CN102467102B - 边界控制方法与系统、低频定位器与标识卡 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种边界控制方法与系统、低频定位器与标识卡，其中，边界控制方法包括：设置于被监管目标上的标识卡根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；所述标识卡根据识别结果，在进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息；所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心，以便所述控制中心产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息。本发明实施例可以有效控制特定人员或物品进出特定区域，从而实现对特定人员或物品的有效监管。

Description

边界控制方法与系统、低频定位器与标识卡

技术领域

本发明涉及通信技术，尤其是一种边界控制方法与系统、低频定位器与标识卡。

背景技术

在实际应用中，经常需要进行区域控制。例如：在医院中，为了防止新生婴儿丢失、病人走出医疗区发生意外等情况，需要限制医院的新生婴儿、病人自行走出医院特定区域；在监护中心，需要对精神病人、老年痴呆症患者进行监护，防止其自行走出监护中心发生意外事故；在监狱，需要对在押犯人进行监管，防止在押犯人越狱出逃。目前，主要采用以下几种方式控制人员进出特定区域：

一种方法是在特定区域边界上设置路障、栏杆、标志牌等，来警告人员不能进出边界。该方法无法防止恶意破坏路障、栏杆越过区域边界的行为，在人员进出区域边界时无法进行自动报警，无法真正实现对特定人员的监管；

另一种方法是采用红外、雷达、振动感应等方式对特定区域进行边界控制，当雷达在特定区域边界探测到物体时，便自动报警，但是雷达探测到任何人与物时均进行报警，无法有效区分被监管对象，容易引起误报警，无法实现对特定人员或物品的有效监管；

再一种方法是采用图像识别技术对特定区域进行边界控制，预先在数据库中录入待监管对象的图像，并采用监控对特定区域的边界进行监控，在有人或物到达特定区域的边界时，采集其图像并与数据库中的图像逐一进行一致性比对，并在比对结果一致时进行报警，但是该方法受环境影响比较大，在能见度不好的黑夜环境中，例如：雾天、雨天、雪天等，无法有效采集到达特定区域的边界的人与物的图像，从而无法对其图像与数据库中的图像进行一致性比对，由于比对结果的不一致，便不进行报警，无法实现对特定人员或物品的有效监管。

因此，采用上述现有技术的方法，均无法控制人员进出特定区域，无法实现对特定人员或物品的有效监管。

发明内容

本发明实施例所要解决的技术问题是：提供一种边界控制方法与系统、低频定位器与标识卡，以有效控制特定人员或物品进出特定区域，从而实现对特定人员或物品的有效监管。

为解决上述技术问题，本发明实施例提供的一种边界控制方法，包括：

设置于被监管目标上的标识卡根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；

所述标识卡根据识别结果，在进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息；

所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心，以便所述控制中心产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息。

本发明实施例提供的一种标识卡，包括：

产生模块，用于在进入低频定位器产生的磁场范围时产生感应电动势；

第一识别模块，用于根据所述产生模块是否产生感应电动势，识别所述标识卡是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；

通信模块，用于根据所述第一识别模块的识别结果，在所述标识卡进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息，以便所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心，由所述控制中心产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息。

本发明实施例提供的一种边界控制系统，包括标识卡、低频定位器、高频基站与控制中心；

所述低频定位器用于产生磁场；

所述标识卡设置于被监管目标上，用于根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；根据识别结果，在进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息；

所述高频基站用于将所述上报消息转发给控制中心；

所述控制中心用于产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息。

基于本发明上述实施例提供的边界控制方法与系统、低频定位器与标识卡，可以将标识卡设置于被监管目标上，通过识别标识卡是否产生感应电动势来获知标识卡是否进入边界区域范围内，该边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围。在标识卡进入边界区域范围内时，标识卡可以向高频基站发送一个上报消息，高频基站将上报消息转发给控制中心后，控制中心便可以产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，从而通过对标识卡的监控实现对被监管目标的有效监管，与现有技术相比，可以在被监管目标进入边界区域范围进行自动报警，并且通过每一个标识卡唯一标识一个被监管目标，不会引起误报警，被监管对象的监控也不受环境影响，真正实现了对被监控对象的有效监管。

