一種全球定位系統終端設備的製作方法
2023-05-26 00:11:16 1
專利名稱：一種全球定位系統終端設備的製作方法
技術領域：
本實用新型屬於無線電導航技術領域，尤其涉及一種GPStelobalPositioning System，全球定位系統)終端設備。
背景技術：
GPS是以衛星為基礎的無線電衛星導航定位系統，它具有全球性、全天候、連續性和實時性的導航與定位功能，而且具有良好的抗幹擾性和保密性。GPS終端可以接收並解析太空中若干個衛星回傳電波中的軌道信息與時刻信息，並根據這些獲取的信息計算出GPS 接收器所在位置的經度、緯度、水平高度及移動速度。目前，GPS技術在軍事、交通、測繪、通信、資源、管理等領域得到了廣泛應用。RFID (Radio Frequency Identification，射頻識別)是一項利用射頻信號通過空間耦合實現無接觸信息傳遞、並通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。最基本的RFID系統由電子標籤(Tag)及讀寫器(Reader)組成。RFID的基本工作流程是，讀寫器通過發射天線發送一定頻率的射頻信號，當電子標籤進入發射天線工作區域時產生感應電流，獲得能量被激活；電子標籤將自身編碼及數據信息通過內置的發送天線發送出去；系統接收天線接收到從電子標籤發送來的載波信號，經天線調節器傳送到讀寫器，讀寫器對接收的信號進行解調和解碼後獲取電子標籤上報的信息，這些信息可以存儲在讀寫器中，也可被轉發至後臺計算機系統中進行進一步處理。目前，RFID技術在工業自動化、物體跟蹤、交通運輸控制管理、防偽和軍事用途方面已經有著廣泛的應用。雖然GPS技術在物流行業得到了很廣泛的應用，現有GPS終端的功能往往有一定的局限性。例如，在物流行業中，常常有需要對車輛中運載的貨物進行實時跟蹤的功能，傳統的GPS終端無法提供這種功能。
實用新型內容為了解決上述問題，本實用新型的目的是提供一種全球定位系統終端設備，使其能夠基於RFID技術對貨物進行實時跟蹤。為了達到上述目的，本實用新型提供一種全球定位系統終端設備，包括一主機殼體；一顯示屏，設置在所述主機殼體的一側面；一主機本體，設置在所述主機殼體內，所述主機本體包括一用於獲取全球定位系統GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊； 一用於識別射頻識別RFID標籤的RFID模塊；一處理器，所述處理器的輸入端分別與所述GPS模塊和所述RFID模塊連接，所述處理器的輸出端與所述顯示屏連接，將處理得到的數據顯示到所述顯示屏上。優選的，所述主機本體還包括一無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述處理器連接，將通過所述RFID模塊獲取的信息和所述GPS模塊獲取的信息通過無線網絡發送出去。優選的，所述無線通信模塊為第二代移動通信技術/第三代移動通信技術雙模模塊、第二代移動通信技術單模模塊和第三代移動通信技術單模模塊中的任意一種。優選的，所述主機本體上設置有GPS天線接口、RFID天線接口和無線通信天線接口，所述GPS天線接口與所述GPS模塊連接，所述RFID天線接口與所述RFID模塊連接，所述無線通信天線接口與所述無線通信模塊連接。優選的，所述主體本體上還設置有GPS狀態指示燈、RFID狀態指示燈和無線通信狀態指示燈，所述GPS狀態指示燈、所述RFID狀態指示燈和所述無線通信狀態指示燈分別與所述處理器直接或間接連接。優選的，所述主機本體還包括一指紋傳感器接口，所述指紋傳感器接口與所述處理器連接；一指紋識別傳感器，設置在主機殼體的一側面上，所述指紋識別傳感器通過所述指紋傳感器接口與所述處理器連接。優選的，所述指紋識別傳感器為滑動式指紋識別傳感器或者面接觸式指紋識別傳感器。本實用新型還提供一種全球定位系統終端設備，包括主機和顯示器，其中所述主機包括一主機殼體；一顯示器接口，設置在所述主機殼體上，與所述顯示器連接；一主機本體，設置在所述主機殼體內；所述主機本體包括—用於獲取全球定位系統GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊；一用於識別射頻識別RFID標籤的RFID模塊；一處理器，所述處理器的輸入端分別與所述GPS模塊的信號輸出端和所述RFID模塊的信號輸出端連接，所述處理器的輸出端與所述顯顯示器接口連接；所述顯示器包括一顯示器殼體；一主機接口，所述主機接口設置在所述顯示器殼體上，與所述顯示器接口連接；一顯示屏，所述顯示器的輸入端與所述主機接口連接，所述顯示屏設置在所述顯示器殼體的一側面。