CN101487894B - 一种基于rfid的视频定位服务系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于RFID的视频定位服务系统，包括中央控制模块、通信模块、RF读写模块、RF处理模块、摄像头控制模块和存储模块。其中，中央控制模块负责各模块的协调和信息处理，并处理和控制与终端设备的交互。所述视频定位服务系统结合了RFID和视频监控领域的技术，提供了摄像头操控、目标对象定位、警报处理等重要功能。通过灵活的配置，本发明可以应用到家庭、企业、商场、娱乐场等各种不同的场所，为用户提供一个有效的视频定位和监控的系统平台。

Description

一种基于RFID的视频定位服务系统

技术领域

本发明涉及RFID(无线射频识别)及视频监控领域，尤其涉及一种基于RFID的视频定位服务系统。

背景技术

RFID(Radio Frequency Identification，无线射频识别)技术是一种非接触的自动识别技术，是目前发展最为迅速、潜力最大的新兴技术之一。它是一项利用射频信号通过空间耦合(交变磁场或电磁场)实现无接触信息传递并通过所传递的信息达到识别目的的技术。它的核心部件是一个电子标签，直径不到2毫米，通过相距几厘米到几米距离内传感器发射的无线电波，可以读取电子标签内储存的信息，识别电子标签代表的物品、器具和人的身份。

作为一种全新的自动数据采集技术，RFID具备下列优点：RFID标签无需像条码标签那样瞄准读取，只要被置于读取设备形成的电磁场内就可以准确读到，更加适合与各种自动化的处理设备配合使用，同时减少甚至排除因人工干预数据采集而带来的人力资源增加、效率降低和产生差错以及纠错的成本；RFID每秒钟可进行上千次的读取，能同时处理许多标签，高效且高度准确；RFID标签上的数据可反复修改，使得RFID标签能够循环重复使用，将一次性成本转化为长期摊销的成本；RFID标签的识读，不需要以目视可见为前提，有很强的抗污染能力和耐久性，可以在那些条码技术无法适应的恶劣环境下使用，这样能进一步扩大自动识别技术的应用范围；RFID标签承载的是电子式信息，其数据内容可经由密码保护，使其内容不易被伪造及变造，具有很高的安全性。

RFID定位技术也是极受关注的领域，它可以由用户自己布置在特定区域进行定位。RFID定位不需要卫星或者手机网络的配合，其精确度在于RFID读写器的分布，而读写器的分布可以由用户自身根据实际需要进行设置，很适合只需要在特定区域进行定位的用户，具有极高实用价值。

本发明把RFID技术应用到视频监控领域，结合视频监控领域比较成熟的技术，提出了一种基于RFID的视频定位服务系统。所述视频定位服务系统包含摄像头操控、目标对象定位、警报处理等重要功能，目的是为用户提供一个更有效的视频定位和监控的系统平台。

发明内容

本发明提出一种基于RFID的视频定位服务系统，包括中央控制模块、通信模块、RF读写模块、RF处理模块、摄像头控制模块和存储模块。

所述中央控制模块负责各模块的协调和信息处理，并处理和控制与终端设备的交互。

所述通信模块负责视频定位服务系统与终端设备的通信传输。

所述RF读写模块包含多个RF读写器，RF读写器被设置在适当位置，使得RF读写器的信号能够覆盖视频定位服务系统需要作用的区域；RF读写器读取目标对象所携带的RF标签上的信息，并把信息发送给RF处理模块。所述目标对象指的是携带有RF标签的物品或人。

所述RF处理模块，接收并处理RF读写模块发送过来的关于目标对象的信息，确定目标对象的位置，把所得信息写入存储模块。

所述摄像头控制模块，负责管理和控制所有摄像头，把摄像头摄录的视频数据写入存储模块，并根据发送过来的控制信息对相应的摄像头进行控制处理。所述摄像头可以电动调节拍摄的角度和焦距。

