CN101770683A - 基于射频识别技术的物品监控方法及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于射频识别技术的物品监控技术。本发明针对现有个人物品安全管理方面的问题，公开了一种基于射频识别技术的物品监控方法及系统。本发明的基于射频识别技术的物品监控方法，在被控物品上置入电子标签，利用读卡器发射读卡信号对电子标签进行扫描识别，当电子标签与读卡器距离超出监控范围时，读卡器发出报警。本发明的基于射频识别技术的物品监控系统，包括置入被控物品的电子标签，内置于便携式个人终端的读卡器，所述便携式个人终端包括功率控制模块，所述功率控制模块与读卡器连接，根据设定的参数控制读卡器的消耗功率，降低所述便携式个人终端的能量消耗。本发明主要用于个人随身物品的防盗监控。

Description

基于射频识别技术的物品监控方法及系统

技术领域

本发明涉及安防监控技术，特别涉及基于射频识别技术的物品监控技术。

背景技术

随着信息技术的不断进步，数码产品向小巧化和大众化发展，个人随身携带的贵重物品也越来越多，如移动电话，笔记本电脑，掌上电脑(PDA，个人数字助理)，数码相机等。另一方面，全球经济一体化的进程造成大量的商业和非商业性质的人员流动，流动人员随身携带了重要的文件、行李、钱包等个人随身物品。如何防止个人随身物品的丢失，提供一种简单、方便、可靠的安全管理方案是一项急需解决的问题。

针对该问题，目前还没有很好的解决方案。首先，最简单的方法是通过物理连接方式来防止丢失，即是将贵重的便携式设备和人用绳索相连，但是，该方法难以用于防止大量个人物品和的大件行李的丢失，缺乏美观性和便捷性。另外一个方法是用两个传感器来防止丢失，一个贴在贵重物品上，一个带在人身上，当传感器之间超过一定距离时报警。这种方式的不足之处在于：一是传感器成本较高，不利于普及；二是贴一个具有一定体积的传感器在电子设备等随身物品上，使用起来不方便。还有一种方法是基于蓝牙技术，控制器通过其内置的蓝牙模块和贵重物品的蓝牙模块交互信息后，检测是否超过安全距离，超过后就报警。这种方式也有其局限性。这不仅要求控制器具有蓝牙功能，还要求所有物品支持蓝牙功能，这在防止非电子类的个人物品丢失的场景下应用受限。

RFID射频识别(Radio Frequency Identification)是20世纪90年代开始兴起并逐渐走向成熟的一种自动识别技术。射频识别技术利用射频信号通过空间耦合来实现无接触信息传递，并通过所传递的信息达到识别目的。具体的，射频识别主要通过读卡器(或称为阅读器)和附着在被识别物体上的电子标签之间的相互信息传递，由读卡器读出标签上携带的信息并交给通讯基站或者上位机处理，并通过网络传输在后台建立数据库，实现对信息的管理。

与目前广泛使用的自动识别技术例如条形码、摄像、磁卡等相比，射频识别技术具有很多突出的优点：第一，非接触操作，长距离识别(可达几厘米至几十米)，无须人工干预，应用便利；第二，无机械磨损，寿命长，可工作于恶劣环境；第三，能识别高速运动物体并可以同时识别多个电子标签；第四，数据安全方面除电子标签的密码保护外，数据部分可用一些算法实现安全管理；第五，读卡器与标签之间存在相互认证的过程，实现安全通信和存储。第六，RFID无源标签价格便宜，利于普及。随着射频自动识别标准的不断完善，RFID开始在物料跟踪、供应链管理、交通运输和门禁控制等领域广泛开始应用，市场前景广阔。因此RFID是实现个人随身物品安全管理的一种可行性较好的技术。

电子标签可分为有源电子标签和无源电子标签。无源电子标签，具有标签体积小、芯片价格低等优点，在电子标签识别系统中应用广泛。无源电子标签的基本工作原理是：读卡器发射电磁波，激活电磁波辐射场内的电子标签，向电子标签供电和传输读卡指令，电子标签收到指令后将存储的数据对负载进行调制后反向散射电磁波到读卡器，读卡器经过解调后得到电子标签返回的数据信息，完成对电子标签的识别。

另一方面，移动电话(或手机)在当今社会已经成为人们沟通联系的主要工具，给人们的生活、工作、学习带来了巨大的便利，几乎成为了个人必须物品。目前在全球范围内使用最广的是所谓第二代手机(2G)，以GSM制式和CDMA为主。它们都是数字制式的，除了可以进行语音通信以外，还可以收发短信(短消息、SMS)、MMS(彩信、多媒体短信)、无线应用协议(WAP)等。中国已经迈入3G时代，以后的3G手机必将成为主流。如果单独开发具有RFID功能的终端，价格会相对价高，不便于普及，也不方便同时携带手机和RFID终端两种设备，因此将RFID模块集成到普及率极高手机中是一种很好的解决方案。一方面可以减小体积，便于携带；另一方面RFID模块与手机可以共享资源，降低价格，容易被人们接受。中国专利申请《包括RFID阅读器的移动通信终端及其收发方法》(公开号CN1937427A)就披露了将RFID阅读器内置于手机的技术。采用相似的技术，很容易实现将RFID阅读器内置于其他便携式个人终端，如PDA、MP3、MP4和笔记本电脑等。