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明边界控制方法一个实施例的流程图；

图2为本发明边界控制方法另一个实施例的流程图；

图3为本发明边界控制方法又一个实施例的流程图；

图4为本发明标识卡一个实施例的结构示意图；

图5为本发明标识卡另一个实施例的结构示意图；

图6为本发明标识卡又一个实施例的结构示意图；

图7为本发明低频定位器一个实施例的结构示意图；

图8为本发明边界控制系统一个实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1为本发明边界控制方法一个实施例的流程图。如图1所示，该实施例的边界控制方法包括以下流程：

步骤101，设置于被监管目标上的标识卡根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内。若进入边界区域范围内，执行步骤102。否则，不执行本实施例的后续流程。其中的边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围，例如：边长为0～5米的矩形或正方形区域范围。

步骤102，标识卡向高频基站发送进入边界区域的上报消息，该上报消息中包括唯一标识标识卡的卡标识信息，例如：标识卡的卡号、名称等。

步骤103，高频基站将上报消息转发给控制中心，以便控制中心产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息。

本发明上述实施例提供的边界控制方法，将标识卡设置于被监管目标上，通过识别标识卡是否产生感应电动势来获知标识卡是否进入边界区域范围内，该边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围。在标识卡进入边界区域范围内时，标识卡可以向高频基站发送一个上报消息，高频基站将上报消息转发给控制中心后，控制中心便可以产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，从而通过对标识卡的监控实现对被监管目标的有效监管。

在上述实施例的边界控制方法中，边界区域范围可以包括一个边界界线，在边界区域范围内，标识卡与边界界线的距离越小，磁场强度越大，标识卡产生的感应电动势也越大。根据本发明的一个具体实施例，标识卡根据识别结果，在进入边界区域范围内时，可以根据产生的感应电动势的大小变化，来识别该标识卡靠近或者远离边界界线，从而实现对标识卡的动态智能监控。相应的，步骤102中，还可以在上报消息中包括用于表示标识卡靠近或者远离边界界线的标识卡移动信息，以便控制中心据此获知标识卡的移动状态是靠近边界界线还是远离边界界线。

图2为本发明边界控制方法另一个实施例的流程图。如图2所示，该实施例的边界控制方法包括以下流程：

步骤201，标识卡移动到边界区域范围内时，标识卡中的电感电容(以下简称：LC)并联谐振电路产生感应电动势。

其中的边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围，当标识卡进入低频定位器产生的磁场中时，第一LC并联谐振电路上的电感线圈会产生一个感应电动势，即：第一LC并联谐振电路将低频定位器产生的磁场的能量转换成了电能。在标识卡靠近低频定位器时，电能能量逐渐增加。

步骤202，标识卡中的储能电路存储第一LC并联谐振电路产生的感应电动势对应的电能。随着存储电能能量的增加，储能电路上的电压也会升高。

步骤203，标识卡中的第一单片机检测储能电路上的电压值是否大于预设门限值，来识别标识卡是否进入边界区域范围内。若进入边界区域范围内，执行步骤204。否则，不执行本实施例的后续流程。

步骤204，标识卡向高频基站发送进入边界区域的上报消息，该上报消息中包括唯一标识标识卡的卡标识信息，例如：标识卡的卡号、名称等。

具体的，标识卡可以采用高频电路，例如：无线射频识别(radiofrequency identification，以下简称：RFID)模块，作为通信模块，向高频基站发送上报消息。

步骤205，高频基站将上报消息转发给控制中心，以便控制中心产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，例如：控制中心产生标识卡进入边界区域范围的报警信息，并通过画面、声音和/或消息等方式表达该报警信息，以便管理人员获知标识卡进入边界区域范围。

在图2所示实施例的边界控制方法中，第一单片机检测储能电路上的电压值时，若储能电路上的电压值大于第一单片机的工作电压，可能导致第一单片机的检测引脚被烧坏，为了避免该情况发生，可以根据预先设置的第一单片机所能承受的最高工作电压值，通过标识卡申的稳压电路，例如：稳压二极管，对储能电路进行稳压，将储能电路由于存储电能产生的电压限制在标识卡中第一单片机的工作电压范围内。