優選的，所述主機本體還包括外設信號轉換電路，所述外設信號轉換電路的一端與所述處理器直接或間接連接，所述外設信號轉換電路的另一端與所述顯示器接口連接。優選的，所述主機本體還包括一無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述處理器連接，將通過所述RFID模塊獲取的信息和所述GPS模塊獲取的信息通過無線網絡發送出去。由上述技術方案可知，在本實施例中該GPS終端設備具有基於RFID技術的貨物實時跟蹤功能、基於指紋識別技術的身份驗證功能，以及利用3G網絡的高速帶寬進行實時視頻攝錄功能。並且還可將該全球定位系統終端設備設置成集成式設備和分離式設備，能夠滿足用戶對不同環境的安裝需求。
圖1為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備結構示意圖；圖2為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備中主機本體的結構框圖；圖3為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備電路板的結構示意圖；圖4為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備的截面圖；圖5為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備的後視立體圖；圖6為本實用新型的實施例中分離式GPS終端設備的結構示意圖；圖7為本實用新型的實施例中分離式GPS終端設備中主機的結構框圖；圖8為本實用新型的實施例中分離式GPS終端設備中顯示器的結構框圖；圖9為本實用新型的實施例中分離式GPS終端設備中電路板的結構示意圖；圖10為本實用新型的實施例中分離式GPS終端設備中主機的截面圖。
具體實施方式
為了使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚明白，下面結合實施例和附圖，對本實用新型實施例做進一步詳細地說明。在此，本實用新型的示意性實施例及說明用於解釋本實用新型，但並不作為對本實用新型的限定。下面通過兩個具體的實施例來詳細介紹GPS終端設備，其中實施例一中為集成式 GPS終端設備，實施例二中為分離式GPS終端設備。實施例一參見圖1，為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備結構示意圖，由圖中可知，該GPS終端設備包括一主機殼體101;一顯示屏102，設置在所述主機殼體101的一側面；一主機本體103，設置在主機殼體101內；參見圖2，主機本體103包括一用於獲取GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊201，該GPS模塊201可通過串口與處理器203連接；一用於識別RFID標籤的RFID模塊202，該RFID模塊202通過串口與處理器203 連接；通過RFID模塊202可使得該全球定位系統終端設備具有基於RFID技術對貨物實時跟蹤的功能。一處理器203，該處理器203的輸入端分別與GPS模塊201和RFID模塊202連接， 處理器203的輸出端與顯示屏102連接，可將處理得到的數據顯示到顯示屏102上，也可通過無線通信模塊204將得到的數據發送給其它計算設備進行進一步處理。在本實施例中，若處理器203的處理能力無法滿足要求時，還可設置一協處理器， 該處理器203通過總線與協處理器連接，此時由處理器203和協處理器共同來控制GPS模塊、RFID模塊和其他功能模塊。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體103還包括一用於無線通信的無線通信模塊204，該無線通信模塊204與處理器203連接，將通過所述RFID模塊獲取的信息和所述GPS模塊獲取的信息通過無線網絡發送出去。