所述存储模块存储的数据信息包括视频定位服务系统的用户信息，目标对象信息，RF标签的数据信息，摄像头信息以及摄录的视频数据。

本发明所涉及的用于与所述视频定位服务系统交互的终端设备包括移动终端设备和固定终端设备，终端设备上配置专门的客户端程序；移动终端设备通过无线网络与视频定位服务系统通信，固定终端设备可采用直接连接、有线网络或无线网络与视频定位服务系统通信。用户通过终端设备登陆视频定位服务系统，若输入的用户认证信息得到确认，用户将获得相应的操作权限。

用户通过权限认证后，可进行摄像头操控操作，其处理流程如下：

①用户在终端设备的客户端程序上选择需要操控的摄像头，客户端程序把信息发送到视频定位服务系统的通信模块。

②通信模块接收到信息后，把信息发送到中央控制模块。

③中央控制模块接收并处理信息，发送控制信息到摄像头控制模块和通信模块，建立摄像头控制模块与终端设备的直接通信连接。

④直接通信连接建立后，摄像头控制模块把对应摄像头摄录的视频图像直接发送到终端设备，在客户端程序的监控窗口进行显示；用户可以根据所提供的摄像头操控选项进行摄像头操控处理，所产生的操控信息被发送到摄像头控制模块进行处理。

⑤用户选择断开相应摄像头的连接操控后，摄像头控制模块和终端设备之间对应的直接通信连接将被中断，而摄像头控制模块随后根据存储模块里对该摄像头设定的最佳摄录角度和焦距把摄像头调整至最佳的摄录状态。

用户通过权限认证后，可进行目标对象定位操作，其处理流程如下：

①用户在终端设备的客户端程序上选择需要定位的目标对象，并选择使用相对位置模式或直接观察模式，客户端程序把信息发送到视频定位服务系统的通信模块。

②通信模块接收到信息后，把信息发送到中央控制模块；中央控制模块接收并处理信息。

③若用户选择使用相对位置模式，并且所使用的终端设备携带有RF标签，中央控制模块通过搜寻存储模块确定该终端设备是否处于作用区域内，若否，返回失败信息；否则中央控制模块建立与终端设备的连接，向终端设备不断发送终端设备和所选目标对象的位置信息；终端设备上的客户端程序则通过二维平面上的标示方式即时更新显示终端设备和所选目标对象的相对位置。

④若用户选择使用直接观察模式，中央控制模块从存储模块中搜寻该目标对象当前的位置信息，再搜寻各摄像头的可监控区域以检测该目标对象是否落进其监控区域，找到符合的摄像头；中央控制模块发送操控信息到摄像头控制模块调整该摄像头的摄录角度和焦距，使得目标对象落入该摄像头摄录窗口的中央；中央控制模块随后发送控制信息到摄像头控制模块和通信模块，建立摄像头控制模块与终端设备的直接通信连接，使得该摄像头摄录的视频图像能被传送到终端设备并在客户端程序的监控窗口上显示，用户在终端设备上可以通过操控该摄像头更好地观察目标对象的状况。

⑤用户选择中断连接后，若是相对位置模式，则中央控制模块直接断开连接；若是直接观察模式，则按照摄像头操控的断开方式进行处理。

所述视频定位服务系统提供警报处理功能，其处理流程如下：

①RF处理模块定期读取存储模块中所有目标对象的信息，若发现有目标对象的信息没被更新，则向中央控制模块发送该目标对象缺失的信息。

②中央控制模块接收到信息后，通过通信模块向指定的终端设备发送警报信息。

③终端设备接收到警报信息，将通过警示信号告知用户进行处理。

④若中央控制模块在预设时间里得不到用户响应的反馈信息，中央控制模块将自行进行报警。

本发明的有益效果如下：

1.在拥有操作权限下，用户可以方便地操控摄像头查看监控区域的状况。

2.在拥有操作权限下，用户能够快速查找和定位目标对象，既可以通过二维平面上的相对位置方式查找，也可以通过摄像头直接观察目标对象的状况。

3.当用户需要监控的目标对象出现缺失状况时，系统能够及时告知用户或进行报警处理。

4.所述视频定位服务系统可根据用户需要配置不同终端设备和客户端程序，既可使用手机等通用的移动通信设备终端，也可使用专门设计的手持式移动终端设备和固定终端设备。

附图说明

图1是本发明的组成框架图；

图2是本发明所述摄像头操控操作的处理流程示意图；

图3是本发明所述目标对象定位操作的处理流程示意图；

图4是本发明所述警报处理功能的处理流程示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细介绍本发明的结构组成、特点和功效。