另外，标识卡中需要通过一个电源对标识卡中的所有电路，包括：第一LC并联谐振电路、储能电路、稳压电路、通信模块与第一单片机，进行供电，由于该电源需要随着标识卡被设置在被监管目标上，不方便随时充电、更换，因此，为了延长电源的使用时间，就需要省电、节能，基于此，根据本发明的一个具体实施例，在标识卡不需要其工作时，可以将标识卡拿到低频定位器附近，在实际应用中可以表现为“刷卡”的方式，在标识卡与低频定位器之间的距离小于预设距离时，储能电路产生大于预设电压值的高电压，作为触发信号发送给第一单片机；第一单片机根据该触发信号，触发标识卡中的所有电路进入休眠状态，使标识卡消耗的电流降至最低；在需要标识卡其工作时，可以再次将标识卡拿到低频定位器附近，在实际应用中可以表现为“刷卡”的方式，在电路处于休眠状态的标识卡与低频定位器之间的距离小于预设距离时，储能电路产生大于预设电压值的高电压，作为唤醒信号发送给第一单片机；第一单片机根据唤醒信号，唤醒标识卡中的所有电路，使标识卡重新进入工作状态。通过上述流程，实现了标识卡智能节电的效果。

根据本发明的另一个具体实施例，低频定位器产生的磁场具体为变化的磁场。当标识卡进入该变化的磁场中时，标识卡产生的感应电动势为变化的感应电动势，即：如果低频定位器产生的磁场是变化的，也就是说经过调制的，此时，被调制的信息被加载到磁场中，形成低频信号，通过磁场的变化来反映被调制的信息的变化，则标识卡中的第一LC并联谐振电路的电感线圈产生的感应电动势也是变化的，而且变化规律同该低频定位器的磁场变化规律一致，。通过感应电动势的变化可以获知磁场的变化，从而可以获知低频信号的内容，即：被调制的信息的内容。感应电动势越大，低频信号的强度也越大。标识卡具体根据低频信号的强度的大小变化，来识别标识卡靠近或者远离边界界线。通过标识卡中的低频通信电路，对该低频信号进行滤波、放大、解调等处理操作，得到一个方波信号，然后将处理后的低频信号送入标识卡中的第二单片机，第二单片机根据预先设定的编码规则对该方波信号进行分析，便可以获得被调制的信息，即：低频信号携带的信息。

图3为本发明边界控制方法又一个实施例的流程图。如图3所示，该实施例的边界控制方法包括以下流程：

步骤301，标识卡移动到边界区域范围内时，标识卡中的第一LC并联谐振电路产生变化的感应电动势，该变化的感应电动势形成低频信号。

其中的边界区域范围为低频定位器产生的变化磁场范围，当标识卡进入该变化的磁场中时，第一LC并联谐振电路上的电感线圈会产生一个变化规律一致的变化的感应电动势。

基于低频信号的物理特性，该低频信号传输的有效距离通常为0～5米。

步骤302，标识卡中的低频通信电路接收并识别变化的磁场形成的低频信号，例如：通过对该低频信号进行滤波、放大、解调等处理操作，来识别该低频信号，然后将识别出的低频信号发送给该标识卡中的第二单片机。

步骤303，第二单片机根据低频通信电路是否接收到低频信号，来识别是否进入边界区域范围内。若进入边界区域范围内，执行步骤304。否则，不执行本实施例的后续流程。

步骤304，标识卡向高频基站发送进入边界区域的上报消息，该上报消息中包括唯一标识标识卡的卡标识信息，例如：标识卡的卡号、名称等。

具体的，标识卡可以采用高频电路，例如：RFID模块，作为通信模块，向高频基站发送上报消息。

步骤305，高频基站将上报消息转发给控制中心，以便控制中心产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，例如：控制中心产生标识卡进入边界区域范围的报警信息，并通过画面、声音和/或消息等方式表达该报警信息，以便管理人员获知标识卡进入边界区域范围。