該無線通信模塊204可以選用2G/3G(第二代移動通信技術/第三代移動通信技術)雙模模塊、2G單模模塊和3G單模模塊中的任意一種。若選用2G/3G雙模模塊或者3G 單模模塊時，該全球定位系統終端設備可利用3G網絡的高速帶寬進行數據的傳輸。其中，上述2G/3G雙模模塊可通過由USB (通用串行總線)轉換電路提供的USB接口與處理器203相連；2G單模模塊通過串口與處理器203連接，3G單模模塊通過USB轉換電路提供的USB接口與處理器203相連。在本實用新型的另一實施例中，所述主機本體103上設置有GPS天線接口 205、無線通信天線接口 206和RFID天線接口 207，其中GPS天線接口 205與GPS模塊201連接，無線通信天線接口 206與無線通信模塊204連接，RFID天線接口 207與RFID模塊202連接。當然，在本實施例中，可根據實際應用場景來設置主機本體103上接口的類型和數量，在本實施例中並不對此進行限定。例如可設置一攝像頭接口 208，該攝像頭接口 208與處理器203連接，此時攝像頭可通過該攝像頭接口 208與GPS終端設備連接。例如可設置一 SIM/USIM卡(用戶識別卡/全球用戶識別卡)接口，該SIM/USIM 卡接口與處理器203連接。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體103還包括GPS狀態指示燈209、無線通信狀態指示燈210和RFID狀態指示燈211，其中GPS狀態指示燈209、無線通信狀態指示燈210和RFID狀態指示燈211分別與處理器203直接或間接連接。通過上述狀態指示燈， 可使得用戶知道上述接口的工作狀態。例如當狀態指示燈亮時，上述接口處於工作狀態。當然，在本實施例中也不限定狀態指示燈的類型和個數，當該主機本體103設置有攝像頭接口 208時，此時也可對應設置一攝像頭狀態指示燈212，該攝像頭狀態指示燈 212與處理器203連接。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體103還包括一指紋傳感器接口 213，該指紋傳感器接口 213與處理器203連接；一指紋識別傳感器214，設置在主機殼體101的一側面上，該指紋識別傳感器214 通過指紋傳感器接口 213與處理器203連接。上述指紋識別傳感器214可以選用滑動式指紋識別傳感器，或者選用面接觸式指紋識別傳感器。通過處理器203對採集的指紋進行分析比對，能夠準確地對個人身份進行鑑定。當然，可根據實際應用場景，可設置一指紋識別狀態指示燈215，該指紋識別狀態指示燈215與指紋傳感器接口 213及處理器203 二者或其一連接。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體103還包括一輸入裝置216，該輸入裝置216可設置在主機殼體101的一側面，該輸入裝置 216與處理器203連接。上述輸入裝置216可以選用觸摸板、鍵盤等，圖1中該輸入裝置選用的是9個按鍵的鍵盤，當然在本實施例中並不限定該鍵盤的按鍵數目。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體103還包括一用於連接一組或多組模擬1/0(輸入/輸出)信號線的模擬I/O信號線接口 217，模擬I/O信號線接口 217與處理器203連接。繼續參見圖1，在該GPS終端設備中還可包括揚聲器218、麥克風219和SIM/USIM 卡接口 220等其他功能部件。當然在本實施例中，並不限定圖1中各功能部件設置在主機殼體101的具體位置，可根據實際應用場景對GPS終端設備上的功能部件(各功能模塊，天線接口和狀態指示燈等)的具體位置進行適當調整。在具體應用中，可將主機本體103中的功能部件設置在一電路板上，具體結構參見圖3，由圖中可知，該主機本體103包括一主機電路板301，以及設置在該主機電路板 301上的各功能模塊(可根據具體應用場景進行設置)，例如包括GPS模塊201、RFID模塊 202、處理器203、無線通信模塊204和指紋傳感器接口 213，其中指紋傳感器接口 213通過指紋傳感器數據線304與指紋識別傳感器214連接。在本實施例中該RFID模塊202可以通過焊接的方式固定在主機電路板301，然後與處理器203連接上，當然也可以採用外接的方式(例如單獨設置一 RFID模塊或設備)通過串口或USB接口與處理器203連接。