理应用平台        24
4.5.1酒店综合管理应用平台概述        24
4.5.2酒店综合管理应用平台组成        24
4.5.3酒店综合管理应用平台架构图        24

酒店用户需求及现状
　　　随着全球经济的不断发展，跨地区的企业合作交流不断增加，各种商务活动非常频繁，人们出差入住酒店的时间大大增加。同时随着经济水平的提高，个人自助游的比例也在逐年增加。如何提高酒店服务的满意度，让客人在酒店获得更好的入住体验成了各个酒店的努力方向。
　　　经过归纳整理，用户对于酒店现阶段的主要需求如下：

需求一：入住顾客：
需求类型        需求明细        酒店现状
互联网访问        平板电脑、笔记本、手机在入住酒店的时候能随时随地接入互联网        多数酒店只提供有线宽带服务
少数酒店提供了无线宽带，但是信号差，速度慢，连接困难
客房舒适度        酒店房间的温度等环境是否舒适
光线强度是否适合        酒店房间温度过高、过低，房间较干燥、光线过暗
人员物品安全性        入住酒店安全能否得到保障
贵重行李能否安全保管
儿童在酒店能否得到特殊照顾        基本安全能得到保障，贵重行李需要自己携带，儿童自己看护
表1-1 入住顾客需求表

需求二：酒店自身：
需求类型        需求明细        酒店现状
能耗管理        了解酒店的综合能耗参数，便于从源头寻找节能的措施        缺少能耗自动监测的系统，只能被动查询已发生的费用
降低管理难度        酒店的相关设备维护智能化、傻瓜化        酒店IT信息人员配置较少，众多的网络问题焦头烂额
提高管理效率        实现对员工的科学管理，如安保人员的值班、酒店房间服务人员的工作强度确认等        目前基本靠行政措施，缺少技术管理的方法

表1-2 酒店自身需求表
中科智达酒店解决方案概述
　　针对酒店用户的需求，结合中科智达自身的技术储备，中科智达推出了集无线通信技术、传感技术、定位技术、数字视频等技术于一体的酒店行业的应用解决方案，解决了酒店行业中遇到的大多数问题。酒店解决方案主要由《Wi-Fi数据应用基础平台》、《酒店综合应用系统》两大系统组成：
　　
　　2.1 Wi-Fi数据应用基础平台
中科智达结合最新的无线AC及瘦AP技术，打造了全新的酒店WLAN无线覆盖方案，该方案完全解决了传统酒店客房WLAN覆盖存在的问题，保证了酒店客房无线信号稳定和可靠，保证了用户的网络带宽，充分提升了酒店的服务管理水平，提高了客人的满意度。

　　2.2 酒店综合应用系统
　　2.2.1人员/物品定位跟踪模块
人员/物品定位跟踪模块，实现酒店贵重行李及相关人员实时定位管理，通过无线定位标签，确定贵重行李及相关人员的实时位置，保障贵重行李的安全，同时加强对酒店安保人员、客房服务人员的相应管理。
　　2.2.2 酒店人员移动语音管理模块
酒店人员移动语音管理模块使用最新的Wi-Fi语音话机，实现免费的酒店内部语音通话，将传统的客房电话延伸到整个酒店内。酒店员工通过该模块，完全实现传统对讲机能完成的所有功能，同时还可以进行短信群发等传统对讲机无法实现的功能。
　　2.2.3酒店能耗监测管理模块
酒店能耗监测管理模块监测整个酒店内部的用水、用电、用气的情况，实时采集并对比分析酒店的能耗使用，从技术手段上分析可以降低能耗的空间，从而降低酒店的综合运行成本。
　　2.2.4酒店安全防范管理模块
酒店安全防范管理模块实现整个酒店内部的安全防范功能。通过在酒店主要通道、出入口安装视频监控摄像机、报警设备等，监测出入的相关人员，确保酒店的安全。管理模块对视频图像和各种告警信息实时集中存储、实时显示，并且提供告警、录像回放和查询业务。
　　2.2.5酒店综合管理应用平台
酒店综合管理应用平台是整个酒店综合应用系统的核心，实现应用系统的各项软件功能。包含了人员/物品定位跟踪服务器、酒店人员移动语音管理服务器、酒店能耗监测管理服务器及酒店安全防范管理服务器，负责对应功能模块的设备管理、用户管理、行为管理、数据记录、数据展现、数据交换、数据查询等。
　　
　　整个系统的网络结构如下：


图2.1 酒店应用综合解决方案结构图
Wi-Fi数据应用基础平台
3.1平台概述
　　中科智达Wi-Fi数据应用基础平台，为酒店提供无障碍的高速无线网络覆盖。平台提供的无线信号稳定、高速，可以满足数据传输、语音、视频等多种业务的对带宽质量的要求。Wi-Fi数据应用基础平台采用了无线网络管理服务器WNMS+瘦AP的组网方式，在酒店房间AP的设计上，采用了墙插式无线AP的解决方案，解决了多年困扰酒店无线应用的管理问题、信号问题和实施问题。

