一種固定區域內幼童位置監控和搜索系統的製作方法
2023-05-29 04:28:06
專利名稱：一種固定區域內幼童位置監控和搜索系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及遠程監控和搜索技術，尤其涉及在固定區域內幼童位置的監控和搜索。
背景技術：
射頻識別即RFID (Radio Frequency IDentification)技術，又稱電子標籤、無線射頻識別，是一種通信技術，可通過無線電訊號識別特定目標並讀寫相關數據，而無需識別系統與特定目標之間建立機械或光學接觸。近年來，隨著RFID技術不斷成熟完善，已開始逐漸從一些專屬領域轉入大眾應用領域。作為普通條碼的無線版本，RFID技術具有普通條碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、標籤上的資料可以加密、存儲資料容量較大、存儲信息更改自如等優點，因此，RFID技術在生產、物流得到了廣泛的應用，並成為了「物聯網」的重要技術基礎之一。在大眾生活領域，RFID還沒有真正進入到我們的日常生活中，不過有一些研究者提出了將RFID應用於校園學生安全監護應用等領域，但由於其方式僅僅依賴於傳統的RFID技術，而沒有將RFID技術與物聯網技術真正結合併引入到大眾生活領域，使得RFID技術的民生應用存在一個廣大的空白區域。
發明內容
針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是將RFID技術與物聯網技術結合併應用到固定區域內幼童位置的監控和搜索，提供一種對固定區域內幼童位置監控和搜索系統。實現上述目的，本發明採用的技術方案如下一種固定區域內幼童位置監控和搜索系統，其特徵在於包括至少一個主動式RFID標籤、至少一個主動式RFID定位器、至少一個RFID信號讀取器、監控伺服器和定位查詢終端；所述監控伺服器分別與所述定位查詢終端和所述主動式RFID定位器電連接；所述主動式RFID定位器分別與所述RFID信號讀取器和主動式RFID標籤通過無線通信連接；所述主動式RFID標籤佩戴在幼童身上，所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器安裝在指定的區域點，所述主動式RFID標籤與所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器結合起來定位幼童的位置；所述監控伺服器用於數據存儲、數據查找、中轉通信和設備管理控制；所述查詢終端用於查詢幼童當前位置；在指定的區域點安裝所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器，當佩戴所述主動式RFID標籤的幼童從所述主動式RFID定位器信號覆蓋區經過，該主動式RFID定位器會激活該主動式RFID標籤，所述RFID信號讀取器與該主動式RFID標籤進行通信，同時讀取該主動式RFID標籤的信息，並將其與所述主動式RFID定位器關聯，然後所述主動式RFID定位器將獲取的所述主動式RFID標籤ID以及其自身的位置ID組合為新的數據信號發送給監控伺服器；用戶根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信息，從查詢終端查詢幼童的當前位置。進一步地，所述主動式RFID標籤為超高頻的，且自帶電源。更近一步地，所述監控伺服器包括設備標識模塊、網絡通信處理模塊、信息建檔及管理模塊、定位搜索模塊、異常監控模塊和外部展現通訊模塊；所述設備標識模塊用於對所述主動式RFID可攜式標籤和主動式RFID定位器做標識；所述網絡通信處理模塊用於接收定位器發送的信號，並進行信號剝離，最後將收取的信號數據處理後放入到資料庫中；所述信息建檔及管理模塊用於對佩戴所述主動式RFID可攜式標籤的幼童建立相關檔案和對安裝在指定位置的所述主動式RFID定位器建立與該位置對應的位置信息檔案；所述定位搜索模塊用於根據所述主動式RFID標籤標識或佩戴所述主動式RFID標籤幼童的信息進行數據定位和搜索；所述異常監控模塊用於對所述主動式RFID標籤和所述主動式RFID定位器進行監控；所述外部展現通訊模塊與外部查詢終端進行通訊，用於接收查詢請求並將查詢結果返回給用戶。所述定位查詢終端為基於Windows平臺的桌面應用程式訪問方式或基於Linux的智能查詢方式。相對於現有技術，本發明具有如下有益效果
