CN101730909A

CN101730909A - 综合防盗安全系统

Info

Publication number: CN101730909A
Application number: CN200880019980A
Authority: CN
Inventors: 约翰·P·吉拉德; 大卫·艾文斯; 纳撒尼尔·C·拉克撒马纳; 哈里·翁; 尼梅西·沙恩; 波格丹·斯玛
Original assignee: Checkpoint Systems Inc
Current assignee: Checkpoint Systems Inc
Priority date: 2007-06-12
Filing date: 2008-06-09
Publication date: 2010-06-09
Also published as: EP2165317A2; ES2583007T3; CA2690738A1; MX2009013412A; WO2008157113A3; AU2008266272A1; JP2010531013A; EP2165317B1; WO2008157113A2; US7782207B2; US20080309491A1

Abstract

一种使用网络化基座监控并报告商品相关数据的防盗安全系统和方法，所述商品带有联结或嵌入式安全标签，当离开或进入商店而可能发生盗窃时，将向店员发出警报。所述系统和方法收集并向远程服务器传送安全标签数据和相关外围设备数据，以供分析。

Description

综合防盗安全系统

相关申请案的引用

本PCT申请要求2007年6月12日申请的标题为“综合防盗安全系统”的临时申请号为60/943,418的专利申请中35U.S.C.§119(e)的权益，其全部内容以引用的方式并入本文。

技术领域

本发明涉及一种用于商店的安全系统，尤其涉及一种商品电子防盗(EAS)或射频识别(RFID)基座的网络，各基座使用一个电子板向远程服务器传送或接收安全标签系统传感器数据和相关数据。

背景技术

商品电子防盗(EAS)安全标签通常包括谐振电路，所述谐振电路使用至少一个线圈和至少一个电容器，当所述线圈和所述电容器处于EAS标签所在的预定电磁场(例如8.2MHz)中时产生谐振。同样地，射频识别(RFID)标签包括耦合到天线(例如偶极天线)的集成电路或谐振电路，当所述电路处于预定电磁场(例如，13.56MHz)中时发射信息。通常在商店出口(或在销售点(POS)，如同欧洲的很多商店)处设置具有相应硬件的基座，以便进行所述标签的询问和检测操作以及报警功能；当使用若干通道时，例如百货商店、购物中心等地方，需要配备一种基座，以在每个通道处检测EAS或RFID安全标签的存在，从而检测并警告盗窃店内商品的行为。

由于窃贼破坏所述EAS或RFID安全标签系统的经验日渐丰富，则有必要评估所述系统的性能，包括评估所述系统的负责人员(例如店员、经理等)的行为表现。另外，店主还希望定期了解存货损耗(即存货被盗)，并采取相应的预防措施尽量减少此类事件的发生。

为了达到此类目的和其它的目的，EAS/RFID基座已包括关于安全标签检测(包括所述事件的发生时间和日期)的相关存储功能和报告功能。使用若干基座时，将所述基座的硬件连接至报告此类事件的中央处理器。例如美国专利号为5,748,085(Davis等人)、专利号5,745,036(Clare)和专利号5,963,134(Bowers等人)的专利申请文件。另外，本发明的代理商检查站系统公司，已经在销售这种用于从若干基座收集安全标签数据的中央处理器，同时该公司以CHECKPRO

商标的名义上市交易。仅举例而言，图1描述一种现有所述EAS系统，由此(在附近，例如商店)检测安全标签、收集相关数据，并向远程管理信息系统(例如商店总部)提供所述相关数据。可见，向中央CPM(CHECKPRO)提供所有EAS天线数据和所有相关数据(例如客流量计数器数据、理由码生成器数据、去激活记录数据等)，然后，所述中央CPM将所述信息路由至远程管理信息系统。

中央CPM可包括其他特征，例如测向仪，由此检测人经过所述基座时的方向，见美国专利号为5,030,941(Lizzi等人)的专利。在某些情况下，可从中央站远程修改所述基座的硬件配置。另外，例如在所述销售点(POS)追踪店员的出勤，或者是响应安全标签的报警等，也是所述安全标签系统的一个重要部分。

但是，现有的防盗安全系统很容易受关于假报警问题的影响，环境噪声以及有标签的物品和未去激活标签的谐振容易引发假报警。另外，许多现有的安全标签系统易于发生假报警、难以升级、更新则需要昂贵的费用、安全标签阅读距离有限并且会因环境干扰而降低性能。