另外，根据本发明的又一个具体实施例，在上述图3所示实施例的边界控制方法中，低频信号具体为定位信号，该定位信号中包括唯一标识低频定位器的定位器标识信息，例如：该低频定位器的标识号、名称等。相应的，步骤302中，低频通信电路识别出该低频信号为定位信号。步骤304中，通信模块可以在上报消息中写入定位器标识信息后发送该上报信息。高频基站将上报消息转发给控制中心后，控制中心可以根据预先建立的定位器标识与低频定位器位置之间的对应关系信息，识别上报消息中的定位器标识信息对应的低频定位器位置，由于边界区域范围即为低频定位器产生的变化磁场范围，根据该低频定位器位置，便可以获知标识卡所处的边界区域范围，由于低频信号传输的有效距离通常仅有0～5米，对应磁场的范围也比较小，仅为0～5米的矩形或正方形区域，因此，可以实现对被监管目标的精确定位，将被监管目标定位在该0～5米的矩形或正方形或圆形区域内。

另外，标识卡中需要通过一个电源对标识卡中的所有电路，包括：第一LC并联谐振电路、低频通信电路、通信模块与第二单片机，进行供电，由于该电源需要随着标识卡被设置在被监管目标上，不方便随时充电、更换，因此，为了延长电源的使用时间，就需要省电、节能，基于此，根据本发明的一个具体实施例，不仅可以通过低频定位器发射定位信号，还可以发射休眠信号与唤醒信号。当低频定位器发送低频信号时，通过图3所示实施例的步骤303，低频通信电路可以识别出该低频信号具体为定位信号、休眠信号或者唤醒信号。在标识卡不需要其工作时，可以将标识卡拿到低频定位器附近，在实际应用中也可以通过“刷卡”的方式，第二单片机根据低频通信电路的识别结果，在低频信号为定位信号时，执行定位流程，即：开始执行步骤304通信模块在上报消息中写入定位器标识信息后发送该上报信息的操作。在低频信号为休眠信号时，第二单片机触发标识卡中的所有电路进入休眠状态，使标识卡消耗的电流降至最低；在需要标识卡其工作时，可以再次将标识卡拿到低频定位器附近，在实际应用中可以通过“刷卡”的方式，第二单片机根据低频通信电路的识别结果，获知低频信号为唤醒信号时，唤醒标识卡中的所有电路，使标识卡重新进入工作状态。通过上述流程，实现了标识卡智能节电的效果。

在本发明上述各实施例的边界控制方法中，可以预先设置标识卡与设置该标识卡的被监管目标的各种属性信息之间的对应关系，其中的属性信息例如：被监管人员的姓名、性别、年龄、所在部门等信息，通过本发明上述各实施例的边界控制方法，控制中心接收到上报信息后，可以查询预先设置的标识卡与被监管目标的各种属性信息之间的对应关系，进一步获知进入边界区域范围的被监管目标的各种属性信息。

图4为本发明标识卡一个实施例的结构示意图。该实施例的标识卡可用于实现本发明上述各边界控制方法中标识卡的相应功能。如图4所示，其包括产生模块401、第一识别模块402与通信模块403。其中，产生模块401用于在进入低频定位器产生的磁场范围时产生感应电动势。第一识别模块402用于根据产生模块401是否产生感应电动势，识别标识卡是否进入边界区域范围内，该边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围，具体的，该边界区域范围的大小由低频定位器中线圈的形状、大小决定，例如：线圈为做成1＊15米的矩形时，线圈的矩形面向外辐射磁场，产生的磁场距离矩形面0～5米，相应的边界区域范围为1＊15＊(0～5)米的立方体区域范围。通信模块403用于根据第一识别模块402的识别结果，在标识卡进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，该上报消息中包括唯一标识标识卡的卡标识信息，以便高频基站将上报消息转发给控制中心，由控制中心产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息。具体的，通信模块403可以是一个高频电路，例如：RFID模块。

本发明上述实施例提供的标识卡，可以在进入边界区域范围时产生感应电动势，通过识别标识卡产生感应电动势便可获知标识卡进入了边界区域范围，从而向高频基站发送上报消息，高频基站将上报消息转发给控制中心后，控制中心便可以产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，将标识卡设置于被监管目标上，便可以通过对标识卡的监控实现对被监管目标的有效监管。

另外，作为本发明的一个具体实施例，与边界控制方法实施例相应的，边界区域范围包括一个边界界线，在边界区域范围内，标识卡与边界界线的距离越小，磁场强度越大，标识卡产生的感应电动势越大。再参见图4，标识卡还可以包括第二识别模块404，用于根据第一识别模块402的识别结果，在标识卡进入边界区域范围内时，根据产生模块401产生的感应电动势的大小变化，来识别标识卡靠近或者远离边界界线。相应的，通信模块403还用于在上报消息中加入用于表示标识卡靠近或者远离边界界线的标识卡移动信息，以便控制中心获知标识卡是正在靠近边界界线还是正在远离边界界线，从而实现对标识卡的动态智能监控。