上述各功能模塊可採用現有的安裝方式，固定在該主機電路板301上，可以在主機電路板301上設置有若干個固定螺孔303，通過該固定螺孔303將該主機電路板301固定在主機殼體101內；為了減少震動而影響主機本體103的正常工作，也可以在該主機電路板 301上設置多個減震彈片302。參見圖4，為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備的截面圖，由圖中可知， 處理器203可通過導熱片401 (包括導熱金屬片、導熱膠等)與主機殼體101接觸，與導熱片401相接觸的主機殼體101可採用導熱性較好的金屬材料。指紋識別傳感器214固定在主機殼體101表面，並通過指紋傳感器數據線304與主機電路板301上的指紋傳感器接口 213相連接；無線通信模塊204通過無線模塊接口 403固定在主機電路板301上。在本實施例中，可通過螺釘、減震彈片302、以及可選擇的支撐部件402，將主機電路板301支撐在主機殼體101內部。參見圖5，為本實用新型的實施例中集成式GPS終端設備的後視立體圖，由圖中可知，在該GPS終端設備上設置有多個模擬I/O信號線接口 217，通過模擬I/O信號插排501 和模擬I/O信號線502可將GPS終端設備中的數據傳輸到其他設備中。圖中也示出了指紋識別傳感器214在該主機殼體101的安裝位置。實施例二參見圖6 8，在本實施例中，分離式GPS終端設備包括主機601和顯示器602， 其中1)主機601包括一主機殼體603 ；一顯示器接口 604，設置在主機殼體601上，可通過有線通信方式或無線通信方式與所述顯示器602建立連接，連接信號的形式可以是LVDS (LowVoltage Differential Signaling，低電壓差分信號)和RS-485中的任意一種或兩種；一主機本體605，設置在主機殼體603內；該主機本體605包括一用於獲取GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊701 ；[0094]一用於識別RFID標籤的RFID模塊702 ；一處理器703，該處理器703的輸入端分別與所述GPS模塊701的信號輸出端和 RFID模塊702的信號輸出端連接，所述處理器703的輸出端與所述顯示器接口 604連接。2)顯示器602包括一顯示器殼體606 ；一主機接口 607，所述主機接口 607設置在所述顯示器殼體606上，可通過有線通信方式或無線通信方式與所述顯示器接口 604建立連接；一顯示屏608，與主機接口 607連接，該顯示屏608設置在顯示器殼體606的一側在本實施例中的另一實施例中，該主機本體605還包括一外設信號轉換電路 705，該外設信號轉換電路705與處理器703連接，將所需的外設信號轉換為適合於長距離傳送的信號(例如LVDS、RS-485或它們的組合)，以便與外部設備進行通信。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體605還包括一無線通信模塊704，該無線通信模塊704與處理器703連接，將通過所述RFID模塊獲取的信息和所述GPS模塊獲取的信息通過無線網絡發送出去。該無線通信模塊704可以選用2G/3G雙模模塊、2G單模模塊和3G單模模塊中的任意一種。若選用2G/3G雙模模塊或者3G單模模塊時，該全球定位系統終端設備可利用3G 網絡的高速帶寬進行數據的傳輸。其中，上述2G/3G雙模模塊可通過由USB轉換電路提供的USB接口與處理器703 相連；2G單模模塊通過串口與處理器703連接，3G單模模塊通過USB轉換電路提供的USB 接口與處理器703相連。在本實用新型的另一實施例中，所述主機本體605上設置有GPS天線接口 609、無線通信天線接口 610和RFID天線接口 611，其中GPS天線接口 609與GPS模塊701連接，無線通信天線接口 610與無線通信模塊704連接，RFID天線接口 611與RFID模塊702連接。當然，在本實施例中，可根據實際應用場景來設置接口的類型和數量，在本實施例中並不對此進行限定。例如可在主機本體605上設置一攝像頭接口 612，該攝像頭接口 612與處理器 703連接，此時攝像頭可通過該攝像頭接口 612與主機本體605連接。