一種具備節能防拆檢測機制的腕帶的製作方法
2023-05-29 01:07:36
一種具備節能防拆檢測機制的腕帶的製作方法
【專利摘要】本發明提供具備節能防拆檢測機制腕帶，包括：處理單元(1)，判斷是否發出防拆卸控制信號，進行拆卸報警信息的發送；防拆開關(2)，向處理單元(1)發出觸發信號，觸發信號通知處理單元(1)檢測是否應發出所述防拆卸控制信號；以及防拆卸確認電路(3)，在防拆開關(2)發出觸發信號後判斷防拆開關是否處於觸發狀態，防拆開關(2)分別與處理單元(1)、防拆卸確認電路(3)電連接，處理單元(1)還與防拆卸確認電路(3)電連接，防拆開關(2)至少包括一開關裝置，其在被接通時向處理單元(1)發出觸發信號。還提供腕帶中進行防拆卸預防的控制方法。採用通路檢測，無需對檢測電路通電，比傳統防拆檢測更節能。
【專利說明】一種具備節能防拆檢測機制的腕帶
【技術領域】
[0001 ] 本發明涉及腕帶，具體地涉及一種2.4G有源RFID腕帶，尤其是一種具備防拆檢測機制的2.4G有源RFID腕帶，更為具體地涉及一種具備防拆檢測機制的可遠程預警的2.4G有源RFID腕帶。
【背景技術】
[0002]RFID，射頻微波識別技術，作為物聯網的技術基礎，在物聯網應用的飛速發展下，相關的技術與產業也隨之迅速發展，呈爆炸式發展的趨勢。近年來，物聯網產業在各地都有越來越熱的發展趨勢，各地的新的建設都或多或少的採用了物聯網的技術。智能化建築、智能化醫療、智能化農業、智能化校園、智能化園區、智能化醫療等等，這些新的概念不斷地改變我們的生活，在使生活便利的同時，也將物聯網的概念帶入生活。隨之而來的，是對基礎的RFID產業的需求。RFID技術是物聯網發展的基礎，RFID產品大量應用在物聯網之中，越演越烈的物聯網及其推廣，是建立在RFID技術的大量應用與RFID產業飛速發展的基礎之上。
[0003]本發明「一種具備節能防拆檢測機制的腕帶」將2.4G有源RFID技術、防拆檢測技術結合，設計出針對監獄人員的管理，醫院母嬰管理、特殊人群管理等領域。可以實現對人物、物品等對象的可靠跟蹤、位置查詢等功能。有效彌補傳統定位、跟蹤設備由於人為故意拆除破壞而造成系統失去可靠性的問題。本設計可用於各種低頻，高頻，有源，半有源以及多功能組合腕帶上，讓腕帶更省電、安全、可靠。隨著含義本發明產品的推出，一定可以在針對特殊人群監督管理的終端設備中取得良好的市場競爭力。
【發明內容】
[0004]針對上述沒有結構簡單的防拆卸腕帶的技術缺陷，本發明的目的是提供具備節能防拆檢測機制的腕帶。
[0005]根據本發明的一個方面，提供一種具備節能防拆檢測機制的腕帶，其至少包括:
[0006]處理單元1，其用於判斷是否發出防拆卸控制信號，進行拆卸報警信息的發送；
[0007]防拆開關2，其用於向所述處理單元I發出觸發信號，所述觸發信號通知所述處理單元I檢測是否應發出所述防拆卸控制信號；以及
[0008]防拆卸確認電路3，其用於在所述防拆開關2發出所述觸發信號後判斷所述防拆開關是否處於觸發狀態，
[0009]其中，所述防拆開關2分別與所述處理單元1、防拆卸確認電路3電連接，所述處理單元I還與所述防拆卸確認電路3電連接，
[0010]其中，所述防拆開關2至少包括一開關裝置，其在被接通時向所述處理單元I發出所述觸發信號。
[0011]優選地，所述防拆卸確認電路3為一 MOS管，所述MOS管的漏極D腳接地，源極S腳連接所述防拆開關2，柵極G腳連接所述處理單元I。
[0012]優選地，當所述處理單元I接收到所述觸發信號後，對所述防拆開關2進行檢測，確認被拆開以後，發出腕帶被拆開的報警信號。
[0013]優選地，所述觸發信號為一高電平信號。
[0014]優選地，所述具備節能防拆檢測機制的腕帶還包括一嵌入式安全控制模塊，所述嵌入式安全控制模塊與所述處理單元I電連接。
