靜脈認證腕式無線定位跟蹤器的製造方法
2023-08-04 10:00:56
靜脈認證腕式無線定位跟蹤器的製造方法
【專利摘要】本實用新型提供一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，包括腕式定位跟蹤器終端、第一連接網絡、應用伺服器、第二連接網絡、監管操作終端；所述腕式定位跟蹤器終端通過第一連接網絡連接所述應用伺服器，所述應用伺服器通過第二連接網絡連接監管操作終端；該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，能夠接收GPS衛星定位信號並將其通過GPRS無線數據網獲取所在位置的信息，且能夠利用靜脈認證傳感器採集監控對象的靜脈信息通過無線數據網將其傳輸到應用伺服器通過靜脈認證子程序對監控對象進行身份認證。解決了目前無線定位中「只認物，不認人」的缺陷，能夠廣泛的應用於企業移動工作隊伍和業務人員的監管領域。
【專利說明】靜脈認證腕式無線定位跟蹤器
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器。
【背景技術】
[0002]隨著現代通信技術和定位技術的快速發展，特別是無線移動通信和全球衛星定位的日益普及，對具有定位和通信功能的裝置開展遠程定位跟蹤變得越來越方便，定位監控系統的成本也越來越低，這使大量企業和政府組織單位對這種遠程定位監控技術產生了濃厚的興趣。
[0003]目前，主流的遠程定位技術主要採用移動通信基站定位、衛星定位、衛星與移動通信基站混合定位和W1-Fi無線定位等方法。然而，無論採用上述哪種定位技術方法，現階段在技術上還很難做到將具有遠程定位和移動通信功能的個人可攜式終端裝置，比如手機或者衛星定位信號接收裝置等，嵌入到被監管對象的身體內部，因而用於定位監控的定位通信終端裝置物往往只能被附著在被監管對象的身體表面或者由被監管對象近距離持有。由於這種定位通信裝置物可能有意或者無意地被脫落或丟棄，造成人機分離或「金蟬脫殼」的狀況，使得被監管對象隨時可以逃脫定位監控，現有的定位監控方法或系統本質上只能定位跟蹤用於定位通信的裝置物，而無法直接定位跟蹤被監管對象的人體本身。只有通過人為假設，認為被監管對象總是現場持有該定位通信裝置物，才能把所述定位通信裝置物的移動軌跡當作所述被監管對象的人體活動軌跡。因此，現有的定位監控方法或系統普遍存在一個「只認物、不認人」的重大缺陷。
[0004]上述問題是在無線定位跟蹤的過程中應當予以考慮並解決的問題。
實用新型內容
[0005]本實用新型的目的是提供一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器解決定位通信裝置物可能有意或者無意地被脫落或丟棄，造成人機分離或「金蟬脫殼」的狀況，使得被監管對象隨時可以逃脫定位監控，現有的定位監控方法或系統本質上只能定位跟蹤用於定位通信的裝置物，而無法直接定位跟蹤被監管對象的人體本身的問題。
[0006]本實用新型的技術解決方案是:
[0007]一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，包括腕式定位跟蹤器終端，所述腕式定位跟蹤器終端包括中心處理器CPU、電源模塊、指示燈模塊、靜脈認證傳感器模塊、用於接收GPS衛星信號的GPS模塊、GPRS模塊和SM模塊；
[0008]所述電源模塊分別輸送電壓給中心處理器CPU、靜脈認證傳感器模塊、GPS模塊、GPRS模塊；所述指示燈模塊分別連接所述中心處理器CPU、靜脈認證傳感器模塊、GPS模塊、GPRS模塊；所述中心處理器CPU分別連接所述GPS模塊、GPRS模塊和靜脈認證傳感器模塊，所述GPRS模塊分別連接SM模塊和收發天線。
