一種基於rfid的個人物品管控系統及管控方法
2023-12-04 23:48:31 2
一種基於rfid的個人物品管控系統及管控方法
【專利摘要】本發明提供一種基於RFID的個人物品管控系統及管控方法，所述物品管控系統包括管控閱讀器和管控標籤，在管控閱讀器上設置與微處理器連接相通的射頻晶片和報警指示裝置，在管控標籤上設置與微處理器連接相通的射頻晶片，管控閱讀器與管控標籤之間通過RFID射頻信號雙向通信。所述物品管控方法，主要包括：(1)將RFID配對碼分別輸入管控閱讀器和管控標籤；(2)管控閱讀器與管控標籤之間進行配對碼通信；(3)管控閱讀器判定管控標籤是否在管控範圍內，如果是，管控閱讀器不報警；如果否，管控閱讀器報警。本發明的系統組成簡單，完全不同於現有複雜的基於RFID技術的物品管控系統，操作容易，實施成本低，並且不需要維護成本。
【專利說明】—種基於RFID的個人物品管控系統及管控方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及物聯網【技術領域】，尤其是涉及一種基於RFID的個人物品管控系統及
管控方法。
【背景技術】
[0002]現有的個人物品管控主要基於人工管理，缺乏相應的非人工直接管理的技術性管控手段，因此，容易導致物品丟失等安全隱患。特別是一些重要的可攜式個人物品，例如筆記本電腦、手機等，由於其中記錄了大量個人隱私或者商業秘密信息，如果丟失，則有可能造成無法估量的危害和損失。
[0003]目前在市面上已有相應的成熟的物品管控系統，該類物品管控系統基於RFID技術，主要由定位設備、管控標籤、閱讀器和後臺系統組成，其中的管控標籤附著於管控物品上。具體的工作方法包括如下四個方面的內容:(I)定位設備發射位置信息；(2)管控標籤接收定位設備發送的位置信息，並將位置信息和管控標籤信息發送到閱讀器；(3)閱讀器對管控標籤的位置信息和標籤信息過濾後發送到後臺系統；(4)後臺系統根據閱讀器發送的相關信息實現對物品的管控。上述基於RFID的物品管控系統組成比較複雜，主要應用於公司、企業等有一定規模的單位，並且系統的維護成本較高，因此，完全不適用於個人物品的管控。
【發明內容】
[0004]本發明要解決的技術問題是:針對現有技術存在的問題，提供一種基於RFID的個人物品管控系統及管控方法，管控更加便捷，且無維護成本。
[0005]本發明要解決的技術問題採用以下技術方案來實現:一種基於RFID的個人物品管控系統，包括管控閱讀器和管控標籤，在所述的管控閱讀器上設置與微處理器連接相通的射頻晶片和報警指示裝置，所述的管控標籤上設置與微處理器連接相通的射頻晶片，所述管控閱讀器與管控標籤之間通過RFID射頻信號雙向通信。
[0006]進一步地，所述的管控閱讀器主要由微處理器、射頻晶片、數據交換接口、報警指示裝置以及電源和開關鍵組成，其中的微處理器分別與射頻晶片、數據交換接口、報警指示裝置和開關鍵連接相通，電源分別與微處理器、射頻晶片連接相通。
[0007]進一步地，所述管控閱讀器中的報警指示裝置是蜂鳴器，所述蜂鳴器與微處理器連接相通。
[0008]進一步地，所述的管控標籤主要由微處理器、射頻晶片、數據交換接口和電源組成，其中的微處理器分別與射頻晶片、數據交換接口連接相通，電源分別與微處理器、射頻晶片連接相通。
[0009]上述的一種基於RFID的個人物品管控系統的管控方法，包括以下步驟:
[0010]步驟1，將RFID配對碼分別輸入管控閱讀器和管控標籤；
[0011]步驟2，管控閱讀器開機，並向管控標籤發送查詢信息；[0012]步驟3，管控標籤接收到管控閱讀器的查詢信息，喚醒微處理器進入工作狀態；
[0013]步驟4，管控標籤通過管控閱讀器查詢信息中的配對碼識別配對的管控閱讀器；
[0014]步驟5，管控標籤向管控閱讀器發送應答信息；
[0015]步驟6，管控閱讀器接收管控標籤的應答信息，並通過應答信息中的配對碼識別配對的管控標籤；
[0016]步驟7，管控閱讀器判定管控標籤是否在管控範圍內，如果是，管控閱讀器不報警；如果否，管控閱讀器報警。
[0017]進一步地，所述步驟I中，通過計算機中的配對碼生成程序自動生成隨機的配對碼，並將生成的配對碼分別下載到管控閱讀器和管控標籤中，作為唯一的識別碼。
[0018]進一步地，所述步驟2中，當管控閱讀器開機後，其向管控標籤發送查詢信息的頻率為I次/秒。
[0019]進一步地，所述步驟5中，當管控標籤向管控閱讀器發送應答信息之後，管控標籤即進入低功耗工作模式。