因此，仍需要一种综合的安全标签系统，所述综合安全标签系统以更有效的方式通过远程服务器收集相应的备用安全标签数据和相关数据、尽量减少假报警、增加安全标签的阅读距离、增强进行远程诊断的能力并提高对环境干扰的抗扰性。

本文引用的所有参考文献的全部内容均以引用的方式并入本文。

发明内容

一种监控并报告带有耦合式或嵌入式安全标签的商品相关数据的防盗安全系统，当所购商品离开商店而可能发生盗窃时，所述防盗安全系统将向店员发出警报。所述安全系统包括：若干商品电子防盗(EAS)或射频识别(RFID)基座，所述基座自动监控各个基座区，以便确认所述安全标签的存在并收集所述安全标签存在的相关数据和相关产品数据。所述各个基座包括一个电子板，所述电子板包括：具有接收器的安全标签阅读器或询问电子设备，所述接收器用于接收来自所述安全标签的无线信号并使用软件无线电方法在宽频率范围内解调所述信号；通信处理器和相关电子设备，其用于与通信媒体连接；存储设备，用于存储所述收集到的数据；若干耦合到所述各个基座的相关设备(例如客流量计数器、金属探测器，即检测增压袋、拆卸器、去激活器、去激活记录仪、理由码生成器、报警器/发声器，例如信号器和/或指示器等)，其用于向设置在所述各个对应基座的所述电子板上的所述存储设备提供安全标签存在数据和所述相关产品数据；至少一个远程服务器，用于通过所述通信媒体检索收集自所述若干基座的所述存储设备的所述数据；其中所述各个基座包括：测向仪，用于检测人经过所述基座时的方向；各个报警器，与所述基座关联，用于显示人经过所述基座的动作，其中所述第一报警器显示经过所述基座和离开商店的动作，所述第二报警器显示经过所述基座进入商店的动作，所述第三报警器显示所述基座处的固定位置。

一种带有联结或嵌入式安全标签的商品相关数据的监控和报告方法，当所购商品离开商店而可能发生盗窃时，将向店员发出警报。所述方法包括：提供若干商品电子防盗(EAS)或射频识别(RFID)基座，所述基座自动监控各个基座区，以便确认所述安全标签存在并收集所述安全标签存在的相关数据和相关产品数据；检测人经过所述每个基座区时的方向并分别对离开商店、进入商店或基座处的固定位置发出警报；将若干相关设备(例如客流量计数器、金属探测器(即检测增压袋)、拆卸器、去激活器、去激活记录仪、理由码生成器、报警器/发声器(例如信号器和/或指示器)等)耦合到每个所述基座，以便向每个对应所述基座内的电子板提供安全标签存在数据和所述相关产品数据；将所述各个基座连接到网络中；使用至少一个远程服务器通过所述通信媒体检索收集自所述若干基座的所述数据。

附图说明

结合以下附图来描述本发明，图中的相同参考数字表示相同的元件，其中：

图1为使用中央处理器向远程管理信息系统传送收集到的EAS安全系统数据的现有EAS安全系统的方框图；

图2为本发明所述的一种EAS或RFID出口基座及其相关外围设备的方框图，所述相关外围设备与其相关基座通信并向其提供各种数据，以便通过远程管理信息系统进行分析。

图3为本发明所述的EAS或RFID基座的一种分布式网络系统的方框图，所述基座包括其相关设备，所述相关设备通过互联网或直接与远程管理信息系统通信；

图4为本发明中使用的基座电子板(PEB)的代表性CPU板的方框图；

图5A-图5C描述经过本发明的基座的各种动作，本发明的系统为所述各种动作分别提供警报。

具体实施方式

本发明包括一种EAS或RFID基座的系统20(如图2所示)，所述基座在正常营业过程中收集安全标签相关数据，然后标记可通过用于分析所述数据的远程服务器检索的所述数据。相比现有的EAS安全标签和数据收集系统，本发明20的一项重要改进在于，所述系统是一种分布式系统，由其远程管理信息系统28(例如客户服务器28A或其他远程服务器28B，见图3)无需中央处理器即可获得来自各个EAS或RFID基座22以及各个基座相关设备(例如客流量计数器26A、拆卸器(包括智能拆卸器)26B、去激活器26C、去激活记录仪26D、理由码生成器26E、金属探测器26F或语音报警器/发声器26G)的数据，例如图1所示的CPM集线器/单元。所述更有效的系统有助于事件发生(例如基座事件)时的决策。

其中，本发明系统的配置增强了与现有安全标签系统以及新型外围设备的系统集成，提供了更好的连接选项，并增强了系统诊断。本发明通过提供标签、天线、检测电子设备、外围设备和主机达到所述目的。