[0009]優選地，所述靜脈認證傳感器模塊包括近紅外LED燈和成像傳感器，所述近紅外LED燈設於腕帶上，所述腕帶設於手腕的兩側，所述成像傳感器設於手腕的下側。[0010]優選地，所述指示燈模塊包括LED指示燈，所述LED指示燈設於腕式定位跟蹤器終端的主面板上。
[0011 ] 優選地，所述LED指示燈包括中心處理器CPU工作狀態指示燈、靜脈認證傳感器模塊工作狀態指示燈、GPS模塊工作狀態指示燈、GPRS模塊工作狀態指示燈。
[0012]優選地，所述中心處理器CPU、電源模塊、指示燈模塊、GPS模塊、GPRS模塊和SM模塊均設於所述主面板上，所述主面板設於手腕的上側，所述靜脈認證傳感器模塊設於手腕的下側，所述主面板通過腕帶與靜脈認證傳感器模塊相連。
[0013]優選地，所述腕式定位跟蹤器終端採用腕式結構，所述GPS模塊和靜脈認證傳感器模塊分別設於手腕的兩側。
[0014]優選地，所述腕式定位跟蹤器終端通過第一連接網絡連接所述應用伺服器，所述應用伺服器通過第二連接網絡連接監管操作終端；
[0015]所述腕式定位跟蹤器終端:對監管對象的身份信息、位置信息進行確認，並將收集到的GPS信息以及採集到的靜脈信息利用第一連接網絡發送給應用伺服器；
[0016]所述應用伺服器:用於對多個定位終端進行相關信息的接收、處理以及發送；
[0017]所述監管操作終端:用於接收伺服器發送的定位信息以及靜脈認證信息，管理被監管對象的信息。
[0018]優選地，所述監管操作終端設有靜脈認證子系統，所述靜脈認證子系統包括用於對數字圖像提取建模或比對時使用的特徵值的靜脈特徵提取單元、靜脈模型構建單元、靜脈圖像匹配單元、靜脈圖像模型庫。
[0019]優選地，根據靜脈特徵提取單元從靜脈建模用的語音中提取出來的靜脈特徵值，所述靜脈模型構建單元構建靜脈模型；所述靜脈模式匹配單元將從驗證靜脈圖像中提取出來的靜脈特徵序列與所註冊身份對應的已建立的靜脈模型進行比對，並採用複雜的匹配算法對靜脈特徵進行匹配，來進行身份確認與驗證。
[0020]本實用新型一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，通過腕式定位跟蹤器終端實現遠程採集被監管對象的靜脈圖像，對所採集的靜脈圖像開展靜脈認證，驗證所述被監管對象的生物身份，並判斷其是否現場持有指定的定位通信終端；通過定位跟蹤方法，遠程獲取所述被監管對象指定使用的定位通信終端的地理位置，並記錄所述定位通信終端的移動軌跡；綜合統計和分析定位跟蹤和靜脈認證的結果，有效可靠地獲得所述被監管對象的人體活動軌跡和違規狀況；重點是以靜脈識別為核心的靜脈認證可以有效地阻止被監管對象採用「人機分離」的方式逃脫電子監控，所以上述定位通信終端的地理位置和移動軌跡可以被可靠地反映被監管對象人體的位置和活動軌跡。
[0021]該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，通過生物識別技術藉助於現代計算機技術實現，配合電腦和安全、監控、管理系統整合，實現自動化管理。生物識別技術是利用人體生物特徵進行身份認證的一種技術。由於每個人的生物特徵具有與其他人不同的唯一性和在一定時期內不變的穩定性，不易偽造和假冒，所以利用生物識別技術進行身份認定，安全、可靠、準確，。從而有效地解決現有的電子定位技術存在「只認物，不認人」的缺陷，而靜脈識別作為一種非接觸式的、可以遠程安全操控的生物識別技術，正好具有「只認人，不認物」的優點，本實用新型將這兩種技術方法融合起來，真正意義上達到對被監管對象人體的遠程定位跟蹤。[0022]該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，通過GPRS報文與監控伺服器進行信息的傳輸。在應用伺服器端，通過無線定位通信終端採集其定位信息和靜脈信息，與樣本資料庫中的信息進行比對，結合身份識別結果和定位信息結果，輸出被監管對象的本體活動軌跡以及監管範圍內違規情況的完整報告結果，供其監管工作人員考察和評估。實現了在對被監管對象遠程定位跟蹤的同時，對被監管對象身份信息的生物識別，解決了目前無線定位中「只認物，不認人」的缺陷，能夠廣泛的應用於企業移動工作隊伍和業務人員的監管領域。