[0020]與現有技術相比，本發明的有益效果是:由於物品管控系統只需要管控閱讀器和管控標籤，系統組成簡單，完全不同於現有複雜的基於RFID技術的物品管控系統，因此，不需要付出複雜的物品管控系統所必需的維護成本；而且本發明通過配對碼生成程序自動生成配對碼，利用該生成的配對碼作為唯一的識別碼，就可以實現對個人物品的管控，操作簡單，實施成本低。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0021]圖1為本發明一種基於RFID的個人物品管控系統的構造圖。
[0022]圖2為圖1中管控閱讀器的系統組成圖。
[0023]圖3為圖1中管控標籤的系統組成圖。
[0024]圖4為本發明一種基於RFID的個人物品管控方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0025]為了使本發明的目的、技術方案及優點更加清楚明白，下面結合附圖和具體實施例對本發明進行詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0026]如圖1所示的基於RFID的個人物品管控系統，包括管控閱讀器和管控標籤，所述的管控閱讀器與管控標籤之間通過2.4G射頻信號進行雙向通信。其中的管控閱讀器的組成如圖2所示，包括微處理器(MCU)、射頻晶片(RF IC)、RS232接口、蜂鳴器、電源以及開關鍵和微波天線，其中的RS232接口作為管控閱讀器的數據交換接口，用於配對碼數據信息的輸入，蜂鳴器是管控系統的報警指示裝置，當管控閱讀器判定管控標籤在管控範圍內時，管控閱讀器不報警；否則，管控閱讀器上的蜂鳴器發出報警聲音。管控閱讀器中的微處理器分別與射頻晶片、RS232接口、蜂鳴器和開關鍵連接相通，電源採用電池，並分別給微處理器和射頻晶片供電。所述的射頻晶片與微處理器之間通過SPI接口通信，以保證數據傳輸速度和提高傳輸抗幹擾性，其發出的射頻信號通過微波天線發送到管控標籤上。
[0027]所述的管控標籤的系統構成如圖3所示，主要是由微處理器(MCU)、射頻晶片(RFIC)、RS232接口和電源、微波天線組成，其中的RS232接口作為管控標籤的數據交換接口，用於配對碼數據信息的輸入；電源採用電池，並分別給微處理器和射頻晶片供電；射頻晶片與微處理器之間通過SPI接口通信，以保證數據傳輸速度和提高傳輸抗幹擾性，其發出的射頻信號通過微波天線發送到管控閱讀器上，從而在管控閱讀器和管控標籤之間建立起雙向通信。管控閱讀器和管控標籤必須一一配對使用，管控閱讀器作為主設備，管控標籤作為從設備，因此，管控標籤附著於筆記本電腦等個人物品(管控物品)上，管控閱讀器由管控者隨身攜帶，管控閱讀器和管控標籤之間通過預先輸入的唯一的配對碼進行相互識別。
[0028]上述基於RFID的個人物品管控系統的管控方法，如圖4所示，其具體內容包括如下步驟:
[0029]第I步，將RFID配對碼分別輸入管控閱讀器和管控標籤。通常，管控閱讀器和管控標籤的一一配對是在出廠時設定，其設定過程如下，首先，在配對的普通計算機上安裝相應的RFID配對碼生成程序，例如通用的「串口助手」軟體；然後，通過計算機上的RS232接口分別連接管控閱讀器和管控標籤；接下來，打開「串口助手」程序，在「串口助手」界面輸入一組隨機數據信息，信息即可通過RS232接口將該隨機數據信息分別下載到管控閱讀器和管控標籤中，作為唯一的識別碼存儲。
[0030]第2步，按下管控閱讀器的開關鍵，管控閱讀器開機，並通過微波天線向管控標籤發送查詢信息，該查詢信息中即含有配對碼信息。為了保證管控物品的安全性，可以設定管控閱讀器發送查詢信息的頻率。一般而言，設定管控閱讀器開機後，其向管控標籤發送查詢信息的頻率為I次/秒，這樣可以保證管控的時效性，提高管控物品的管控安全。
[0031]第3步，管控標籤通過微波天線接收到管控閱讀器的查詢信息後，從低功耗喚醒，即射頻晶片收到查詢信息後自動喚醒微處理器進入工作狀態，此時，管控標籤的低功耗工作模式產生中斷，管控標籤接收到管控閱讀器發出的查詢信息。
[0032]第4步，管控標籤接收到來自於管控閱讀器的查詢信息之後，通過該管控閱讀器查詢信息中的配對碼即可識別配對的管控閱讀器。由於該配對碼具有唯一性，因此，管控標籤對於管控閱讀器的識別也是唯一的，這樣可以大大提高管控的可靠性。
[0033]第5步，管控標籤通過配對碼識別出配對的管控閱讀器後，即通過微波天線向管控閱讀器發送應答信息，該應答信息中同樣也包含有配對碼信息，以便於管控閱讀器進行識別。當管控標籤向管控閱讀器發送應答信息之後，管控標籤即進入低功耗工作模式。