特别地，如图3清楚显示，本发明包括一种EAS或RFID出口基座的系统20，所述基座在正常营业过程中收集安全标签相关数据，然后标记可通过用于分析所述数据的远程服务器检索的所述数据。其中，本发明系统20的配置增强了与现有安全标签系统以及新型外围设备的系统集成，提供了更好的连接选项，并且增强对噪音和无用谐振的抗扰性的同时增强了系统诊断。本发明通过提供标签、天线、检测电子设备、外围设备和主机达到所述目的。为了大大减小无用报警的影响，本发明20还包括含标签鉴别的算法。

特别地，如图3所示，每个基座22包括基座电子板(PEB)24，其中，所述基座电子板(PEB)24包括阅读器(例如EAS变送器/接收器、RFID阅读器等)、处理器和非易失性存储器。所述阅读器在“基座区”产生电磁场，以检测/通信所述基座区内的安全标签。一系列相关设备26(例如客流量计数器26A、拆卸器26B或26C，去激活器/去激活记录仪26D、理由码生成器26E、金属探测器26F(即检测“增压袋”的探测器，所述“增压袋”为金属内衬袋，常规EAS天线检测不出所述金属内衬袋内的被盗商品)、报警器/发声器26G(例如信号器和/或指示器)的阵列与PEB检测电子设备集成，所述PEB检测电子设备具备优于现有防盗安全系统的主要优点。所述相关设备26与PEB通信一起向PEB提供相关数据。

基座22设为主从配置，由此一个基座电子板24作为到若干副基座电子牌(以参考号“S”标示)的主基座电子牌(以参考号“M”标示)。其结果是，来自所述副基座电子板的各个安全标签数据和相关产品数据被传送给相应的主基座电子板。所述主基座电子板将来自所述副基座电子板的所有数据以及其自身的安全标签数据和相关数据存储在非易失性存储器中，每天存储一次。

本发明20采用有线通信和无线通信。本发明20还提供一种直接连接至客户数据库系统的文件传送协议(FTP)，从而允许简单的数据集成。仅为举例，所述基座电子版可能是一种以太网连接(本发明20包括专用局域网和以太网，例如用于连接以太网、CAT5、WiFi(b+g)、蓝牙和ZigBee)的一部分。然后远程服务器或主机28A或28B可通过互联网或直接连接至主基座电子板，检索供分析用的已存数据。另外，可使用调制解调器或通过网络(例如以太网)链路对所述基座电子板24进行远程服务诊断32。

每个PEB 24包括中央处理器(CPU)板45(如图4)和主板。图4是本发明20(如图3)中使用的CPU板45的典型硬件图，所述硬件图包括构成所述安全标签阅读器的数字信号处理器34、现场可编程通道矩阵(FPGA)36、接收器38(例如8.2MHz的接收器)和两个变送器40A和40B。如图4所示，每个变送器独立驱动一根相应天线(42A和42B)，以询问或发起与每个变送器的电磁场产生的基座区内的安全标签44的通信。所述安全标签44发送响应信号，所述响应信号被调至相应的天线频率，然后传送给所述接收器38。使用RFID安全标签时，应注意的是，本发明包括但不限于13.56MHz和超高频(UHF，例如902至928MHz)。所述FPGA36包括解调带有所述DSP 34的响应信号的各种算法。特别地，本发明20的简易可用性的另一方面是，在接收器38中使用软件无线电(SDR)方法。这使得能改变任何调制器/解调器操作的本机振荡器部分，而不是依靠固定频率方案。通过两条通信信道47A/47B实现与CPU板的外部通信。

安全标签检测器是检测相应PEB存储器中标注的时间和日期。

本发明包括客流量计数器，一对可检测人经过所述基座时的动作方向的射线束形成所述客流量计数器。根据哪条射线束先于另一条射线束被中断，可知人的动作方向。

所述基座包含“智能报警”操作，由此检测到的安全标签经过所述基座(使用客流量计数器设备)的动作引起相应报警，即离开商店的动作引发第一警报，进入商店的动作引发第二警报，基座之间的静态位置引发第三警报。例如，如图5A所示，经过所述基座离开商店的相应动作很可能显示物品盗窃行为。这将激活报警发声器发出“快”而“急”的声音，伴随着“快闪”或“急闪”报警灯。如果闭路电视(CCTV，例如IP摄像机)与所述位置关联，则将激活所述CCTV。另一方面，如果检测到经过所述基座进入商店的相应动作(如图5B)，很可能表示顾客身上有或携带具有相关EAS/RFID标签的物品进入商店。这将使报警发声器“慢”响，并伴随短时报警灯，CCTV也可能被激活。最后，如果在基座之间检测出标签，而没有进入或离开商店的动作(如图5C)，所述报警发声器会轻声“慢”响，而且报警灯也会快闪，各个CCTV也可被激活。还应注意的是，顾客也可将警报配置改成多种警报。