[0023]該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，採用靜脈識別具有以下優點:穩定性；唯一性:任何人手血脈特徵都具有唯一的生物特性，不會重複；長期有效的識別率:採集表面的任何損傷、劃痕、汙染和周圍的環境變化都不會影響識別的效果；超精密的安全措施:具有唯一性、不可複製性、不能被盜用，防止使用者個人信息的洩露、偽造、盜用和數據遺失；該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，採用非接觸式感應器，利用紅外線光學技術識別，不會對使用者造成任何健康方面的危害或隱患，不會造成傳染病的交叉感染，不會對使用者造成心理負擔而產生心理拒絕感，使用舒適；安裝、使用受環境因素影響小，不受環境制約。
[0024]本實用新型的有益效果是:本實用新型一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，能夠接收GPS衛星定位信號並將其通過GPRS無線數據網獲取所在位置的信息，且能夠利用靜脈認證傳感器採集監控對象的靜脈信息通過無線數據網將其傳輸到應用伺服器通過靜脈認證子程序對監控對象進行身份認證。該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，採用靜脈認證和無線定位跟蹤的雙重電子監控，除了可以對被監管對象進行定位跟蹤，還可以實現對被監管對象的非接觸式生物身份識別，克服了現有監測方法或系統「只認物、不認人」的不足，滿足了遠距離、非接觸式監控被監管對象的需要。該種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，真正意義上實現了對某一特定人體的遠程定位跟蹤，可以協助監管機構實現對地理分布不同的監管對象進行自動化的監控和管理，進而大大地減輕監管工作人員的工作負擔，提高監管的有效性和可靠性。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0025]圖1為本實用新型實施例的說明框圖；
[0026]圖2為本實用新型實施例中腕式無線定位跟蹤器終端的結構框圖；
[0027]圖3為本實用新型實施例中腕式無線定位跟蹤器終端的靜脈認證傳感器模塊的工作示意圖；
[0028]圖4為本實用新型實施例中靜脈認證傳感器模塊的工作流程圖。
[0029]其中:1_腕式定位跟蹤器終端，2-第一連接網絡，3-應用伺服器，4-第二連接網絡，5-監管操作終端；
[0030]11-近紅外LED燈，12-手腕，13-靜脈部分，14-光學鏡頭；
[0031]21-中心處理器CPU，22-電源模塊，23-指示燈模塊，24-靜脈認證傳感器模塊，25-GPS 模塊，26-GPRS 模塊，27-SIM 模塊；
[0032]51-靜脈特徵提取單元，52-靜脈模型構建單元，53-靜脈圖像匹配單元，54-靜脈圖像模型庫。
【具體實施方式】[0033]下面結合附圖詳細說明本實用新型的優選實施例。
[0034]如圖1所示，本實施例提供一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，包括腕式定位跟蹤器終端1，所述腕式定位跟蹤器終端I包括中心處理器CPU21、電源模塊22、指示燈模塊23、靜脈認證傳感器模塊24、用於接收GPS衛星信號的GPS模塊25、GPRS模塊26和SM模塊27 ;所述電源模塊22分別輸送電壓給中心處理器CPU21、靜脈認證傳感器模塊24、GPS模塊25與GPRS模塊26的電源端；所述指示燈模塊23分別與所述中心處理器CPU21、所述靜脈認證傳感器模塊24、所述GPS模塊25、所述GPRS模塊26連接；所述中心處理器CPU21通過串行口與所述GPRS模塊26連接，所述GPRS模塊26同時連接SM卡和收發天線；具有接收GPS衛星信號的GPS模塊25通過串行口與所述中心處理器CPU21連接；所述中心處理器CPU21還通過另一串行口連接一個具有靜脈認證的傳感器模塊。腕式定位跟蹤器終端I通過GPRS報文與監控應用伺服器3進行信息的傳輸。