3.2 传统酒店无线覆盖问题
　　　目前越来越多的智能终端如苹果iPAD平板电脑已取消有线网口，智能手机也都内置有WLAN模块。如果酒店客房不提供WLAN无线上网服务，将会影响酒店的客户满意度提升。为此，很多酒店都布置了无线网络。传统酒店的无线部署主要有以下几种方式
走廊集中安装方式
走廊安装大量无线AP，信号穿墙进入房间实现覆盖，这是酒店无线组网最常用的方式，
该方式存在下列问题：
因2.4G频率只有3个不干扰的无线信道，楼道里数量众多的无线AP， 相互间存在同频干扰，导致WLAN信号不稳定，速率低，这种情况在中空结构酒店更加厉害。
大部分房间内信号低，而且很不均匀。通常酒店房间门口处是卫生间，对信号的阻挡十分严重，装修越豪华阻挡越严重，导致大部分房间内信号较弱。
每个房间单独安装AP方式
酒店每房间安装一个AP，该方式下能够解决房间内信号弱的问题，但是无线工程施工复杂，设备总体造价较高，特别是已经装潢好的房间改造非常困难。同时AP数量众多，管理配置复杂，出现故障的时候很难发现。
室外安装天线向室内定向覆盖
室外安装天线向室内覆盖的方法，虽然解决了装潢好的酒店施工的问题，但是同样存在以下缺点：
受酒店地形和建筑物分布位置影响较大，不是所有的酒店都适合该种安装方式
需要单独增加抱杆等附属设备，选用室外型号的设备成本较高
容易受外来AP的干扰
信号质量很差，房间内只有靠近窗户的位置才能使用，室内无线死角较多

归纳以上几种酒店无线实施方案，存在的主要问题有：AP间的同频干扰、房间无线信号偏弱、AP集中管理困难、已装潢好的房屋改造困难等。这些问题很大程度上限制了酒店的无线应用，也降低了酒店的客户满意度提升。
　　考虑酒店IT信息人员的实际操作水平，降低酒店管理成本，同时考虑无线的管理和安全特性，中科智达Wi-Fi数据应用基础平台采用了无线网络管理服务器WNMS+高功率集群式AP+墙插式AP的方式，完全解决了上述三种常见方案中遇到的各种问题。

3.3组网结构
　　　前端AP
前端AP布置在每个楼层，按照布局通过计算，合理布置AP的位置，来满足最佳的无线效果。根据AP区域的不同，采用适合类型的AP设备。

区域        无线应用特点        选用AP
酒店房间        用户数少，充分利用房间原有线路        墙插式无线AP
会议室        用户终端多，同时接入用户数多，AP需要有较高的带宽和较强的接入能力        集群式大功率室内AP
走廊        需要实现楼道的定位和语音业务        定位/通信双模AP
大厅        空间较大，需要覆盖范围较广        大功率室内AP
户外        设备需要防水，覆盖范围较广        大功率室外AP
　　　表 3-1
　　　酒店无线中心机房
酒店无线中心机房安装有无线AC、计费服务器、网管服务器，负责对整个无线网络的管理功能。
无线AC配合计费服务器负责整个网络的接入控制和认证计费；
无线AC负责所有瘦AP的集中管理，每台无线AC可以管理512个AP。当无线网络规模扩大需要增加AP数量时，可以扩展无线AC的数量来满足要求。
网管服务器负责监控整个网络的运行状况。
　　　整个系统结构如下图所示：

图3.1酒店无线覆盖基础平台系统架构图

3.4 Wi-Fi数据应用基础平台特点
　　　Wi-Fi数据应用基础平台采用了无线AC＋瘦 AP构架，将分散在各AP上的网络管理和安全管理功能转移到集中的无线AC中实现，同时增加了许多无线局域网全新的功能。
集中式管理：
　　　传统的无线局域网是单纯基于AP，对于无线网络的管理要在每个AP上进行设置和更改。当AP的数量较多时，配置和管理非常烦琐，并且单独改变一个AP参数和配置会引起AP之间的无线电波干扰，用户漫游重认证和授权也可能会产生问题。
　　　采用无线AC+瘦AP方式具有非常强的无线局域网集中管理功能，可以通过无线AC管理模式管理整个网络，网管人员只需在无线AC就可开通、管理、维护所有AP设备以及移动终端，包括无线电波频谱、无线安全、接入认证、移动漫游等。
支持多SSID
　　　一个无线局域网内可以设置多个SSID，不同SSID根据业务类型分配不同的优先级别，如语音、视频、高速数据访问、一般性浏览等，这样便于实施各业务的优先等级控制。同时不同用户可以登录不同SSID实现不同权限的网络访问，提高了网络的安全性。
　　　
网络负载均衡
　　　在一个AP的覆盖范围内，无线连接的带宽是共享，即无线终端数目越多，每个终端所能分享的带宽就越小。要确保每个无线终端的传输就必须能限制一个AP上无线终端的数量或AP带宽传输总和或和每个无线终端带宽上限。无线网络中的各个AP具有负载均衡功能，可根据系统的用户数或是流量这两种方式均衡各个AP上的负载，避免某个AP上的负载过大，而使某个区域的无线网络性能下降，造成链路不稳定，通过负载均衡调节后的无线网络，具有更好的网络性能，能够为更多的无线终端提供良好的无线性能，保障无线网络的性能。