[0034]第6步，管控閱讀器通過微波天線接收到管控標籤發出的應答信息後，通過該應答信息中的配對碼識別配對的管控標籤，於是，在管控閱讀器與管控標籤之間即建立起雙向通信。
[0035]最後，由管控閱讀器判定管控標籤是否在管控範圍內。如果是，管控閱讀器不報警，證明管控物品安全；如果否，則管控閱讀器上的蜂鳴器發出報警提示，管控者根據報警即可判定管控物品不在管控範圍之內，進而採取相應的應對措施。
[0036]當在飛機等特殊場所或者不需要管控的場所，管控閱讀器處於關機狀態，而管控標籤不工作時也處於低功耗狀態，即管控標籤中的微處理器(MCU)控制射頻晶片進入低功耗工作模式，此時，管控標籤不對外發射任何無線信號。一旦由管控閱讀器發送信息給管控標籤，即觸發管控標籤喚醒低功耗模式而進入工作狀態。這種低功耗設計方法保證了管控標籤能夠長時間地工作，而不需要頻繁地更換電池，延長了管控標籤的電池使用壽命。
[0037]本發明的管控系統採用主從結構，其中的主設備管控閱讀器控制從設備管控標籤是否發射無線信號，可以適用於特殊場合。管控閱讀器與管控標籤之間採用了 2.4G射頻信號進行通信，管控範圍大，可以保證管控範圍達到50米。整個物品管控系統只需要管控閱讀器和管控標籤相互配合即可實現物品管控，因此，系統組成簡單，完全不同於其他複雜的物品管控系統，且無維護成本，操作方法也比較容易，實施成本比較低，故特別適合於個人物品的管控。
[0038]以上所述僅為本發明的較佳實施例而已，並不用以限制本發明，應當指出的是，凡在本發明的精神和原則之內所作的任何修改、等同替換和改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。
【權利要求】
1.一種基於RFID的個人物品管控系統，包括管控閱讀器和管控標籤，其特徵在於:所述的管控閱讀器上設置與微處理器連接相通的射頻晶片和報警指示裝置，所述的管控標籤上設置與微處理器連接相通的射頻晶片，所述管控閱讀器與管控標籤之間通過RFID射頻信號雙向通信。
2.根據權利要求1所述的一種基於RFID的個人物品管控系統，其特徵在於:所述的管控閱讀器由微處理器、射頻晶片、數據交換接口、報警指示裝置以及電源和開關鍵組成，其中的微處理器分別與射頻晶片、數據交換接口、報警指示裝置和開關鍵連接相通，電源分別與微處理器、射頻晶片連接相通。
3.根據權利要求2所述的一種基於RFID的個人物品管控系統，其特徵在於:所述管控閱讀器中的報警指示裝置是蜂鳴器，所述蜂鳴器與微處理器連接相通。
4.根據權利要求1-3任一項所述的一種基於RFID的個人物品管控系統，其特徵在於:所述的管控標籤由微處理器、射頻晶片、數據交換接口和電源組成，其中的微處理器分別與射頻晶片、數據交換接口連接相通，電源分別與微處理器、射頻晶片連接相通。
5.如權利要求1所述的一種基於RFID的個人物品管控系統的管控方法，其特徵在於:包括以下步驟: 步驟1，將RFID配對碼分別輸入管控閱讀器和管控標籤； 步驟2，管控閱讀器開機，並向管控標籤發送查詢信息； 步驟3，管控標籤接收到管控閱讀器的查詢信息，喚醒微處理器進入工作狀態； 步驟4，管控標籤通過管控閱讀器查詢信息中的配對碼識別配對的管控閱讀器； 步驟5，管控標籤向管控閱讀器發送應答信息； 步驟6，管控閱讀器接收管控標籤的應答信息，並通過應答信息中的配對碼識別配對的管控標籤； 步驟7，管控閱讀器判定管控標籤是否在管控範圍內，如果是，管控閱讀器不報警；如果否，管控閱讀器報警。
6.根據權利要求5所述的一種基於RFID的個人物品管控系統的管控方法，其特徵在於:所述步驟I中，通過計算機中的配對碼生成程序自動生成隨機的配對碼，並將生成的配對碼分別下載到管控閱讀器和管控標籤中，作為唯一的識別碼。
7.根據權利要求5所述的一種基於RFID的個人物品管控系統的管控方法，其特徵在於:所述步驟2中，當管控閱讀器開機後，其向管控標籤發送查詢信息的頻率為I次/秒。
8.根據權利要求5所述的一種基於RFID的個人物品管控系統的管控方法，其特徵在於:所述步驟5中，當管控標籤向管控閱讀器發送應答信息之後，管控標籤即進入低功耗工作模式。
【文檔編號】G06Q10/08GK103646321SQ201310655238
【公開日】2014年3月19日 申請日期:2013年12月6日 優先權日:2013年12月6日
【發明者】梁鴻斌, 漆俊峰, 韋勇剛, 徐光偉 申請人:成都三零瑞通移動通信有限公司