由于读卡器对一定距离内电子标签的识别，需要发射一定能量的电磁波，特别是无源电子标签，读卡器发射的读卡信号还要能够提供无源电子标签工作所需能量，这就要求读卡器具有相应的发射功率。对于便携式个人终端，在有限的能量供应条件下，既要达到一定的识别距离，又要尽可能的降低消耗，以延长个人终端的有效工作时间，这是一种挑战，现有技术均没有很好的解决这个问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题，就是针对现有个人物品安全管理方面的问题，提出一种基于射频识别技术的物品监控方法及系统，提高物品监控的可靠性、延长个人终端的有效工作时间并降低系统成本。

本发明解决所述技术问题采用的基于射频识别技术的物品监控方法，包括以下步骤：

a、在被控物品上置入电子标签，所述电子标签记录有该物品的相关信息；

b、在读卡器中存储所述信息，设定读卡器能够识别所述电子标签的最大距离L；

c、读卡器发射读卡信号对电子标签进行扫描识别；

d、当电子标签与读卡器距离R大于所述最大距离L时，所述读卡器报警；

进一步的：所述读卡信号和/或响应信号为加密信号；

具体的：所述相关信息包括该物品的名称和/或识别编号、属性、重要性等级；

优选的：步骤b中，所述最大距离L＝读卡信号有效的最大距离D，通过控制读卡信号发射功率进行设定；

推荐的：步骤c中，读卡器每隔一段时间以广播方式或轮询方式发射一次读卡信号，对电子标签进行扫描识别；

优选的，所述读卡器内置于移动电话。

本发明的基于射频识别技术的物品监控系统，包括置入被控物品的电子标签，内置于便携式个人终端的读卡器，所述便携式个人终端包括功率控制模块，所述功率控制模块与读卡器连接，根据设定的参数控制读卡器的消耗功率，降低所述便携式个人终端的能量消耗；

进一步的：所述设定的参数包括读卡信号发射距离和/或间隔时间；

具体的：所述便携式个人终端为移动电话；

更具体的：所述功率控制模块由移动电话基带控制器构成。

本发明的有益效果是，能够显著提高物品监控的可靠性，降低系统成本，本发明的功率控制技术，可以根据用户的需要进行设定和更改，既能够兼顾物品监控的需要，又能够提高便携式个人终端的有效工作时间。

附图说明

图1实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图及实施例，详细描述本发明的技术方案。

本发明的基于射频识别技术的物品监控方法实现步骤如下：

第一步，首先在被控物品上置入电子标签，电子标签记录有该物品的名称、识别编号、属性、重要性等级等相关信息；

第二步，在读卡器中建立电子标签数据库，存储电子标签的相关信息，用户通过设定读卡器的发射功率，对读卡器能够识别电子标签的最大距离L进行设定，这里的最大距离L＝读卡信号有效的最大距离D，当电子标签与读卡器的距离R＞距离D时，即电子标签处于读卡器识别范围外，读卡器将不能不能识别该电子标签；通过控制读卡器的发射功率，将读卡信号有效范围控制在最大距离D内，可以在保证识别电子标签的条件下，降低读卡器的消耗功率；

第三步，用户手持内置读卡器的移动电话，发射读卡信号对电子标签进行扫描识别；用户可以设定读卡器每隔一段时间以广播方式或轮询方式发射一次读卡信号，对电子标签进行扫描识别，这种间隙式扫描方式，可以进一步降低读卡器发射读卡信号所消耗的能量，延长移动电话的有效工作时间；

第四步，当电子标签与读卡器距离R大于所述最大距离L时，读卡器输出报警信号，用户的移动电话发出声光报警或振动报警，并在移动电话显示屏上显示对应电子标签的相关信息。报警事件的触发，读卡器可以根据计算确定R是否大于L；如果设定了L＝D，只要读卡器接收不到电子标签的返回信号，即可触发报警事件。

在上述步骤中，读卡信号和电子标签的响应信号均可以通过加密处理，以提高物品监控的可靠性。

实施例

本例的基于射频识别技术的物品监控系统结构如图1所示。包括置入被控物品的电子标签，内置于便携式个人终端的读卡器模块以及便携式个人终端中的功率控制模块，该功率控制模块用于根据设定的参数控制读卡器模块消耗功率，以便对读卡器模块的消耗功率进行控制，降低便携式个人终端的能量消耗。本例的便携式个人终端采用移动电话，其中的功率控制模块由移动电话基带控制器构成。图1中的移动电话包括天线模块、移动通信模块和基带控制器。其中基带控制器既是本例的功率控制模块，也是本例读卡器模块和移动电话共享的部分，除了进行普通移动电话功能处理外，也参与读卡器模块发射信号和接收信号的编码、解码及电子标签识别处理任务的完成。本例的电子标签相关信息数据库可以共享移动通信模块中的存储器，也可以将电子标签相关信息数据存储在读卡器模块中。图1中天线模块为读卡器模块和移动电话共享，包括收发转换、信号匹配等前置处理功能。