例如可在主機本體605上設置一 SM/USIM卡(用戶識別卡/全球用戶識別卡) 接口 618，該SIM/USIM卡接口 618與處理器703連接。在本實用新型的另一實施例中，該主機本體605還包括GPS狀態指示燈613、無線通信狀態指示燈614、RFID狀態指示燈615和顯示器狀態指示燈616，其中GPS狀態指示燈 613與處理器703連接，無線通信狀態指示燈614與處理器703連接，RFID狀態指示燈615 與處理器703連接，顯示器狀態燈616與處理器703連接。通過上述狀態指示燈，可使得用戶知道相應外設的工作狀態。當然，在本實施例中並不限定狀態指示燈的類型和個數，當該主機本體605設置有攝像頭接口 612時，此時也可對應設置一攝像頭狀態指示燈617，該攝像頭狀態指示燈 617與處理器703連接。參見圖6和圖8，該顯示器602還包括一指紋傳感器接口 619，所述指紋傳感器接口 619的輸出端與所述主機接口 607連接；一指紋識別傳感器620，設置在所述顯示器殼體608的一側面上，所述指紋識別傳感器620與所述指紋傳感器接口 619的輸入端連接。一指紋識別指示燈621，設置在所述顯示器殼體608的一側面上，與該指紋識別傳感器620及處理器703 二者或其一連接，當指紋識別傳感器620工作時，該指紋識別指示燈 621通電發亮。根據實際應用場景，指紋識別狀態指示燈621是可選的部件。上述指紋識別傳感器620可以選用滑動式指紋識別傳感器，或者選用面接觸式指紋識別傳感器。通過對採集的指紋進行分析比對，能夠準確地對個人身份進行鑑定。在本實用新型的另一實施例中，顯示器602還包括一輸入裝置622，所述輸入裝置設置在所述顯示器殼體606的一側面，所述輸入裝置622與所述主機接口 607連接。上述輸入裝置622可以選用觸摸板、鍵盤等，圖6中選用的是9個按鍵的鍵盤，當然在本實施例中並不限定該鍵盤的按鍵數目。繼續參見圖6和圖8，在該顯示器608還可包括揚聲器623和麥克風6 等其他功能部件。當然在本實施例中，並不限定圖6中各功能部件設置在顯示器外殼606的具體位置。在具體應用中，可將主機本體605中的功能部件設置在一電路板上，具體結構參見圖9，由圖中可知，該主機本體605包括一主機電路板901，以及設置在該主機電路板 901上的各功能模塊(可根據具體應用場景進行設置)，例如包括GPS模塊701、RFID模塊 702、處理器703、無線通信模塊704和外設信號轉換電路705。上述各功能模塊可採用現有的安裝方式，固定在該主機電路板901上，可以在主機電路板901上設置有若干個固定螺孔902，通過該固定螺孔902可將該主機電路板901固定在主機殼體603內；為了減少震動而影響主機本體605的正常工作，也可以在該主機電路板901上設置多個減震彈片903。在本實施例中，若處理器703沒有足夠的處理能力和接口時，可在主機電路板901 上增加一協處理器，通過協處理器和處理器703共同完成對功能部件的控制。參見圖10，為本實用新型的實施例中分離式GPS終端設備中主機的截面圖，由圖中可知，處理器703通過導熱片1001(包括導熱金屬片、導熱膠)與主機外殼603接觸，與導熱片1001相接觸的主機外殼603可採用導熱性較好的金屬材料。然後通過外設信號線 1003連接顯示器602。在本實施例中，該無線通信模塊704可通過一無線通信模塊接口 1004固定在主機電路板901上，而對於該主機電路板901則可採用螺釘、減震彈片903、以及可選擇的支撐部件1002，將其固定在主機殼體603中。同樣，主機601也提供模擬I/O信號線接口，具體設置方式可參見圖5。並且在本實施例中，可根據實際應用場景，主機電路板901所提供的所有功能部件的位置可以適當的調整。以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。
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權利要求1.一種全球定位系統終端設備，其特徵在於，包括 一主機殼體；一顯示屏，設置在所述主機殼體的一側面； 一主機本體，設置在所述主機殼體內，所述主機本體包括 一用於獲取全球定位系統GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊； 一用於識別射頻識別RFID標籤的RFID模塊；一處理器，所述處理器的輸入端分別與所述GPS模塊和所述RFID模塊連接，所述處理器的輸出端與所述顯示屏連接，將處理得到的數據顯示到所述顯示屏上。