1 JfRFID技術與物聯網技術結合併應用到固定區域內幼童位置的監控和搜索，採用主動式RFID標籤和自帶電源供電技術，使得RFID標籤的讀取過程更為主動靈活，而不再像傳統RFID標籤方式需要手動對準讀取器，然後讀取信息這樣的繁瑣。2、本發明提供的定位搜索服務支持了幾乎當前主流的服務通訊協議。3、本發明提供的定位搜索模式更為多樣，涵蓋了移動終端、門禁系統、固定查詢機等，較傳統的電腦查詢更為方便靈活。4、主動式RFID標籤的讀取支持5米距離內的360度範圍，更適合於幼童攜帶。
圖1-本發明結構示意圖。圖2-監控伺服器各模塊示意圖。圖3-幼童定位搜索流程圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明作進一步詳細說明
如圖I所示，一種固定區域內幼童位置監控和搜索系統，包括至少一個主動式RFID標籤、至少一個主動式RFID定位器、至少一個RFID信號讀取器、監控伺服器和定位查詢終端；所述監控伺服器分別與所述定位查詢終端和所述主動式RFID定位器電連接；所述主動式RFID定位器分別與所述RFID信號讀取器和主動式RFID標籤通過無線通信連接；所述主動式RFID標籤佩戴在幼童身上，所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器安裝在指定的區域點，所述主動式RFID標籤與所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器結合起來定位幼童的位置；所述監控伺服器用於數據存儲、數據查找、中轉通信和設備管理控制；所述查詢終端用於查詢幼童當前位置；在指定的區域點安裝所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器，當佩戴所述主動式RFID標籤的幼童從所述主動式RFID定位器信號覆蓋區經過，該主動式RFID定位器會激活該主動式RFID標籤，所述RFID信號讀取器與該主動式RFID標籤進行通信，同時讀取該主動式RFID標籤的信息，並將其與所述主動式RFID定位器關聯，然後所述主動式RFID定位器將獲取的所述主動式RFID標籤ID以及其自身的位置ID組合為新的數據信號發送給監控伺服器；用戶根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信息，從查詢終端查詢幼童的當前位置。進一步地，所述主動式RFID標籤可以是超高頻的，且自帶電源。如圖2所示所述監控伺服器包括設備標識模塊、網絡通信處理模塊、信息建檔及管理模塊、定位搜索模塊、異常監控模塊和外部展現通訊模塊；
所述設備標識模塊用於對所述主動式RFID可攜式標籤和主動式RFID定位器做標識；每個主動式RFID標籤都需要首先與本模塊進行配對工作，以讀取並設置其內部ID信息，作為該標籤在固定區域內幼童位置監控和搜索系統中的唯一標識；每個主動式RFID定位器也要與本模塊進行配對工作，以設置其在固定區域內幼童位置監控和搜索系統中的唯一標識。所述網絡通信處理模塊用於接收定位器發送的信號，並進行信號剝離，最後將收 取的信號數據處理後放入到資料庫中；
所述信息建檔及管理模塊用於對佩戴所述主動式RFID可攜式標籤的幼童建立相關檔案和對安裝在指定位置的所述主動式RFID定位器建立與該位置對應的位置信息檔案；當每個主動式RFID標籤分配給特定幼童時，需通過本模塊對該特定幼童建立相關檔案,對該特定幼童建立的相關檔案支持信息查詢和管理。每個幼童只有一個唯一的檔案編號，如果出現特定幼童佩戴的主動式RFID標籤丟失或損壞，則需對該幼童重新分配一個新的主動式RFID標籤，同時針對該幼童建立的相關資料也即時更新。對於主動式RFID定位器，當其被固定安裝在特定位置後，通過本模塊對該主動式RFID定位器建立與其安裝位置對應的位置安裝信息檔案。每個主動RFID定位器在本模塊中都只有一個唯一的位置檔案信息，其位置信息可以變更，在同一位置可以放置多個主動式RFID定位器。所述定位搜索模塊用於根據所述主動式RFID標籤標識或佩戴所述主動式RFID標籤幼童的信息進行數據定位和搜索；本模塊可實現快速定位、時間串搜索、並支持100並發流以上的定位搜索。