应注意的是，如使用CCTV/IP摄像机，可通过独立服务器(例如上文所述的CPM)向所述管理信息服务器28提供所述数据。

本发明20包括显示器，用于提供电子广告。

标签检测的常规方法是使用扫频频率，由此一根天线负责不断传输，第二根天线负责接收，其结果是，所述系统必须“监听”高于变送器噪音的所述标签。但是，本发明20中的优选方法是脉冲监听法，由此使用单个天线系统有效“询问”标签是否存在，然后监听是否有变送器发射的响应。

本发明20包括不同频率范围内的标签鉴别，存储已检测到的标签的中心频率和Q，供日后检索。还包括在存储已检测到的频率的同时，区别硬标签和软标签。特别地，在Emerald中采用“相关系数”估计进行Q鉴定。所述相关系数是确定两个阵列是否相关的统计度量：

ρ = \frac{Σ (x_{i} - \overset{&OverBar;}{x}) (y_{i} - \overset{&OverBar;}{y})}{\sqrt{Σ {(x_{i} - \overset{&OverBar;}{x})}^{2}} \sqrt{Σ {(y_{i} - \overset{&OverBar;}{y})}^{2}}}

采用-1至+1范围内的一个值，-1为负相关(即成反比例)，0为不相关，+1为正相关(或成正比例)。

在本发明20中，所述相关系数

r = \frac{Σ x_{i} y_{i}}{\sqrt{Σ {x_{i}}^{2}} \sqrt{Σ {y_{i}}^{2}}}

作为找到数据抽样x与振铃信号分布库y之间的最佳匹配的标记。根据其中具有最高相关系数的特定匹配库分布的已知Q值推导出所述标签的Q值。结果为“匹配系数”指数和Q估计值。使用所述检测算法，可在算出相关系数较小时，不采用Q估值。

应注意的是，去激活器区分硬标签和软标签，即使当所述硬标签通过极板或扫描天线而去激活时，所述去激活器也不统计所述硬标签。

还应注意的是，所述报警器26G可包括语音警报(例如“请返回收银台”)或只有信号器，所述信号器发出“嘟嘟声”或“闪光”提醒店员。

还应注意的是，图示的所述基座22仅为举例，并不限于图示基座。术语“基座”应按广义解释，可包括位于地下、高空、销售点等的安全标签探测器。

参考具体实施例详细描述本发明的同时，在不违反本发明精神和范围的前提下，所属领域的技术人员可对本发明进行各种改变和修改。

Claims

1.一种用于监控并报告带有联结式或嵌入式安全标签的商品相关数据的防盗安全系统，当商品一旦离开商店而可能发生盗窃时，所述防盗安全系统将向店员发出警报；所述安全系统包括：

若干商品电子防盗(EAS)或射频识别(RFID)基座，所述基座自动监控各个基座区，以便确认所述安全标签存在并收集所述安全标签存在的相关数据和相关产品数据，各个所述基座包括电子板，所述电子板包括：

安全标签阅读器或询问电子设备，其具有接收器，所述接收器用于接收来自所述安全标签的无线信号并使用软件无线电方法在宽频率范围内解调所述信号；

通信处理器和相关电子设备，用于与通信媒体连接；

存储设备，用于存储所述收集到的数据；

若干耦合至各个所述基座的相关设备，用于向所述各个对应基座的所述电子牌上的所述存储设备提供安全标签存在数据和所述相关产品数据；

至少一个远程服务器，用于通过所述通信媒体检索收集自所述若干基座的所述存储设备的所述数据；

其中各个所述基座包括：

测向仪，用于检测人经过所述基座时的方向；

各个报警器，与所述基座相联，用于显示人经过所述基座的动作，所述第一报警器显示人经过所述基座和离开商店的动作，所述第二报警器显示人经过所述基座进入商店的动作，所述第三报警器显示人所述基座处的固定位置。

2.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述测向仪包括一对射线束，依次中断所述射线束来确定通过所述基座的动作方向。