2.根據權利要求1所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述主機本體還包括 一無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述處理器連接，將通過所述RFID模塊獲取的信息和所述GPS模塊獲取的信息通過無線網絡發送出去。
3.根據權利要求2所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述無線通信模塊為 第二代移動通信技術/第三代移動通信技術雙模模塊、第二代移動通信技術單模模塊和第三代移動通信技術單模模塊中的任意一種。
4.根據權利要求2所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述主機本體上設置有GPS天線接口、RFID天線接口和無線通信天線接口，所述GPS天線接口與所述GPS模塊連接，所述RFID天線接口與所述RFID模塊連接，所述無線通信天線接口與所述無線通信模塊連接。
5.根據權利要求4所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述主體本體上還設置有GPS狀態指示燈、RFID狀態指示燈和無線通信狀態指示燈，所述GPS狀態指示燈、所述 RFID狀態指示燈和所述無線通信狀態指示燈分別與所述處理器直接或間接連接。
6.根據權利要求2所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述主機本體還包括 一指紋傳感器接口，所述指紋傳感器接口與所述處理器連接；一指紋識別傳感器，設置在主機殼體的一側面上，所述指紋識別傳感器通過所述指紋傳感器接口與所述處理器連接。
7.根據權利要求6所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述指紋識別傳感器為滑動式指紋識別傳感器或者面接觸式指紋識別傳感器。
8.—種全球定位系統終端設備，其特徵在於，包括主機和顯示器，其中所述主機包括一主機殼體；一顯示器接口，設置在所述主機殼體上，與所述顯示器連接； 一主機本體，設置在所述主機殼體內； 所述主機本體包括一用於獲取全球定位系統GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊； 一用於識別射頻識別RFID標籤的RFID模塊；一處理器，所述處理器的輸入端分別與所述GPS模塊的信號輸出端和所述RFID模塊的信號輸出端連接，所述處理器的輸出端與所述顯顯示器接口連接； 所述顯示器包括 一顯示器殼體；一主機接口，所述主機接口設置在所述顯示器殼體上，與所述顯示器接口連接； 一顯示屏，所述顯示器的輸入端與所述主機接口連接，所述顯示屏設置在所述顯示器殼體的一側面。
9 .根據權利要求8所述的全球定位終端設備，其特徵在於，所述主機本體還包括外設信號轉換電路，所述外設信號轉換電路的一端與所述處理器直接或間接連接，所述外設信號轉換電路的另一端與所述顯示器接口連接。
10.根據權利要求8所述的全球定位系統終端設備，其特徵在於，所述主機本體還包括一無線通信模塊，所述無線通信模塊與所述處理器連接，將通過所述RFID模塊獲取的信息和所述GPS模塊獲取的信息通過無線網絡發送出去。
專利摘要本實用新型提供一種全球定位系統終端設備，屬於無線電導航技術領域，包括一主機殼體；一顯示屏，設置在所述主機殼體的一側面；一主機本體，設置在所述主機殼體內，所述主機本體包括一用於獲取全球定位系統GPS衛星信號並計算出位置信息的GPS模塊；一用於識別射頻識別RFID標籤的RFID模塊；一處理器，所述處理器的輸入端分別與所述GPS模塊和所述RFID模塊連接，所述處理器的輸出端與所述顯示屏連接，將處理得到的數據顯示到所述顯示屏上，使該全球定位系統終端設備能夠基於RFID技術對貨物進行實時跟蹤。
文檔編號H04N5/225GK202066964SQ20102025345
公開日2011年12月7日 申請日期2010年6月30日 優先權日2010年6月30日
發明者趙繼安 申請人:趙繼安