[0015]優選地，所述具備節能防拆檢測機制的腕帶還包括一無線通訊模塊，所述無線通訊模塊與所述處理單元I電連接。
[0016]根據本發明的另一個方面，一種在根據上述的腕帶中進行防拆卸預防的控制方法，其特徵在於，包括如下步驟:
[0017]a.所述處理單元I判斷是否接收到外部中斷服務請求，所述外部中斷服務請求與所述觸發信號相適應；
[0018]b.所述處理單元I判斷所述腕帶是否真正被拆開；
[0019]c.若所述腕帶真正被拆開，則所述處理單元I發出所述防拆卸控制信號。
[0020]優選地，所述步驟b包括如下步驟:
[0021]bl.所述處理單元I檢測防拆卸確認電路3相連接的接觸點的信號的變化；
[0022]b2.若所述信號變為高電平，則確定所述腕帶真正被拆開。
[0023]優選地，基於所述防拆卸控制信號，還包括如下操作中的任一種或任多種:
[0024]-所述腕帶被拆開的信息被寫入所述嵌入式安全控制模塊內。
[0025]-所述腕帶被拆開的信息被通過所述無線通訊模塊發送。
[0026]根據本發明的另一個方面，上述具備節能防拆檢測機制的腕帶還可以通過如下方式實現:
[0027]處理單元:判斷是否發出防拆卸控制信號，並將拆卸報警信息發送給相關人員。
[0028]拆卸開關:與處理單元I和防拆卸確認電路3相連，檢測機制的發起部分，若腕帶被非法拆卸，則該拆卸開關端點2會與端點3相連接。
[0029]防拆卸確認電路:與拆卸開關2和處理單元I相連，在拆卸開關2中端點2與端點3相連接時，造成MOS管的導通，在MOS管的柵極G端產生突變的信號，將該信號傳遞給處理單元I，使得處理單元I能夠確認拆卸開關確實已經被接通，進而認定腕帶已經被非法打開，從而向相關人員發出相應的報警信息。
[0030]本發明所提供的新型的腕帶防拆檢測機制，與傳統的腕帶防拆檢測機制不同之處在於，傳統腕帶採用的是開路檢測，即拆腕帶時，檢測電路斷開，產生預警信息。而本設計採用通路檢測，即拆腕帶時，檢測電路閉合，產生預警信息。整個過程無需對檢測電路通電，從而達到比傳統防拆檢測更節能的目的。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0031]通過閱讀參照以下附圖對非限制性實施例所作的詳細描述，本發明的其它特徵、目的和優點將會變得更明顯:
[0032]圖1示出具備節能防拆檢測機制的腕帶的電路原理圖；以及
[0033]圖2示出具備節能防拆檢測機制的腕帶中處理單元對防拆開關進行檢測的流程圖。
[0034]標號說明:
[0035]1.處理單元，2.防拆開關，3.防拆卸確認電路
【具體實施方式】
[0036]本領域技術人員理解，在本發明中，在現有的可以對腕帶進行防拆檢測的設計中，當腕帶被強制拆除或者其他非正常原因拆除時產生報警信號，然後向相關人員發出報警信號，報告該腕帶被強制拆除的信號以及腕帶的ID，方便進行相應的處理。在該基礎上，由於傳統腕帶採用的是開路檢測，即拆開腕帶時，檢測電路斷開，產生預警信息。而本設計採用通路檢測，即在拆開腕帶時，檢測電路閉合，產生預警信息。整個過程無需對檢測電路通電，從而達到比傳統的防拆檢測設計更節能的目的。
[0037]其特徵在於，包括處理單元1，通過接收檢測電路發出的觸發信號，來判斷防拆開關2是否被拆除以及向相應的人員發送報警信息，該報警信息包括「腕帶ID+拆卸報警信息」，還包括防拆開關2以及防拆卸確認電路3，用來確認防拆開關是否被非法拆開的MOS管電路部分。該防拆開關與處理單元點相連，當防拆開關2被非法拆開時，使得MOS管電路部分導通，將MOS管電路的導通信號發送到處理單元I中，使得處理單元I能夠確認到該防拆開關2已被非法拆開，然後啟動相應的報警程序。
