CN101410693A - 用于使用射频识别标签保护土地测量员的标志的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明披露了一种土地测量员的标志，其包括两个部分，第一部分用于植入地面并且第二部分组装在所述第一部分的顶部。该标志的特征在于：一标签，所述标签嵌入并密封在所述标志的所述第二部分中，所述标签优选是RFID(射频识别)标签并可通过适当的无线设备读取所述标签的代码值；一连接到所述RFID标签的锡线，所述锡线密封在所述标志的所述第一部分中并形成导电环路，当所述环路闭合时，所述RFID标签具有第一代码值，并且当所述环路断开时，所述RFID标签具有第二代码值；其中，当所述第一部分被稳固地植入地面时，拉动头部以拔起所述标志将导致分开所述标志的所述两个部分；破坏所述锡线和断开所述环路；并且因而改变所述RFID标签的代码值。

Description

用于使用射频识别标签保护土地测量员的标志的装置
技术领域
本发明涉及地质工程学和土地信息管理，具体地说，涉及土地、土地清册和工程测量。本发明披露了一种用于使用RFID标签(射频识别)保护土地测量员的标志的装置。
背景技术
地质工程学
地质工程学是一门快速发展的专注于空间信息(即，具有位置的信息)的学科。位置是用于集成非常宽范围的数据以便查看和分析的主要因素。工程原理被应用于空间信息以实现涉及测量科学的关系数据结构。
地质工程师管理地方、地域、国家和全球的空间数据基础结构。
地质工程学是一种新的表达，结合了被称为“测量”的方面连同空间数据管理的其他许多方面。随着数字数据处理的不断发展，需要专业土地测量员的工作性质已经有所发展，并且单独测量不再能描述专业处理的全部工作范围。从个人和企业的角度，以及从团体和大规模政府的角度，我们的社会已变得更加复杂，具有关联空间位置的信息对决策变得更加关键。因此，地质工程师涉及的信息搜集活动和应用的范围非常宽。地质工程师设计、开发和操作系统以收集和分析关于土地、海洋、自然资源、固定资产和一般环境的空间信息。地质工程学应用包括但不限于集成以下新兴和传统学科的科学和技术：
测地学和测地科学，
绘图法，计算机和数字绘图，
遥感，照相测量法(摄影测绘)，
土地信息系统(LIS)和土地信息科学，
土地信息管理，
不动产边界确定，
水文地理学，航海，地形学和空间计算，
测量(包括土地、土地清册、航空、矿业和工程测量)，
建筑规划，路线设计，
图像理解和计算机辅助可视化，
计算机辅助设计(CAD)，
地理信息系统(GIS)，和地理信息科学，
全球定位系统(GPS)，......
不动产边界确定和标记
地质工程学的更传统的土地测量部分关注不动产块的边界和面积的确定和记录，以及合法土地描述的准备和解释。该工作更密切地涉及土木工程，其包括公共基础设施和城市子部分的设计和规划，以及工程项目的绘图和控制测量。地质工程师通过收集、监控、存档和维护多种空间数据基础结构来服务于社会。地质工程师使用很广范围的先进技术工具，例如数字经纬仪/全站测距计，全球定位系统(GPS)设备，数字航空影像(卫星和机载)，以及基于计算机的地理信息系统(GIS)。这些工具使得地质工程师能够收集、分析和管理有关空间的信息以解决广泛的技术和社会问题。
地质工程学是集成空间信息的获取、处理、分析、显示和管理的活动领域。
土地测量员的标志
目前，在“不动产边界确定和标记”中，土地测量员的首要和强制活动是寻找和识别地面上已经存在的“测量员的标志”。实际上，在同一或相邻区域，将其工作和任何过去已经完成的测量工作联系起来是法律义务(然而，履行不足(low)可随国家而改变)。公共标志很好识别，并且专业人员可以容易地在公共记录中找到此类标志的特性(精确的地理位置和海拔)。
相比之下，在私人领域，当以前的测量员的标志被发现时，知道其定界的含义有时是非常困难的。多数时间，确定已经存在的标志指示的含义的唯一方法是寻找放置该标志的专业人员。找到放置所发现标志的专业人员可能花费很长时间，并且成本很高，有时甚至是不可能的。此外，标志可能已被采掘和移动，并且不容易发现这种情况。
现有技术
现有技术提出解决的主要问题是防止测量员的标志被从地面拔起。通过使用具有某些物理部件(如鱼叉尖端)的桩来确保测量员的标志的机械安全。
发明内容
本发明涉及一种如独立权利要求所限定的标志。
根据本发明的标志包括两个部分，第一部分用于植入地面并且第二部分组装在所述第一部分的顶部。所述标志的特征在于：
一标签，所述标签嵌入并密封在所述标志的所述第二部分中，所述标签优选是RFID标签并可通过适当的无线设备读取所述标签的代码值；