[0035]如圖2所示，所述腕式定位跟蹤器終端I通過第一連接網絡2連接所述應用伺服器3，所述應用伺服器3通過第二連接網絡4連接監管操作終端5 ；
[0036]所述腕式定位跟蹤器終端1:對監管對象的身份信息、位置信息進行確認，並將收集到的GPS信息以及採集到的靜脈信息利用第一連接網絡2發送給應用伺服器3 ;腕式定位終端，具有唯一的網絡身份ID，在單個硬體裝置裡集成了定位功能模塊、靜脈認證模塊和數據/圖像通信功能模塊，被佩戴在被監管對象的手腕處，再結合無線通信網絡與服務一起，用於獲取所述定位通信終端的位置信息和身份識別信息、實現數據通信和靜脈圖像通?目等。
[0037]所述 應用伺服器3:用於對多個定位終端進行相關信息的接收、處理以及發送；應用伺服器3被集中或分散部署在數據與圖像通信網絡上，其可以是由單臺計算機所代表的實體性伺服器，也可以是由彼此之間通過網絡連接協調工作的多臺計算機共同組成的虛擬性伺服器，用於提供了以下服務功能:數據通信、圖像通信、系統管理、信息存儲、靜脈認證和地理信息服務。
[0038]所述監管操作終端5:用於接收伺服器發送的定位信息以及靜脈認證信息，管理被監管對象的信息。監管操作終端5，作為客戶端，與所述應用伺服器3形成Browser-Server或者Client-Server的服務架構；從而監管工作人員可以管理被監管對象的個人信息、設定監管方案和報警條件、指定報警方式和對象、接收報警通知、觀察被監管對象的地理位置和活動軌跡、查閱被監管對象的統計分析報告。
[0039]第一連接網絡2用於傳輸和協調那些涉及被監管對象的圖像通信和數據通信，參與執行所述定位監控和靜脈認證。第二連接網絡4用於傳輸和轉送那些涉及監管工作人員的數據通信，參與執行所述系統操控與管理、顯示被監管對象的地理位置、活動軌跡、違規狀況和統計分析報告。第一連接網絡2可以為無線通信網絡，第二連接網絡4可以為有線或無線形式的廣域網或區域網網絡。
[0040]靜脈認證傳感器模塊24將採集到的靜脈圖像信息經過相應的處理通過GPRS傳輸網絡傳輸到監控平臺應用伺服器3，監控應用伺服器3通過特定的靜脈認證子程序完成模版靜脈信息比對，從而實現對個人身份的鑑定。定位通信模塊包括GPS模塊25、GPRS模塊26，定位通信模塊將讀取的相關網絡信息，即GPS模塊25接收到的經緯度等參數數據，編譯加密後以規範性的內容格式通過GPRS傳輸網絡傳輸到監控平臺應用伺服器3，應用伺服器3通過每個單獨的數據信息就能定位出設備所在地的範圍。監管操作終端5的伺服器通過系統管理與信息存儲服務功能，根據用戶標識與定位通信終端之間的綁定關係，綜合統計和分析同一統計時間段內發生的定位跟蹤和靜脈認證的結果，輸出被監管對象的本體活動軌跡以及監管範圍內違規情況的完整報告結果，供其監管工作人員考察和評估。
[0041]如圖3所示，腕式無線定位終端中靜脈認證傳感器模塊24通過腕帶兩側的近紅外LED燈11向手腕12的兩側照射近紅外光，光線在手腕內發生光的散射，只有靜脈部分13的才有微弱的散射光，然後利用光學鏡頭14拍攝散射光，從而獲得手腕處的靜脈圖像，經過相應的處理通過GPRS傳輸網絡傳輸到監管操作終端5的伺服器，監管操作終端5通過靜脈認證子程序對採集到的靜脈圖像進行特徵值提取，利用匹配算法與資料庫中註冊的監控對象的模版靜脈信息進行對比，從而對個人進行身份鑑定，確認身份，從而完成基於靜脈識別技術的身份驗證過程。