图5为本发明标识卡另一个实施例的结构示意图。该实施例的标识卡可以实现图2所示边界控制方法实施例中标识卡的相应功能。如图5所示，与图4所示的实施例相比，该实施例中，产生模块401具体为第一LC并联谐振电路501。标识卡还包括储能电路502，用于存储第一LC并联谐振电路501产生的感应电动势对应的电能。第一识别模块402具体为第一单片机503，具体通过检测储能电路502上的电压值是否大于预设门限值，来识别标识卡是否进入边界区域范围内。

进一步的，再参见图5，与方法实施例相应，作为本发明标识卡的另一个具体实施例，标识卡还可以包括稳压电路504，用于对储能电路502进行稳压，将储能电路502由于存储电能产生的电压限制在第一单片机503的工作电压范围内。作为本发明的一个具体实施例，稳压电路504具体可以通过稳压二极管实现。

更进一步的，再参见图5，与方法实施例相应，作为本发明标识卡的又一个具体实施例，标识卡还可以包括电源505，用于对标识卡中的所有电路，包括第一LC并联谐振电路501、储能电路502、稳压电路504、通信模块403、第二识别模块404与第一单片机503，进行供电。相应的，储能电路502还用于在标识卡与低频定位器之间的距离小于预设距离时，产生大于预设电压值的高电压，作为触发信号发送给第一单片机503，以及在电路处于休眠状态的标识卡与低频定位器之间的距离小于预设距离时，产生大于预设电压值的高电压，作为唤醒信号发送给第一单片机503。第一单片机503还用于根据储能电路502发送的触发信号，触发标识卡中的所有电路进入休眠状态，以及根据储能电路502发送的唤醒信号，唤醒标识卡中的所有电路，使标识卡进入工作状态。

另外，与边界控制方法实施例相应，低频定位器产生的磁场具体为变化的磁场，作为本发明标识卡的一个具体实施例，产生模块401产生的感应电动势为变化的感应电动势，该变化的感应电动势反应低频信号的强度，感应电动势越大，低频信号的强度越大。第二识别模块402具体根据低频信号的强度的大小变化，来识别标识卡靠近或者远离边界界线。

图6为本发明标识卡又一个实施例的结构示意图，该实施例的标识卡可以实现图3所示边界控制方法实施例中标识卡的相应功能。如图6所示，与图4所示的实施例相比，该实施例中，产生模块401具体为第一LC并联谐振电路501。标识卡还包括低频通信电路601，用于接收并识别变化的磁场形成的低频信号。相应的，第一识别模块402具体为第二单片机602，具体根据低频通信电路601是否接收到低频信号，来识别标识卡是否进入边界区域范围内。

另外，与边界控制方法实施例相应，作为本发明标识卡的另一个具体实施例，在图6所示标识卡实施例中，低频信号具体可以是一个定位信号，该定位信号中包括唯一标识低频定位器的定位器标识信息。相应的，通信模块403还用于在上报消息中加入定位器标识信息。

进一步的，与边界控制方法实施例相应，作为本发明标识卡的又一个具体实施例，在图6所示标识卡实施例中，低频通信电路601具体识别低频信号为定位信号、休眠信号或者唤醒信号。相应的，标识卡还可以包括电源505，用于对标识卡中的所有电路，包括第一LC并联谐振电路501、低频通信电路601、通信模块403、第二识别模块404与第二单片机601，进行供电。第二单片机603根据低频通信电路601的识别结果，在低频信号为定位信号时，在上报消息中写入定位器标识信息，并开始执行向高频基站发送进入边界区域的上报消息的操作；在低频信号为休眠信号时，触发标识卡中的所有电路进入休眠状态；在低频信号为唤醒信号时，唤醒标识卡中的所有电路，使标识卡进入工作状态。