3.根据权利要求2所述的防盗安全系统，其中所述测向仪为一种客流量计数器。

4.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述若干EAS或RFID基座设为主基座和副基座组，每个所述组包括具有若干副基座的单个主基座，所述副基座向所述主基座传输所述各个安全标签存在数据和所述相关产品数据；其中所述主基座提供来自所述副基座的所述各个安全标签存在数据和所述相关产品数据以及所述主副基座自身的安全标签存在数据和所述相关产品数据，以便用所述至少一个远程服务器通过所述通信媒体进行检索。

5.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述若干相关设备之一为金属探测器。

6.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述若干相关设备之一为去激活器。

7.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述若干相关设备之一为拆卸器。

8.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述若干相关设备之一为理由码生成器。

9.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述若干相关设备之一为去激活记录仪。

10.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述系统检测所述安全标签的Q，所述系统包括一种算法，该算法用于对响应信号与预存储的标签的分布进行比较。

11.根据权利要求10所述的防盗安全系统，其中所述算法包括：

r = \frac{Σ x_{i} y_{i}}{\sqrt{{Σx}_{i}^{2}} \sqrt{{Σy}_{i}^{2}}}

其中：

x表示所述安全标签的响应信号；

y表示所述预存储标签的分布；

r表示相关系数，其中产生最大r值的y将决定Q值。

12.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述通信媒体为全球通信网络。

13.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述通信媒体为使用调制解调器的电话线。

14.根据权利要求1所述的防盗安全系统，其中所述系统还包括一种远程设备，用于实现所述安全系统的服务诊断。

15.一种带有联结式或嵌入式安全标签的商品相关数据的监控和报告方法，当商品一旦离开商店而可能发生盗窃时，将向店员发出警报；所述方法包括：

提供若干商品电子防盗(EAS)或射频识别(RFID)基座，所述基座自动监控各个基座区，以便确认所述安全标签存在并收集所述安全标签存在的相关数据和相关产品数据；

检测人经过所述各个基座区时的方向并对离开商店、进入商店或基座处的固定位置分别发出警报；

将若干相关设备耦合至各个所述基座，以便向每个相应的所述基座内的电子板提供安全标签存在数据和所述相关产品数据；

将所述各个基座连接到网络中；

使用至少一个远程服务器通过所述通信媒体检索收集自所述若干基座的所述数据。

16.根据权利要求15所述的方法，其中所述提供若干EAS或RFID基座的步骤包括：接收来自所述安全标签的无线信号，并使用软件无线电方法在宽频率范围内解调所述信号。

17.根据权利要求15所述的方法，其中所述检测顾客经过所述基座区时的方向的步骤包括：监控与所述各个基座相联的一对射线束的中断顺序。

18.根据权利要求17所述的方法，其中所述检测顾客经过所述基座区时的方向的步骤还包括：发出各种警报，显示人经过基座的动作。

19.根据权利要求15所述的方法，其中所述连接各个所述基座的步骤包括，将所述若干基座设为主基座和副基座组，其中每个所述组包括具有若干副基座的单个主基座，所述副基座向所述主基座传输所述各个安全标签存在数据和所述相关产品数据；其中所述主基座提供来自所述副基座的所述各个安全标签存在数据和所述相关产品数据以及所述主副基座自身的安全标签存在数据和所述相关产品数据，以便用所述至少一个远程服务器通过所述通信媒体进行检索。

20.根据权利要求15所述的方法，其中所述若干相关设备之一为金属探测器。

21.根据权利要求15所述的方法，其中所述若干相关设备之一为去激活器。

22.根据权利要求15所述的方法，其中所述若干相关设备之一为拆卸器。

23.根据权利要求15所述的方法，其中所述若干相关设备之一为理由码生成器。

24.根据权利要求15所述的方法，其中所述若干相关设备之一为去激活记录仪。

25.根据权利要求15所述的方法，其中所述方法还包括，通过比较来自所述安全标签的响应信号与预存储标签情况来检测所述安全标签的Q的步骤。

26.根据权利要求25所述的方法，其中所述检测所述Q的步骤包括采用一种函数关系：

r = \frac{Σ x_{i} y_{i}}{\sqrt{Σ {x_{i}}^{2}} \sqrt{Σ {y_{i}}^{2}}}

其中：

x表示所述安全标签的响应信号；

y表示所述预存储标签分布；

r表示相关系数，其中产生最大r值的y将决定Q值。

27.根据权利要求15所述的方法，其中所述通信媒体为全球通信网络。

28.根据权利要求15所述的方法，其中所述通信媒体为使用调制解调器的电话线。