所述異常監控模塊用於對所述主動式RFID標籤和所述主動式RFID定位器進行監控；本模塊可在固定時間內輪詢系統中當前所有的主動式RFID定位器信號，如果發現有超過I小時的時間都沒有受到某一主動式RFID定位器的任何主動信息，則本模塊可初步判定該主動式RFID定位器有故障，通過聲音和文字報警提醒管理員需進行察看和維護；如果本模塊輪詢系統中當前所有的主動式RFID定位器信號，發現某幼童佩戴的主動式RFID標籤在超過預設置的指定長時間範圍內一直在同一個主動式RFID定位器的跟蹤範圍內，則系統也啟動報警流程，則本模塊會根據所述信息建檔及管理模塊中佩戴該主動式RFID標籤的幼童的檔案信息通過手機簡訊方式告知其聯繫人，請其核對佩戴該主動式RFID標籤的幼童是否處於正常行為狀態。所述外部展現通訊模塊與外部查詢終端進行通訊，用於接收查詢請求並將查詢結果返回給用戶。本模塊具備提供基於Web Service的查詢服務接口、提供基於REST的查詢服務接口、提供基於XML-RPC的查詢服務接口、以XML格式自動封裝返回數據、支持WAP訪問五個方面的功能。更近一步地，定位查詢終端為基於Windows平臺的桌面應用程式訪問方式或基於Linux的智能查詢方式。基於Windows平臺的桌面應用程式訪問方式可應用於固定式查詢機；基於Linux的智能查詢方式可接入小區住戶的門禁系統中，小區住戶只需預設自家幼童的主動式RFID標籤信息，即可通過一鍵操作收聽到「電子語音」返回的佩戴該主動式RFID標籤的幼童的當前位置信息。下面通過實施例對本發明的方案作進一步闡述
某商場使用了本發明，在商場的每一層都設有多個主動式RFID定位器和多個RFID信號讀取器，使主動式RFID定位器信號覆蓋該商場的任何地方，該商場的每個主動式RFID定位器都與監控伺服器電連接；
對每一個進入該商場的幼童都佩戴一個主動式RFID標籤,該幼童在該商場任何地方，都在主動式RFID定位器信號覆蓋範圍內；當佩戴主動式RFID標籤的幼童從某一主動式RFID定位器信號覆蓋區經過，該主動式RFID定位器會激活該主動式RFID標籤，該主動式RFID標籤與RFID信號讀取器進行通信，同時讀取該主動式RFID標籤的信息，並將其與所述主動式RFID定位器關聯，然後所述主動式RFID定位器將獲取的所述主動式RFID標籤ID以及其自身的位置ID組合為新的數據信號發送給監控伺服器；
商場可以在每層設置適當數量的固定式查詢機，用戶可以通過訪問Windows平臺桌面應用程式的方式，根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信息查詢該幼童當前所處的位置。用戶也與可以基於Linux的智能查詢方式，通過手機WAP進行訪問，然後根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信息查詢該幼童當前所處的位置。利用本發明提供的固定區域內幼童位置監控和搜索系統，對固定區域幼童位置進行監控和搜索的方法，首先，根據固定區域的範圍，指定的區域點安裝主動式RFID定位器和RFID信號讀取器，使所述主動式RFID定位器信號覆蓋該固定區域的任何地方；其次，讓進入該固定區域的每個幼童都佩戴主動式RFID標籤；當佩戴主動式RFID標籤的幼童從某一主動式RFID定位器信號覆蓋區經過，該主動式RFID定位器激活該主動式RFID標籤，該RFID信號讀取器與該主動式RFID標籤進行通信，同時讀取該主動式RFID標籤的信息，並將其與所述主動式RFID定位器關聯；然後所述主動式RFID定位器將獲取的所述主動式RFID 標籤ID以及其自身的位置ID組合為新的數據信號發送給監控伺服器；最後，用戶根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信息，從查詢終端查詢幼童的當前位置。最後說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制，儘管參照較佳實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，可以對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，而不脫離本發明技術方案的宗旨和範圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求範圍當中。
權利要求