本例系统工作原理描述如下：

在需要监控的物品中置入电子标签，图中的电子标签1……n，可以分别代表手提包、行李箱、钱包、照相机等个人随身物品中置入的电子标签，用户可以将这些物品的名称、编号、重要性等级、属性(如物品的构成材料对电磁波接收性能的影响等属性)写入对应的电子标签中，并在内置了读卡器模块的移动电话中存储电子标签相关信息的数据，建立数据库。

用户可以通过移动通信模块的输入设备，如按键、触摸屏等，设定控制读卡器模块消耗功率的参数，这些参数主要包括读卡信号发射距离，即读卡信号有效的最大距离D，以及发射读卡信号的间隔时间。这些参数设定后，功率控制模块可以自动对读卡器模块进行控制。

设定读卡器模块发射读卡信号有效的最大距离D，一是可以控制读卡器模块的消耗功率，因为上述最大距离D与发射功率直接相关，控制发射功率就可以控制上述最大距离D，读卡器模块不需要发射识别距离超过D的读卡信号，以降低不必要的能量消耗；二是可以简化判断电子标签是否超出监控范围的程序，系统不需要根据接收到电子标签的返回信号计算电子标签与读卡器的距离R是否大于D，仅根据是否收到电子标签的返回信号就可以做出判断。

用户可以根据实际的监控要求，如设定D＝2m，即认为被监控的物品与读卡器的距离超过2m为报警事件发生(物品被盗)。假定物品从用户身边(D＝0)经人为般移到2m外，最少需要2s，忽略电磁波传输时间，用户可以设定发射读卡信号的间隔时间为2s，即每隔2s时间以广播或轮询的方式发射一次读卡信号。这样既可以保证实际的物品监控需要，又可以使读卡器模块处于间隙工作状态，从而进一步降低能量消耗，延长移动电话的有效工作时间。

当采用广播方式发射读卡信号时，读卡器模块应具有对多个电子标签返回信息接收的防碰撞机制，比如载波侦听多路访问-冲突避让机制(CSMA-CA)。

上述实施例仅仅用于更清楚地说明本发明，以使本领域技术人员根据上述描述可以实施本发明，上述实施例并不代表对本发明的限制。关于RFID以及内置读卡器的移动电话的相关技术，可以参阅相关专利及文献的报道，本发明不再进行详细描述。

Claims (10)

1.基于射频识别技术的物品监控方法，包括以下步骤：

a、在被控物品上置入电子标签，所述电子标签记录有该物品的相关信息；

b、在读卡器中存储所述信息，设定读卡器能够识别所述电子标签的最大距离L；

c、读卡器发射读卡信号对电子标签进行扫描识别；

d、当电子标签与读卡器距离R大于所述最大距离L时，所述读卡器报警。

2.根据权利要求1所述的基于射频识别技术的物品监控方法，其特征在于：所述读卡信号和/或响应信号为加密信号。

3.根据权利要求1或2所述的基于射频识别技术的物品监控方法，其特征在于：所述相关信息包括该物品的名称和/或识别编号、属性、重要性等级。

4.根据权利要求1、2或3所述的基于射频识别技术的物品监控方法，其特征在于：步骤b中，所述最大距离L＝读卡信号有效的最大距离D，通过控制读卡信号发射功率进行设定。

5.根据权利要求1～4任意一项所述的基于射频识别技术的物品监控方法，其特征在于：步骤c中，读卡器每隔一段时间以广播方式或轮询方式发射一次读卡信号，对电子标签进行扫描识别。

6.根据权利要求1～5任意一项所述的基于射频识别技术的物品监控方法，其特征在于：所述读卡器内置于移动电话。

7.基于射频识别技术的物品监控系统，包括置入被控物品的电子标签，内置于便携式个人终端的读卡器模块，其特征在于：所述便携式个人终端包括功率控制模块，所述功率控制模块与读卡器模块连接，根据设定的参数控制读卡器模块的消耗功率，降低所述便携式个人终端的能量消耗。

8.根据权利要求7所述的基于射频识别技术的物品监控系统，其特征在于：所述设定的参数包括读卡信号发射距离和/或间隔时间。

9.根据权利要求7或8所述的基于射频识别技术的物品监控系统，其特征在于：所述便携式个人终端为移动电话。

10.根据权利要求9所述的基于射频识别技术的物品监控系统，其特征在于：所述功率控制模块由移动电话基带控制器构成。

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