一连接到所述标签的锡线，所述锡线密封在所述标志的所述第一部分中并形成导电环路，当所述环路闭合时，所述标签具有第一代码值，并且当所述环路断开时，所述标签具有第二代码值；
其中，当所述第一部分被稳固地植入地面时，拉动头部以拔起所述标志将导致：
分开所述标志的所述两个部分；
破坏所述锡线和断开所述环路；并且因而
改变所述标签的代码值。
附加的从属权利要求中提供了本发明的进一步实施例。
本发明具有许多将在下面进一步解释的优点。
通过参考下面的说明书、权利要求书和附图，可以更好地理解本发明的上述以及其他目标、特性和优点。
附图说明
在所附权利要求中说明了被认为是本发明特性的新颖特征。但是，当结合附图阅读时，通过参考以下对示例性实施例的详细说明，可以最佳地理解发明本身及其优选使用方式、进一步的目的和优点，这些附图是：
图1是根据本发明的机械组件的总体视图；
图2是根据本发明的已分开的测量员的标志的视图；
图3a和3b示出了根据本发明的RFID标签中的电路的可能实施方式。
具体实施方式
一般原理
本发明涉及地质工程学，具体地说，涉及“土地信息管理”，例如测量，包括土地、土地清册和工程测量。本发明披露了一种装置，所述装置包括用于以下项的设备：
1-立即检索有关测量员的标志的信息：
标志位置(地理坐标)，
标志的海拔，
标志的标识，
放置标志的测量员(或负责标志的专业人员)的标识，
......，
2-确定标志是否已经被移动。
根据本发明的测量员的标志具有下述特征：
嵌入测量员的标志的RFID(射频识别)标签。此RFID标签包括有关该标志的信息。此信息由放置标志的测量员写入(和标记)。
一旦已放置标志就不再能够修改RFID标签中的信息。
使用保证其随时间的持续性的过程来嵌入所述RFID标签。
当读取RFID标签时，所述RFID标签将检测和报告任何旨在移动(拔起)标志的恶意行为。
物理描述
本发明基于RFID技术。如图1所示，受保护的标志具有“桩”或“栓”(100)的形状。该标志由非氧化金属制成，并且由两部分组成：
头部(105)和杆(110)借助特定机构(130)以这样的方式组装在一起：如果杆稳固地深陷于地面中，拉动头部以拔出该标志将导致其两个部分(头部和杆)分开，如图2所示。机构(130)是基于弹簧嵌入标志头部的传统系统。弹簧稳固地将球推入标志杆内的小空腔中。弹簧力被校准以保证在将杆从地面拔出之前，头部和杆将分开。
鱼叉系统(harpoon system)(120)也被添加到杆的顶部以确保在不分开所述装置的情况下不可能拔起该标志。
图1和2还显示了如何支撑机械组件和该标志的头部被拔起时的分解状态。
RFID标签(150)被嵌入桩头部(105)，并使用如环氧树脂的材料安全密封。将形成导电环路的锡线(151)连接到RFID标签(150)的芯片。将所述环路密封在标志的杆的空腔中。如图2所示，在分开标志的头部(105)和杆(110)的情况下，锡线(151)将被破坏，由锡线(151)形成的电路将断开并且RFID代码将改变。如图3(a)和3(b)所示，当读取RFID标签时，RFID标签将给出不同的代码(ID号码)。
图3(a)和3(b)例示了RFID标签(150)中的电路的可能实施方式。其中当锡线(151)被破坏时，寄存器(332)的最末位(LSB)的值将从0翻转到1。
RFID标签
根据本发明，射频识别(RFID)标签嵌入桩头部并被安全地密封。
任何RFID系统的核心都是其中可存储数据的‘标签’或‘应答器’，其可以被附加到物体或嵌入物体。RFID读取器(在以下说明中通称为读取器)向RFID标签发出射频信号，RFID标签向读取器广播回其存储的数据。该系统主要作为两个单独的天线进行工作，一个天线在RFID标签上并且另一个天线在读取器上。读取的数据能够通过标准接口直接传送到如主机的另一系统，或存储在便携式读取器中并且然后上载到计算机以用于数据处理。RFID标签系统能够在肮脏、粉尘、潮湿和/或可视性很差的环境中有效地工作。它通常克服了其他自动标识方法的局限性。
当前可提供几种RFID，如压电RFID和电子RFID。例如，无源RFID标签不需要用于传送的电池，因为它们一般利用感应机制(读取器天线发射电磁或磁场并且由位于RFID标签上的天线接收)由读取器来供电。RFID标签使用此电力将承载其中存储的数据的信号传回读取器。有源RFID标签包含电池以将信号传送到读取器。信号以预定间隔发射或仅在读取器寻址时才传送。
当要读取无源高频(HF)RFID标签时，读取器发送功率脉冲到RFID天线。产生的电磁场由调谐到相同频率的RFID标签中的天线收集。当功率脉冲发送完成时，RFID标签立即传回它的数据。此数据由接收天线拾取并且由读取器解码。
RFID标签可以是只读的、写入一次或读写。