[0038]在此基礎上，圖1示出具備節能防拆檢測機制的腕帶的電路原理圖。本領域技術人員理解，該電路圖包括如下三部分:處理單元1、防拆開關2、防拆卸確認電路3。處理單元I能夠實現對防拆開關2的狀態的檢測，當腕帶閉合時，上述圖1中的所述防拆開關中的Sffl的2腳(檢測腳)與I腳接通，此時檢測腳接地，檢測電路沒有電流通過，檢測腳處於中斷監控狀態。具體地，在本實施例中，所述處理單元I採用微控制單元(MCU)實現，而在其他優選實施例中，所述處理單元I也可以採用其他晶片，這並不影響本發明的技術內容。
[0039]當圖1中的防拆開關的SWl被非法拆開或防拆開關因為異常原因彈開時，圖1所示SWl的2腳與3腳接通，即接到VCC上，因而會在MCU的中斷管腳上產生一個由低到高的電平跳變，所述跳變立即會產生一個中斷，MCU隨機進入中斷服務程序，中斷服務程序會去進一步確認SWl確實被打開，在確認防拆開關打開時，把非法拆卸信息寫入ESAM中，並做其它的相關處理。防拆開關2分別與處理單元I和防拆卸確認電路3相連接。
[0040]具體地，在圖1所示實施例中，本領域技術人員理解，優選地，所述防拆卸確認電路3為一 MOS管，所述MOS管的漏極D腳接地，源極S腳連接所述防拆開關2，柵極G腳連接所述處理單元I。當腕帶被非法打開時，防拆開關中的2腳則會與3腳相連，接到VCC上。使處理單元1，即MCU的中斷管腳接接觸點上產生由低到高的電平跳變，使MCU進入相應的中斷服務程序。同時，當腕帶被打開時，所述防拆開關中的2腳與3腳相連接，此時檢測電路便與VCC相連接，使得防拆卸確認電路中的MOS管的S端產生高電平，MOS導通，使得MOS管G端產生突變的信號，傳送到處理單元I中，使得處理單元I能夠確認MOS導通，從而認定該腕帶被非法拆開。而防拆卸電路3主要用來確認腕帶確實被非法拆開，是一種再次確認的功能。MOS場效應管在平時是斷開的，即VCC不接地。當圖1所示SWl的2腳3腳閉合，則使MOS管的源極S端產生高電平，該高電平大於MOS管的開啟電壓或閾值電壓，從而使MOS管導通，在柵極G端產生跳變的電平，使得該產生的跳變電平能夠被處理單元I檢測至IJ，使處理單元確認防拆開關接通。進一步地，由於MOS管的導通則導致源極S與漏極D連接，即導致VCC接地，此時檢測電路則會全部斷開。本領域技術人員理解，由於在防拆開關未接通時，整個裝置處於開路狀態，所以檢測電路這一部分並不消耗電能。只有當防拆開關被接通時，即腕帶被非法拆卸時，檢測電路則被接通，然後向處理單元發送報警信號，在向處理單元發出報警信號之後，因為MOS管的導通，致使VCC接地，使得該檢測電路又處於開路狀態，即只有在防拆開關接通的很短的一段時間內，形成閉路狀態，所以大大地節省了電倉泛。
[0041]參考圖1所示實施例，本領域技術人員理解，在一個變化例中，所述防拆卸確認電路3也可以通過其他電路實現，這並不影響本發明的技術內容。
[0042]圖2示出具備節能防拆檢測機制的腕帶中處理單元對防拆開關進行檢測的流程圖；本領域技術人員理解，在本設計中，該處理單元I主要用來檢測防拆開關2的狀態，防拆卸確認電路3的狀態變化和向相關人員發送腕帶已經被非法拆卸的報警信息。該處理單元I包括能夠存儲所述腕帶被拆開的信息被寫入所述嵌入式安全控制模塊和能夠將所述腕帶被拆開的信息發送給相關人員的無線發送模塊。本領域人員理解，這一模塊主要進行的是對輸入信號的邏輯的判斷，通過對兩個接觸點的信號變化的判斷來進行相應的處理行為，即存儲腕帶被非法拆卸的報警信息和通過無線傳送模塊將該報警信息發送給相關人員。執行該部分處理行為的步驟如下:首先進入步驟S201禁止中斷，然後執行步驟S202初始化外部中斷，然後進入步驟S203使能外部中斷，然後執行步驟S204進入預定工作狀態，然後執行步驟S205判斷能否檢測到外部中斷，若不能檢測到外部中斷，則執行步驟S204，如果能檢測到外部中斷，則執行步驟S206，執行步驟S206外部中斷服務程序，然後執行S207判斷是否真正被打開，如果真正被打開，則進入步驟S208啟動相關處理程序，然後進入步驟S209。如果未被真正打開，則直接進入步驟S209。最後執行步驟S209，退出中斷服務程序。