[0042]如圖4所示，基於靜脈認證進行身份識別的過程為:靜脈認證子系統包括靜脈特徵提取單元51、靜脈模型構建單元52、靜脈圖像匹配單元53、靜脈圖像模型庫54。靜脈特徵提取單元51根據實時採集的靜脈圖像，運用先進的濾波、圖像二值化、細化手段對數字圖像提取特徵值，供後續的建模或比對時使用。靜脈模型構建單元52用於根據靜脈特徵提取單元51從用戶靜脈建模用的語音中提取出來的靜脈特徵值，為之構建特定的靜脈模型。靜脈模式匹配單元用於利用從用戶的驗證靜脈圖像中提取出來的靜脈特徵序列，與其所註冊身份對應的已建立的靜脈模型進行比對，採用複雜的匹配算法對靜脈特徵進行匹配，從而對個人進行身份鑑定，確認身份，從而完成基於靜脈識別技術的身份驗證過程。
[0043]由於本實用新型的技術方案充分、有機地融合了靜脈識別技術和定位跟蹤技術，不僅可以通過定位通信終端裝置物來間接地跟蹤被監管對象，而且通過靜脈認定開展靜脈監控，從而可以有效地防止被監管對象採取「人機分離」的方式逃脫電子監控，克服了現有的基於定位技術的電子監控系統普遍存在的「只認物、不認人」的缺陷。現有的無線/電子定位技術存在「只認物，不認人」的缺陷，而靜脈識別作為一種非接觸式的、可以遠程安全操控的生物識別技術，正好具有「只認人，不認物」的優點，本發明的技術方案將這兩種技術方法融合起來，真正意義上達到對被監管對象人體的遠程定位跟蹤。
【權利要求】
1.一種靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，其特徵在於:包括腕式定位跟蹤器終端，所述腕式定位跟蹤器終端包括中心處理器CPU、電源模塊、指示燈模塊、靜脈認證傳感器模塊、GPS模塊、GPRS模塊和SIM模塊； 所述電源模塊分別輸送電壓給中心處理器CPU、靜脈認證傳感器模塊、GPS模塊、GPRS模塊；所述指示燈模塊分別連接所述中心處理器CPU、靜脈認證傳感器模塊、GPS模塊、GPRS模塊；所述中心處理器CPU分別連接所述GPS模塊、GPRS模塊和靜脈認證傳感器模塊，所述GPRS模塊分別連接SM模塊和收發天線，所述靜脈認證傳感器模塊包括近紅外LED燈和成像傳感器，所述近紅外LED燈設於腕帶上，所述腕帶設於手腕的兩側，所述成像傳感器設於手腕的下側。
2.如權利要求1所述靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，其特徵在於:所述指示燈模塊包括LED指示燈，所述LED指示燈設於腕式定位跟蹤器終端的主面板上。
3.如權利要求2所述靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，其特徵在於:所述LED指示燈包括中心處理器CPU工作狀態指示燈、靜脈認證傳感器模塊工作狀態指示燈、GPS模塊工作狀態指示燈、GPRS模塊工作狀態指示燈。
4.如權利要求2或3所述靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，其特徵在於:所述中心處理器CPU、電源模塊、指示燈模塊、GPS模塊、GPRS模塊和SIM模塊均設於所述主面板上，所述主面板設於手腕的上側，所述靜脈認證傳感器模塊設於手腕的下側，所述主面板通過腕帶與靜脈認證傳感器模塊相連。
5.如權利要求1-4任一項所述靜脈認證腕式無線定位跟蹤器，其特徵在於:所述腕式定位跟蹤器終端採用腕式結構，所述GPS模塊和靜脈認證傳感器模塊分別設於手腕的兩側。
【文檔編號】G01S19/14GK203705641SQ201320576398
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2013年9月18日 優先權日:2013年9月18日
【發明者】李冀 申請人:無錫優辰電子信息科技有限公司