图7为本发明低频定位器一个实施例的结构示意图。如图7所示，该实施例的低频定位器包括第三单片机701、功率放大电路702与第二LC串联谐振电路703。其中，第三单片机701用于产生低频脉宽调制(pulse width modulation，以下简称：PWM)信号，该PWM信号具体为一个方波信号。功率放大电路702用于对第三单片机701产生的PWM信号进行功率放大，将PWM信号的功率放大到预设功率值。第二LC串联谐振电路703用于将放大的PWM信号转换为正弦波信号，该正弦波信号产生交变电流，该交变电流便在LC串联谐振电路周围产生磁场。第二LC串联谐振电路中的线圈作为天线，其各项参数，包括形状，大小等，均可以根据实际应用中的现场情况进行定制，以便控制产生的磁场范围大小。

本发明上述实施例提供的低频定位器，可以在一个区域范围内产生一个磁场，这样，标识卡进入该磁场范围内时，便会产生产生感应电动势，将标识卡设置于被监管目标上，通过识别标识卡是否产生感应电动势来获知标识卡是否进入边界区域范围内，该边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围。在标识卡进入边界区域范围内时，标识卡可以向高频基站发送一个上报消息，高频基站将上报消息转发给控制中心后，控制中心便可以产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，从而通过对标识卡的监控实现对被监管目标的有效监管。

与图3以及图6所示的实施例相应的，图7中第二LC串联谐振电路703产生的磁场具体可以为变化的磁场。

图8为本发明边界控制系统一个实施例的结构示意图。该实施例的边界控制系统可以实现本发明上述各实施例的边界控制方法。如图8所示，该实施例的边界控制系统包括标识卡1、低频定位器2、高频基站3与控制中心4。其中，低频定位器2用于产生磁场。标识卡1设置于被监管目标上，用于根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内，该边界区域范围为低频定位器2产生的磁场范围；根据识别结果，在进入边界区域范围内时，向高频基站3发送进入边界区域的上报消息，该上报消息中包括唯一标识标识卡的卡标识信息。高频基站3用于将标识卡1发送的上报消息转发给控制中心4。控制中心4用于产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息。

本发明上述实施例提供的边界控制系统，可以通过低频定位器边界区域范围内产生一个磁场，将标识卡设置于被监管目标上，通过识别标识卡是否产生感应电动势来获知标识卡是否进入边界区域范围内，该边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围。在标识卡进入边界区域范围内时，标识卡可以向高频基站发送一个上报消息，高频基站将上报消息转发给控制中心后，控制中心便可以产生并发出标识卡进入边界区域范围的报警信息，从而通过对标识卡的监控实现对被监管目标的有效监管。

本发明上述实施例的边界控制系统中，低频定位器2具体可以通过图7所示实施例提供的低频定位器实现，标识卡1具体可以通过图4与图5任一实施例提供的标识卡实现。

另外，在图7所示实施例中，低频定位器2产生的磁场为变化的磁场时，标识卡1具体可以通过图4与图6任一实施例提供的标识卡实现。

进一步的，在本发明上述实施例的边界控制系统中，上报消息中包括定位器标识信息时，控制中心4还可以用于识别上报消息中的定位器标识信息对应的低频定位器位置，以便获知标识卡所处的边界区域范围。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似的部分相互参见即可。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

作为本发明边界控制方法实施例的一个应用，可以将低频定位器安装到需要监控的物体上，在标识卡进入低频定位器产生的边长0～5米矩形或正方形或圆形磁场范围内时，通过本发明实施例的流程，就可以获知标识卡靠近了此物体；通过安装到需要监控物体上的低频定位器的定位器标识信息，例如：编号，则当标识卡靠近被监控物体时，通过本发明实施例的流程，就可以知道标识卡具体靠近了哪个需要监控的物体。

作为本发明边界控制方法实施例的另一个应用，可以将低频定位器安装在需要定位的位置上，低频定位器的定位器标识信息可以代表此处的位置信息，当标识卡靠近该低频定位器时，会接收该低频定位器发出的定位器标识信息，由于低频信号传输的有效距离较小，通常只有0～5米，通过本发明图3实施例的流程，获知定位器标识信息后，便可以获知携带标识卡的被监管对象当前的位置信息，从而实现对被监管对象的精确定位。

本领域普通技术人员可以理解：实现上述方法实施例的全部或部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算机可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