本发明把RFID技术应用到视频监控领域，结合视频监控领域比较成熟的技术，提出了一种基于RFID的视频定位服务系统。

图1给出了本发明的组成框架图。如图1所示，本发明所述的视频定位服务系统包括以下模块：中央控制模块、通信模块、RF读写模块、RF处理模块、摄像头控制模块和存储模块。除此以外，图1中还给出了和所述视频定位服务系统配合使用的RF标签、摄像头以及终端设备等。

下面将具体描述所述视频定位服务系统的各个模块。

中央控制模块负责各模块的协调和信息处理，并处理和控制与终端设备的交互。

通信模块负责视频定位服务系统与终端设备的通信传输。在通常情况下，所述视频定位服务系统仅维持一个对外的通信通道，由通信模块提供给中央控制模块，使得所述视频定位服务系统与终端设备可以进行基本的交互通信传输。当所涉及的交互操作需要建立额外连接的时候，中央控制模块将发送控制信息给通信模块，然后通信模块才会提供新的通信通道以供与终端设备进行交互通信。

RF读写模块包含多个RF读写器，RF读写器被设置在适当位置，使得RF读写器的信号能够覆盖视频定位服务系统需要作用的区域；RF读写器读取目标对象所携带的RF标签上的信息，并把信息发送给RF处理模块。目标对象指的是携带有RF标签的物品或人。

RF处理模块，接收并处理RF读写模块发送过来的关于目标对象的信息，确定目标对象的位置，把所得信息写入存储模块。

摄像头控制模块，负责管理和控制所有摄像头，把摄像头摄录的视频数据写入存储模块，并根据发送过来的控制信息对相应的摄像头进行控制处理。所述摄像头可以电动调节拍摄的角度和焦距。

存储模块则用于存储数据信息，其存储的数据信息包括所述视频定位服务系统的用户信息，目标对象信息，RF标签的数据信息，摄像头信息以及摄录的视频数据。

本发明所涉及的用于与所述视频定位服务系统交互的终端设备包括移动终端设备和固定终端设备，并且终端设备上配置有专门的客户端程序。其中，移动终端设备通过无线网络与视频定位服务系统通信，固定终端设备可采用直接连接、有线网络或无线网络与视频定位服务系统通信。

在实际应用中，可根据用户需要配置不同终端设备和客户端程序，既可使用手机等通用的移动通信设备终端，也可使用专门设计的手持式移动终端设备和固定终端设备。

用户通过终端设备登陆所述视频定位服务系统，若输入的用户认证信息得到确认，用户将获得相应的操作权限。

随后，我们将具体描述摄像头操控、目标对象定位、警报处理等交互操作的处理流程，但这并不是说本发明所述的视频定位服务系统仅涉及这些交互操作。所述视频定位服务系统还涉及修改系统设置参数、更新存储信息等的基本操作，并且可以根据具体应用作适当的增删调整。

用户通过权限认证后，可进行摄像头操控交互操作。图2是用户进行摄像头操控操作的处理流程示意图。对照图2，具体处理流程描述如下：

①用户在终端设备的客户端程序上选择需要操控的摄像头，客户端程序把信息发送到视频定位服务系统的通信模块；

②通信模块接收到信息后，把信息发送到中央控制模块；

③中央控制模块接收并处理信息，发送控制信息到摄像头控制模块和通信模块，建立摄像头控制模块与终端设备的直接通信连接；这一步的具体实现如图2所示，摄像头控制模块在接收到控制信息后，将发起与终端设备的通信连接，而通信模块在接收到控制信息后将为该连接提供通信通道；