自动频率功率控制
　　　该功能自动调节整个无线网上所有AP的无线电波频率和功率，扫描后决定使用那个信道，无论信号强度如何，优先过滤掉数量最多的信道。直到AP之间达到了一个最优化的无线电波运行环境。
　　IEEE802.11b和IEEE802.11g标准工作频段在2.4GHz，在我国，其传输信道为13个，具体频率划分如图所示。每个信道带宽为22MHZ，信道间隔为5MHZ。显然，1、6、11一组，2、7、12一组，3、8、13一组之间没有频率重叠，因此不会产生干扰。

3.5主要产品介绍
无线AC
　　无线AC,将无线网络和安全处理等功能集中，管理所有的瘦 AP 和无线用户。单台AC可管理AP数量512个，并发用户数4096个。它具备完善的射频管理、故障自动恢复，强制 STA 漫游和负载均衡等功能，易于升级扩充。该产品可以在酒店现有的网络上实现无缝、安全的企业级无线网部署。AC有 6 个千兆以太网端口，4 个千兆光口（SFP接口），用户可以根据需要选择支持单模或多模光纤的 SFP 模块。
大功率胖瘦一体化AP
高性能室外防水型2.4G IEEE802.11b/g/n无线AP
高性能的室外防水型2.4G IEEE802.11b/g/n无线AP，性能稳定且高效，采用1X1 MIMO-OFDM调制技术，能提供最高150Mbps的数据传输速率。802.11n性能和高输出功率使得设备拥有高于普通无线设备数倍的传输速率和更高的带宽。

1*1 150Mbps的数据传输速率
外壳防护符合IP65标准
内置8dBi 平板天线，水平角度110度、垂直角度35度
提供N型外接天线口，可通过软件选择应用天线


室内型高功率瘦AP
室内型高功率瘦AP，工作在2.4G频段，输出功率500毫瓦，采用 1*1 MIMO-OFDM调制技术。能提供最高150Mbps的数据传输速率。具有传输速率高，接收灵敏度高，传输距离远等特点，为运营商、ISP、行业提供了有力的解决方案。
1*1，150Mbps的数据传输速率
胖瘦一体
QOS 功能，支持WMM协议
自动功率调整
自动频率调节
500mw 高功率,提供更大的覆盖范围
支持802.3at（兼容802.3af）POE供电标准。
高无线安全性，支持WAPI加密，WEP加密，WPA加密，WPA2加密，MAC地址接入控制 (ACL)，用户数控制，无线隔离，隐藏SSID。



墙插式无线AP
　　　墙插式无线接入点是针对酒店等行业的特点定制开发的无线AP产品，可以提供一个all in one的安全网络及电话联机在客房。强插式AP可很容易安装，并连结 PoE 交换器。
　　　使用墙插式AP可以避免无线讯号的干扰。在房客部署时，RF 输出可随房间大小调整。产品采用精巧、实用、设想周到的设计，三段式调整的伸缩螺丝可适用时尚酒店、的各种墙面插座。AP提供多种颜色的墙壁安装面板: 白、黑、银、金、灰。
　　　墙插式无线AP不需要重新拉线，可以利用既有的网络架构快速实现有线到无线的升级。
　　　
墙插式AP技术优势
安装灵活
直接安装在墙壁上的86 盒上，方便针对原有有线网络增加无线网络覆盖的改造工程。可以在几乎零施工，无需改变原有装修风格的基础上实现有线网络、无线网络全覆盖，省时、省力、美观。
POE 供电
在原有有线网络基础上直接采用POE供电模式，无需再拉电源线，施工灵活，外形美观。
WIFI 无盲区覆盖
酒店环境中，可以每个房间部署一台该设备，WIFI信号强劲，可以做到房间内无盲区覆盖，比传统的AP部署方式效果更佳。