RFID标签中的电路的可能实施方式
参考图3a，根据本发明的RFID标签(150)包含具有三个节点(322)、(324)和(326)的电路。内部RFID标签的存储寄存器(332)(图3中仅示出了其最后的字节)连接到负载电阻器R并且该负载电阻器又连接在节点(322)和(324)之间。RFID标签可通过其代码(或ID号码)(330)被识别。ID号码(330)(图3中仅示出了其最后的字节)通常存储在RFID标签(150)中的存储器(EEPROM或FRAM)中，并且被传送到标签的存储寄存器(332)(在收到传输“读取”命令的输入RF信号时)以便后续传送到读取器(未示出)。在本实例中，标签的存储寄存器(332)的最低有效位(LSB)被连接到节点(324)。
当首次放置和密封测量员的标志时，细线环路(151)形成与RFID标签(150)的电连接。细线环路(151)连接在节点(324)和(326)之间，以将电压连接到地。相应地，由完整的细线环路(151)形成的电连接确保了设置标签的存储寄存器的LSB(篡改指示位)的电压具有低电平。这导致偶数标签ID号码(330)。
然而，参考图3(b)，如果标志被分解，细线环路(151)以及与RFID标签(150)的电连接被破坏(也就是说，电压不连接到地)。因此，设置标签的存储寄存器(332)的LSB的电压将为高值。篡改指示位值将翻转，这导致奇数标签ID号码。
总之，测量员的标志中的RFID标签在首次放置后使用偶数识别代码应答读取器，并且如果标志被分解，则应答奇数代码。换句话说，读取时，细线环路(151)的破坏将更改RFID标签(150)返回的响应，结果，即使将标志重新组装成原始状态，RFID标签仍将报告标志的分解。
存储在RFID标签中的信息
可由正在执行标记工作的土地测量员将信息输入RFID标签，即输入标签的非易失性存储器中。一旦标志深陷于地面，就使用便携式读取器/写入器存储信息。一旦写入，就不能再修改信息(“写入一次/多次读取”类型的RFID标签的情况)。例如，RFID可包含下述信息：
标志的标识符(每个制造商的唯一序列号)。标识符的特定位可以被定义为篡改指示位。如果标志被篡改，此位将从0翻转到1或从1翻转到0，具体取决于约定；
地理坐标，和标志的海拔；
标记工作的参考号码；
标记工作的日期；
地质工程师(土地测量员)的标识，......
优点
只是使用手持RFID读取器经过标志附近就可以自动和快速读取定界区域的一系列标志。然后可以将存储在读取器中的信息传输到计算机。在一优选实施例中，将读取器无线地连接到计算机(有线连接的读取器不实用)。由于本发明，与传统方法相比，可以自动和动态地构建地图并节约时间。
标志的定位可由“篡改指示位”仍具有其原始值的事实来证明。
此外，可由非专业的操作人员执行信息的收集。
虽然参考优选实施例具体示出并描述了本发明，但是将理解，在不偏离本发明的精神和范围的情况下，可以在其中做出各种形式和细节上的更改。

Claims (8)

1、一种标志，其包括两个部分，第一部分用于植入地面并且第二部分组装在所述第一部分的顶部，其特征在于：
一标签，所述标签嵌入并密封在所述标志的所述第二部分中，可通过适当的无线设备读取所述标签的代码值；
一连接到所述标签的锡线，所述锡线密封在所述标志的所述第一部分中并形成导电环路，当所述环路闭合时，所述标签具有第一代码值，并且当所述环路断开时，所述标签具有第二代码值；
其中，当所述第一部分被稳固地植入地面时，拉动头部以拔起所述标志将导致：
分开所述标志的所述两个部分；
破坏所述锡线和断开所述环路；并且因而
改变所述标签的代码值。
2、根据前述权利要求的标志，其中所述标志的所述第一部分包括一鱼叉系统，以确保在不分开所述标志的所述第一和第二部分的情况下不可能拔起所述标志。
3、根据前述权利要求中的任一权利要求的标志，其中当所述锡线断开时，标签标识符的给定位将从值0翻转为值1，或从值1翻转为值0，具体取决于约定。
4、根据前述权利要求中的任一权利要求的标志，其中与所述标志有关的信息被写入所述标签并可借助适当的标签读取器读取该信息。
5、根据前述权利要求中的任一权利要求的标志，所述与所述标志有关的信息包括：
所述标志的地理坐标；
所述标志的标识。
6、根据前述权利要求中的任一权利要求的标志，其中一旦放置所述标志就不再能够修改所述标签中的信息。
7、根据前述权利要求中的任一权利要求的标志，其中所述标签是射频识别(RFID)标签。
8、根据前述权利要求中的任一权利要求的标志，其中所述标志是土地测量员的标志。
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