④直接通信连接建立后，摄像头控制模块把对应摄像头摄录的视频图像直接发送到终端设备，在客户端程序的监控窗口进行显示；用户可以根据所提供的摄像头操控选项进行摄像头操控处理，所产生的操控信息被发送到摄像头控制模块进行处理；正如图2所示，窗口显示和用户操纵处理将并发地进行；

⑤用户选择断开相应摄像头的连接操控后，摄像头控制模块和终端设备之间对应的直接通信连接将被中断，而摄像头控制模块随后根据存储模块里对该摄像头设定的最佳摄录角度和焦距把摄像头调整至最佳的摄录状态；如图2所示，在中断连接的具体实现中，通信模块将收到连接取消的信息并取消对应的连接通道。

以下将结合图3详细介绍目标对象定位交互操作的处理流程。由于目标对象定位操作与摄像头操控操作的处理方式和步骤存在部分的相似和关联，因此，当涉及到一些在摄像头操控操作的处理流程中已详细描述的步骤的具体实现方式，在目标对象定位操作的处理流程中将不再赘述。

用户通过权限认证后，可进行目标对象定位交互操作。图3是用户进行目标对象定位操作的处理流程示意图。对照图3，具体处理流程描述如下：

①用户在终端设备的客户端程序上选择需要定位的目标对象，并选择使用相对位置模式或直接观察模式，客户端程序把信息发送到视频定位服务系统的通信模块；

②通信模块接收到信息后，把信息发送到中央控制模块；中央控制模块接收并处理信息；

③若用户选择使用相对位置模式，并且所使用的终端设备携带有RF标签，中央控制模块通过搜寻存储模块确定该终端设备是否处于作用区域内，若否，返回失败信息；否则中央控制模块建立与终端设备的连接，向终端设备不断发送终端设备和所选目标对象的位置信息；终端设备上的客户端程序则通过二维平面上的标示方式即时更新显示终端设备和所选目标对象的相对位置；

④若用户选择使用直接观察模式，中央控制模块从存储模块中搜寻该目标对象当前的位置信息，再搜寻各摄像头的可监控区域以检测该目标对象是否落进其监控区域，找到符合的摄像头；中央控制模块发送操控信息到摄像头控制模块调整该摄像头的摄录角度和焦距，使得目标对象落入该摄像头摄录窗口的中央；中央控制模块随后发送控制信息到摄像头控制模块和通信模块，建立摄像头控制模块与终端设备的直接通信连接，使得该摄像头摄录的视频图像能被传送到终端设备并在客户端程序的监控窗口上显示，用户在终端设备上可以通过操控该摄像头更好地观察目标对象的状况；

⑤用户选择中断连接后，若是相对位置模式，则中央控制模块直接断开连接；若是直接观察模式，则按照摄像头操控的断开方式进行处理。

上述步骤⑤并没在图3中具体显示，但其具体实现方式可以参照摄像头操控操作的处理流程的步骤⑤以及图2。若是采用直接观察模式，其中断连接的处理方式与摄像头操控操作的一样；而若是采用相对位置模式，则中断连接的处理方式也与摄像头操控操作的几乎一致，只是由中央控制模块取代摄像头控制模块进行断开连接处理。

图4显示了本发明所述视频定位服务系统提供的警报处理功能的处理流程。其处理流程具体描述如下：

①RF处理模块定期读取存储模块中所有目标对象的信息，若发现有目标对象的信息没被更新，则向中央控制模块发送该目标对象缺失的信息；

②中央控制模块接收到信息后，通过通信模块向指定的终端设备发送警报信息；

③终端设备接收到警报信息，将通过警示信号告知用户进行处理；

④若中央控制模块在预设时间里得不到用户响应的反馈信息，中央控制模块将自行进行报警。

以下将就本发明的应用提供两个具体的实施方案。但这些描述仅仅是为了使本领域的技术人员能够理解和具体实施本发明而提供的一些特定的方案，而不是对本发明应用范围的限制。

实施例一，把本发明应用于家中。在这里，家并不局限于室内或限于某距离范围内，其含义应包含室外、露天场所，也可以是由多间房屋、居室、场地共同组成的。

在家中布置本发明所述的视频定位服务系统，RF读写模块所包含的多个RF读写器被设置在适当位置，使得RF读写器的信号能够覆盖视频服务系统需要作用的区域；多个摄像头根据用户需要被安装在家中各个特定位置上；而RF标签也配置到需要携带的物品或人上。