[0043]參考上述圖1以及圖2，本領域技術人員理解，在腕帶未被非法拆卸時，由防拆開關、處理單元以及防拆卸確認電路組成的檢測電路則處於開路狀態，由於MOS管本身具有極大的電阻，MOS管則處於斷開狀態，即不接地。當腕帶被非法拆卸時，則出發防拆開關中的觸點2與觸點3相連接，使得在該觸點產生一個跳變的電平，該點產生的跳變電平之後會產生處理單元和防拆卸確認電路的反應。由於產生該跳變電平的觸點與處理單元點接觸，處理單元接收到該跳變的信號以後會啟動其預設在其中外部中斷程序，如果沒有接收到該外部中斷信號，則會繼續處於原定的工作狀態。如果接收到了該跳變的信號，則會去驗證在與防拆卸確認電路和處理單元的接觸點上是否檢測到跳變的電平信號。由於MOS管的源極S端與斷點3相連接，則在源極S端得到在端點3和端點2連接時候產生的跳變的電平信號，造成MOS管中源極S和漏極D之間的電壓達到開啟電壓或閾值電壓，然後使源極S和漏極D之間開始形成導電溝道，從而使MOS處於導通狀態。MOS處於導通狀態，則會在柵極G點處出現跳變的電平信號，該電平信號與處理單元相連接，在該柵極G處出現跳變的電平信號之後，會被處理單元檢測到並進行相應的邏輯判決。而由於MOS管導通之後，源極S處的VCC與漏極D相連，造成VCC接地，則此時整個檢測電路處於開路狀態。處理單元檢測到了從兩個端點發送的跳變的電平信號，則可以斷定腕帶已經被非法打開，然後通過內部的無線通信模塊，將「腕帶ID+拆卸報警信息」等數據以2.4GHz頻率無線發射出去。通過基站接收與定位，管理人員便能及時發現被非法拆卸的腕帶的位置，做出相應處理機制。
[0044]參考上述圖1以及圖2所示實施例，本領域技術人員理解，所述嵌入式安全控制模塊可以通過多種方式實現，例如優選地可以通過其他具備防篡改功能的晶片模塊實現，在此不予贅述。
[0045]更為具體地，參考上述圖1以及圖2所示實施例，本領域技術人員理解，在一個優選的變化例中，還可以通過如下方式實現本發明提供的腕帶。在腕帶上安裝一個防拆開關，當腕帶被非法拆卸或者其它外力作用致使防拆開關彈開，在開關彈開時刻，MCU的中斷檢測管腳上會將產生一個變化的電平，從而喚醒MCU，MCU再通過檢測防拆開關的狀態，進一步以確定防拆開關是否真正處於彈開狀態，如果確定防拆開關處於彈開狀態，則MCU把非法拆卸信息寫入ESAM中，便設置相應標誌位，同時使紅色LED點亮500ms後熄滅，並伴隨蜂鳴器鳴叫一聲，作為腕帶被非法拆卸的報警信息；另外如果腕帶上帶有2.4G RFID，那麼MCU會打開標籤上的2.4G無線射頻晶片，間隔進行強信號發射，將「腕帶ID+拆卸報警信息」等數據以2.4GHz頻率無線發射出去。通過基站接收與定位，管理人員便能及時發現被非法拆卸的腕帶的位置，做出相應處理機制。
[0046]當腕帶閉合時，防拆開關SWl的2腳(檢測腳)與I腳接通，此時檢測腳接地，檢測電路沒有電流通過，檢測腳處於中斷監控狀態。當防拆開關SWl被非法拆開或防拆開關因為異常原因彈開時，Sffl的2腳與3腳接通，即接到VCC上，因而會在MUC的中斷管腳上產生一個由低到高的電平跳變，此跳變立即會產生一個中斷，MCU隨機進入中斷服務程序，中斷服務程序會去進一步確認SWl確實被打開，在確認防拆開關打開時，把非法拆卸信息寫入ESAM中，並做其它的相關處理。圖中MOS管主要是用於程序進一步確認SWl確實與3腳連接，正常情況下它是不導通的，只有當I/O控制腳變高時才導通，此時SWl的3腳變成低電平。通過檢測2腳的狀態變化，進一步確認腕帶被非法拆開。