墙插式无线AP技术参数
以太网：1路10M/100M自适应
无线参数：IEEE802.11n Wireless LAN 150Mbps
PoE：支持
频段：2.4 GHz
外部接口：2 RJ-11 connectors for telephone transparent
尺寸: 长*宽*高 71.6* 39.3 * 55mm
无线应用系统方案介绍

4.1人员/物品定位跟踪模块
4.1.1 模块概述
中科智达基于Wi-Fi的人员/物品定位跟踪模块，结合了无线局域网络(WLAN)、射频识别(RFID)和实时定位等多种技术，针对酒店的需求，在酒店无线局域网覆盖的区域，实现复杂的人员定位、贵重行李定位、监测和追踪任务，并能通过无线定位标签准确搜寻到目标对象，实现对人员和物品的实时定位和监控管理。

4.1.2 工作原理
在覆盖无线局域网的地方，佩戴在人员身上或者粘贴在贵重行李上的定位卡或腕带周期性地发出信号，无线局域网访问点（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或信号到达时差判断出人员及物品的实时位置，并通过电子地图显示具体位置。

　　4.1.4 模块特点
定位模块基于Wi-Fi技术实现，利用酒店现有无线网络，容易搭建和管理
实时的人员或物品跟踪，随时查找人员或物品所在位置，和在某时间段内所经过的路径，并显示线路轨迹
区域监控：可以设定区域范围，监控此区域内人员或物品出入等情况，非许可人员或物品出入时，报警提示
定位精度高，可达3-5M（视具体环境而定），准确掌握人员或物品所处位置
超低功耗，标签可以更换电池或充电，且对人体安全、无辐射损害
可视化终端平台，以电子地图形式显示人员或物品的位置和移动轨
4.1.5 与其它定位技术对比

类型        项目        有源RFID系统        中科智达Wi-Fi定位系统
网络        网络可扩展性        专网专用无扩展性，没有国际标准支持，不同厂家的RFID网络不兼容，易造成网络重复建设        强大的扩展功能，Wi-Fi网络具有很强的兼容性，可利用已铺设的Wi-Fi网络，避免网络的重复建设
        网络普及性        应用范围较小，普及性不高，布网需要专业人士        Wi-Fi网络应用广泛，覆盖的区域越来越广，布网的技术要求不高
        网络可管理性        网络集中管理能力较弱        强大的设备网管功能
        施工难易        普通RFID读写器都需要通过专用的数据线互联，实现精确定位时每个定位点必须布置读写器，布线非常麻烦，增加人工成本        定位AP之间通过无线方式互联，无需布线，极大的减少了人工和布线的成本，施工简单方便
        网络的安全性        RFID无统一的国际标准，也没有统一标准的安全认证机制，传输数据安全加密也无统一的标准，大部分情况是不加密的，即使加密，格式也是厂家自己决定，可靠性差。被破解的风险较大        1、支持WEP、WPA、WPA2等国际标准加密方式；
                        2、无线定位系统在关闭AP广播方式的情况下，笔记本电脑或者其他Wi-Fi终端无法搜索到AP的SSID，但标签仍然可以进行定位
                        3、标签支持数字加密技术
                        4、内外网通过两台服务器隔离互联，两台服务器一台可作为定位信息采集，一台作为定位监控报表打印、分析等，两台服务器通过串口相连，杜绝了外网对内网的侵入
        传输速率        几十Kbps        传输速度快，可达1Mbps～300Mbps
        网络覆盖及成本        实现无缝覆盖需要高额成本        可低成本的实现室内外无缝覆盖
终端        终端种类        除RFID标签外，不能对其他无线终端实现定位        除Wi-Fi标签外，可对任何具有Wi-Fi功能的终端实现定位（PDA、Wi-Fi手机等）
        标签可扩展性        受带宽限制实现标签的扩展性不高        可外接视频、语音、传感器，实现双向数据传输
        其他功能        使用终端设备扫描需要外接读写器卡        还可在无网络的情况下，支持Wi-Fi终端（PDA、笔记本、Wi-Fi手机等）扫描、识别标签
系统        定位的精度        精度取决于读写器分布，实现高精度需要密布读写器成本也非常高，一般只能区域定位        Wi-Fi定位算法，精度能达到3M～5M
        软件        一般的RFID系统不具有专业精确定位算法和多种管理功能        基于精确定位的强大的软件管理功能，支持中文界面、标签管理，AP信号管理、实时定位、区域报警、即时报警、历史轨迹分析及回放、消失报警等众多的功能，支持远程WEB实时监控
表4.1 定位技术对比表

4.2酒店人员移动语音管理模块
4.2.1 模块概述
　　融合通信和统一通信趋势已然确立，传统的PBX电话网络已经转向基于全IP构架的现代企业通信系统。酒店人员移动语音管理模块，利用Wifi-Phone技术。实现了无线网络下的移动语音管理功能。

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