用户在系统初始时获得系统的最高权限。通过终端设备，用户可以修改系统的各项参数设置，输入摄像头的参数信息、需要携带RF标签的目标对象的信息等。在做好初始化工作后，系统即可正常使用，以后用户可经权限验证登陆系统修改和更新各项信息。

用户若出门在外，则可以使用移动通信设备(如手机等)登陆视频定位服务系统进行操作。若在家中，则还可以使用固定终端设备，或专用配置的手持式移动终端设备。

当需要时，用户可以即时通过摄像头操控察看家里的具体状况；而当用户想查看某样携带有RF标签的物品的当前状况时，可以使用目标对象定位操作的直接观察模式进行即时观察。

若用户在家中需要查找某样携带RF标签的物品的位置，可以在终端设备输入该物品，通过目标对象定位操作的相对位置模式即可显示物品和用户的相对位置，从而根据指示找到该物品。当然，若用户熟悉家里的环境布置，也可以使用直接观察模式，根据所显示的画面，直接确定物品放置的地方。

实施例二，把本发明应用于大型商店。

在大型商店中布置本发明所述的视频定位服务系统的过程类似于实施例一，根据需要安装好RF读写器、摄像头等配套设备，然后配置好系统。

在大型商店中，商家可以在商品架上贴上相应的RF标签，并给顾客提供带RF标签的专用的手持式终端设备。该种手持式终端设备配置有专门的客户端程序，在上面提供低级别的用户权限，仅可进行商品选择和使用目标对象定位操作的相对位置模式。

顾客拿到该种手持式终端设备后，可以在商品列表中选择商品，然后使用目标对象定位操作的相对位置模式显示自己和所选商品的相对位置，从而可根据相对位置的指示查找到所选的商品。

商家拥有最高级别的用户权限。

在所配置的终端设备上，商家可以操控摄像头对店里的状况进行查看。

商家也可以在固定终端设备上直接显示多个摄像头的监控界面，并可分别对不同的摄像头进行操控。

通过目标对象定位操作的直接观察模式，商家也可以直接搜寻目标对象，并在终端设备的监控界面上观察目标对象的状况。

Claims (5)

1.一种基于RFID的视频定位服务系统，其特征在于，包括中央控制模块、通信模块、RF读写模块、RF处理模块、摄像头控制模块和存储模块；

其中，

所述中央控制模块负责各模块的协调和信息处理，并处理和控制与终端设备的交互；

所述通信模块负责视频定位服务系统与终端设备的通信传输；

所述RF读写模块包含多个RF读写器，RF读写器被设置在适当位置，使得RF读写器的信号能够覆盖视频定位服务系统需要作用的区域；RF读写器读取目标对象所携带的RF标签上的信息，并把信息发送给RF处理模块；所述目标对象指的是携带有RF标签的物品或人；

所述RF处理模块，接收并处理RF读写模块发送过来的关于目标对象的信息，确定目标对象的位置，把所得信息写入存储模块；

所述摄像头控制模块，负责管理和控制所有摄像头，把摄像头摄录的视频数据写入存储模块，并根据发送过来的控制信息对相应的摄像头进行控制处理；所述摄像头可以电动调节拍摄的角度和焦距；