[0047]要能準確識別腕帶被非法拆開，除了有以上可靠硬體電路要外，還需要有一套完善的MCU程序，程序的主要功能是排除幹擾，做出正確判斷。軟體設計上要考慮各種情況:腕帶被人為非法或其他外力因素拆開；客觀原因造成的抖動，比如由於路面不平整造成車輛在行駛過程中處於顛簸狀態，動物在運動過程中引起的抖動等；其他因素，比如客戶人為的用手接觸防拆開關等，以上情況都可能造成開關狀態發生變化。所以軟體設計必須要用去抖動算法，這裡是用帶狀態變換的多次檢測方式來檢測，首先在MCU被防拆中斷喚醒後，延時10ms防抖，再啟動兩次檢測，兩次檢測之間加入延時以消除抖動,確認後再啟動兩次狀態變化檢測。通過以上方式便能準確識別腕帶被非法拆開。
[0048]以上對本發明的具體實施例進行了描述。需要理解的是，本發明並不局限於上述特定實施方式，本領域技術人員可以在權利要求的範圍內做出各種變形或修改，這並不影響本發明的實質內容。
【權利要求】
1.一種具備節能防拆檢測機制的腕帶，其至少包括: 處理單元(I)，其用於判斷是否發出防拆卸控制信號，進行拆卸報警信息的發送； 防拆開關(2)，其用於向所述處理單元(I)發出觸發信號，所述觸發信號通知所述處理單元⑴檢測是否應發出所述防拆卸控制信號；以及 防拆卸確認電路(3)，其用於在所述防拆開關(2)發出所述觸發信號後判斷所述防拆開關是否處於觸發狀態， 其中，所述防拆開關(2)分別與所述處理單元(I)、防拆卸確認電路(3)電連接，所述處理單元(I)還與所述防拆卸確認電路(3)電連接， 其中，所述防拆開關(2)至少包括一開關裝置，其在被接通時向所述處理單元(I)發出所述觸發信號。
2.根據權利要求1所述的腕帶，其特徵在於，所述防拆卸確認電路(3)為一MOS管，所述MOS管的漏極D腳接地，源極S腳連接所述防拆開關(2)，柵極G腳連接所述處理單元⑴。
3.根據權利要求2所述的腕帶，其特徵在於，當所述處理單元(I)接收到所述觸發信號後，對所述防拆開關(2)進行檢測，確認被拆開以後，發出腕帶被拆開的報警信號。
4.根據權利要求1至3中任一項所述的腕帶，其特徵在於，所述觸發信號為一高電平信號。
5.根據權利要求1至4中任一項所述的腕帶，其特徵在於，還包括一嵌入式安全控制模塊，所述嵌入式安全控制模塊與所述處理單元(I)電連接。
6.根據權利要求1至5中任一項所述的腕帶，其特徵在於，還包括一無線通訊模塊，所述無線通訊模塊與所述處理單元(I)電連接。
7.一種在根據權利要求1至6中任一項所述的腕帶中進行防拆卸預防的控制方法，其特徵在於，包括如下步驟: a.所述處理單元(I)判斷是否接收到外部中斷服務請求，所述外部中斷服務請求與所述觸發信號相適應； b.所述處理單元(I)判斷所述腕帶是否真正被拆開； c.若所述腕帶真正被拆開，則所述處理單元(I)發出所述防拆卸控制信號。
8.根據權利要求7所述的控制方法，其特徵在於，所述步驟b包括如下步驟: bl.所述處理單元(I)檢測防拆卸確認電路(3)相連接的接觸點的信號的變化； b2.若所述信號變為高電平，則確定所述腕帶真正被拆開。
9.根據權利要求5至8中任一項所述的控制方法，其特徵在於，基於所述防拆卸控制信號，還包括如下操作中的任一種或任多種: -所述腕帶被拆開的信息被寫入所述嵌入式安全控制模塊內。 -所述腕帶被拆開的信息被通過所述無線通訊模塊發送。
【文檔編號】G08B13/12GK104332011SQ201410598510
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2014年10月30日 優先權日:2014年10月30日
【發明者】馬雲龍 申請人:上海聖熙信息技術有限公司