1.ー種固定區域內幼童位置監控和捜索系統，其特徵在於包括至少ー個主動式RFID標籤、至少ー個主動式RFID定位器、至少ー個RFID信號讀取器、監控伺服器和定位查詢終端；所述監控伺服器分別與所述定位查詢終端和所述主動式RFID定位器電連接；所述主動式RFID定位器分別與所述RFID信號讀取器和主動式RFID標籤通過無線通信連接； 所述主動式RFID標籤佩戴在幼童身上，所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器安裝在指定的區域點，所述主動式RFID標籤與所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器結合起來定位幼童的位置； 所述監控伺服器用於數據存儲、數據查找、中轉通信和設備管理控制； 所述查詢終端用於查詢幼童當前位置； 在指定的區域點安裝所述主動式RFID定位器和所述RFID信號讀取器，當佩戴所述主動式RFID標籤的幼童從所述主動式RFID定位器信號覆蓋區經過，該主動式RFID定位器會激活該主動式RFID標籤，所述RFID信號讀取器與該主動式RFID標籤進行通信，同時讀取該主動式RFID標籤的信息，並將其與所述主動式RFID定位器關聯，然後所述主動式RFID定位器將獲取的所述主動式RFID標籤ID以及其自身的位置ID組合為新的數據信號發送給監控伺服器；用戶根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信息，從查詢終端查詢幼童的當前位置。
2.根據權利要求I所述的固定區域內幼童位置監控和捜索系統，其特徵在於所述主動式RFID標籤為超高頻的，且自帶電源。
3.根據權利要求2所述的固定區域內幼童位置監控和捜索系統，其特徵在於所述監控伺服器包括設備標識模塊、網絡通信處理模塊、信息建檔及管理模塊、定位捜索模塊、異常監控模塊和外部展現通訊模塊； 所述設備標識模塊用於對所述主動式RFID可攜式標籤和主動式RFID定位器做標識；所述網絡通信處理模塊用於接收定位器發送的信號，並進行信號剝離，最後將收取的信號數據處理後放入到資料庫中； 所述信息建檔及管理模塊用於對佩戴所述主動式RFID可攜式標籤的幼童建立相關檔案和對安裝在指定位置的所述主動式RFID定位器建立與該位置對應的位置信息檔案；所述定位搜索模塊用於根據所述主動式RFID標籤標識或佩戴所述主動式RFID標籤幼童的信息進行數據定位和捜索； 所述異常監控模塊用於對所述主動式RFID標籤和所述主動式RFID定位器進行監控；所述外部展現通訊模塊與外部查詢終端進行通訊，用於接收查詢請求並將查詢結果返回給用戶。
4.根據權利要求3所述的固定區域內幼童位置監控和捜索系統，其特徵在於所述定位查詢終端為基於Windows平臺的桌面應用程式訪問方式或基於Linux的智能查詢方式。
5.ー種固定區域內幼童位置監控和捜索方法，其特徵在於在指定的區域點安裝主動式RFID定位器和RFID信號讀取器；將主動式RFID標籤佩戴在幼童身上，當佩戴所述主動式RFID標籤的幼童從所述主動式RFID定位器信號覆蓋區經過，該主動式RFID定位器激活該主動式RFID標籤，所述RFID信號讀取器與該主動式RFID標籤進行通信，同時讀取該主動式RFID標籤的信息，並將其與所述主動式RFID定位器關聯，然後所述主動式RFID定位器將獲取的所述主動式RFID標籤ID以及其自身的位置ID組合為新的數據信號發送給監控伺服器；用戶根據幼童佩戴的主動式RFID標籤信 息，從查詢終端查詢幼童的當前位置。
全文摘要
本發明涉及遠程監控和搜索技術，尤其涉及在固定區域內幼童位置的監控和搜索；一種固定區域內幼童位置監控和搜索系統，包括至少一個主動式RFID標籤、至少一個主動式RFID定位器、至少一個RFID信號讀取器、監控伺服器和定位查詢終端；所述監控伺服器分別與所述定位查詢終端和所述主動式RFID定位器電連接；所述主動式RFID定位器分別與所述RFID信號讀取器和主動式RFID標籤通過無線通信連接；本發明將RFID技術與物聯網技術結合併應用到固定區域內幼童位置的監控和搜索，採用主動式RFID標籤，使得RFID標籤的讀取過程更為主動靈活，不再像傳統RFID標籤方式需要手動對準讀取器，然後讀取信息這樣的繁瑣。
文檔編號G06F17/30GK102622567SQ20121006673
公開日2012年8月1日 申請日期2012年3月14日 優先權日2012年3月14日
發明者劉慧君, 周明強, 張程, 曾令秋, 朱慶生 申請人:重慶大學