所述存储模块存储的数据信息包括视频定位服务系统的用户信息，目标对象信息，RF标签的数据信息，摄像头信息以及摄录的视频数据。

2.根据权利要求1所述的基于RFID的视频定位服务系统，其特征在于，用于与所述视频定位服务系统交互的终端设备包括移动终端设备和固定终端设备，终端设备上配置专门的客户端程序；移动终端设备通过无线网络与视频定位服务系统通信，固定终端设备可采用直接连接、有线网络或无线网络与视频定位服务系统通信；用户通过终端设备登陆视频定位服务系统，若输入的用户认证信息得到确认，用户将获得相应的操作权限。

3.根据权利要求1所述的基于RFID的视频定位服务系统，其特征在于，用户通过权限认证后，可进行摄像头操控操作，其处理流程如下：

①用户在终端设备的客户端程序上选择需要操控的摄像头，客户端程序把信息发送到视频定位服务系统的通信模块；

②通信模块接收到信息后，把信息发送到中央控制模块； 

③中央控制模块接收并处理信息，发送控制信息到摄像头控制模块和通信模块，建立摄像头控制模块与终端设备的直接通信连接；

④直接通信连接建立后，摄像头控制模块把对应摄像头摄录的视频图像直接发送到终端设备，在客户端程序的监控窗口进行显示；用户可以根据所提供的摄像头操控选项进行摄像头操控处理，所产生的操控信息被发送到摄像头控制模块进行处理；

⑤用户选择断开相应摄像头的连接操控后，摄像头控制模块和终端设备之间对应的直接通信连接将被中断，而摄像头控制模块随后根据存储模块里对该摄像头设定的最佳摄录角度和焦距把摄像头调整至最佳的摄录状态。

4.根据权利要求1所述的基于RFID的视频定位服务系统，其特征在于，用户通过权限认证后，可进行目标对象定位操作，其处理流程如下：

①用户在终端设备的客户端程序上选择需要定位的目标对象，并选择使用相对位置模式或直接观察模式，客户端程序把信息发送到视频定位服务系统的通信模块；

②通信模块接收到信息后，把信息发送到中央控制模块；中央控制模块接收并处理信息；

③若用户选择使用相对位置模式，并且所使用的终端设备携带有RF标签，中央控制模块通过搜寻存储模块确定该终端设备是否处于作用区域内，若否，返回失败信息；否则中央控制模块建立与终端设备的连接，向终端设备不断发送终端设备和所选目标对象的位置信息；终端设备上的客户端程序则通过二维平面上的标示方式即时更新显示终端设备和所选目标对象的相对位置；

④若用户选择使用直接观察模式，中央控制模块从存储模块中搜寻该目标对象当前的位置信息，再搜寻各摄像头的可监控区域以检测该目标对象是否落进其监控区域，找到符合的摄像头；中央控制模块发送操控信息到摄像头控制模块调整该摄像头的摄录角度和焦距，使得目标对象落入该摄像头摄录窗口的中央；中央控制模块随后发送控制信息到摄像头控制模块和通信模块，建立摄像头控制模块与终端设备的直接通信连接，使得该摄像头摄录的视频图像能被传送到终端设备并在客户端程序的监控窗口上显示，用户在终端设备上可以通过操控该摄像头更好地观察目标对象的状况； 

⑤用户选择中断连接后，若是相对位置模式，则中央控制模块直接断开连接；若是直接观察模式，则摄像头控制模块和终端设备之间对应的直接通信连接将被中断，而摄像头控制模块随后根据存储模块里对该摄像头设定的最佳摄录角度和焦距把摄像头调整到最佳的摄录状态。

5.根据权利要求1所述的基于RFID的视频定位服务系统，其特征在于，所述视频定位服务系统提供警报处理功能，其处理流程如下：

①RF处理模块定期读取存储模块中所有目标对象的信息，若发现有目标对象的信息没被更新，则向中央控制模块发送该目标对象缺失的信息；

②中央控制模块接收到信息后，通过通信模块向指定的终端设备发送警报信息；

③终端设备接收到警报信息，将通过警示信号告知用户进行处理；

④若中央控制模块在预设时间里得不到用户响应的反馈信息，中央控制模块将自行进行报警。 

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