本发明实施例可以通过对标识卡的监控实现对被监管目标的有效监管，可以在被监管目标进入边界区域范围进行自动报警，并且通过每一个标识卡唯一标识一个被监管目标，不会引起误报警，被被监管对象的监控也不受环境影响，真正实现了对被监控对象的有效监管。

本发明的描述是为了示例和描述起见而给出的，而并不是无遗漏的或者将本发明限于所公开的形式。很多修改和变化对于本领域的普通技术人员而言是显然的。选择和描述实施例是为了更好说明本发明的原理和实际应用，并且使本领域的普通技术人员能够理解本发明从而设计适于特定用途的带有各种修改的各种实施例。

Claims (20)

1.一种边界控制方法，其特征在于，包括：

设置于被监管目标上的标识卡根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；

所述标识卡根据识别结果，在进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息；

所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心，以便所述控制中心产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息；以及

所述标识卡与所述低频定位器之间的距离小于预设距离时，所述标识卡中的储能电路产生大于预设电压值的高电压，作为触发信号发送给所述标识卡中的第一单片机；

所述第一单片机根据所述触发信号，触发所述标识卡中的所有电路进入休眠状态；

电路处于休眠状态的标识卡与所述低频定位器之间的距离小于预设距离时，所述储能电路产生大于预设电压值的高电压，作为唤醒信号发送给所述第一单片机；

所述第一单片机根据所述唤醒信号，唤醒所述标识卡中的所有电路，使所述标识卡进入工作状态。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述边界区域范围包括边界界线，在所述边界区域范围内，所述标识卡与所述边界界线的距离越小，磁场强度越大，所述标识卡产生的感应电动势越大；

所述标识卡根据识别结果，在进入边界区域范围内时，根据产生的感应电动势的大小变化，识别所述标识卡靠近或者远离所述边界界线；

所述上报消息中还包括用于表示所述标识卡靠近或者远离所述边界界线的标识卡移动信息。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述标识卡通过第一LC并联谐振电路产生感应电动势；

所述方法还包括：所述标识卡中的储能电路存储所述感应电动势对应的电能；

所述标识卡根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内包括：所述标识卡中的第一单片机通过检测所述储能电路上的电压值是否大于预设门限值，来识别所述标识卡是否进入边界区域范围内。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括：所述标识卡中的稳压电路对所述储能电路进行稳压，将所述储能电路由于存储电能产生的电压限制在所述标识卡中第一单片机的工作电压范围内。

5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁场具体为变化的磁场，所述标识卡产生的感应电动势为变化的感应电动势，所述变化的感应电动势反应低频信号的强度；所述感应电动势越大，所述低频信号的强度越大；

所述标识卡具体根据低频信号的强度的大小变化，来识别所述标识卡靠近或者远离所述边界界线。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述标识卡通过第一LC并联谐振电路产生变化的感应电动势；

所述方法还包括：所述标识卡中的低频通信电路接收并识别变化的磁场形成的低频信号；

所述标识卡根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内包括：所述标识卡中的第二单片机根据所述低频通信电路是否接收到低频信号，来识别是否进入边界区域范围内。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述低频信号具体为定位信号，所述定位信号中包括唯一标识所述低频定位器的定位器标识信息；

所述上报消息中还包括所述定位器标识信息；

所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心后，还包括：

所述控制中心根据定位器标识与低频定位器位置之间的对应关系信息，识别所述上报消息中的定位器标识信息对应的低频定位器位置，以便获知所述标识卡所处的边界区域范围。

8.根据权利要求6或7所述的方法，其特征在于，所述低频通信电路识别所述低频信号包括：所述低频通信电路识别所述低频信号为定位信号、休眠信号或者唤醒信号；所述第二单片机根据所述低频通信电路的识别结果，在所述低频信号为定位信号时，在上报消息中写入所述定位器标识信息，并执行所述向高频基站发送进入边界区域的上报消息的操作；在所述低频信号为休眠信号时，触发所述标识卡中的所有电路进入休眠状态；在所述低频信号为唤醒信号时，唤醒所述标识卡中的所有电路，使所述标识卡进入工作状态。

9.一种标识卡，其特征在于，包括：

产生模块，用于在进入低频定位器产生的磁场范围时产生感应电动势；

第一单片机，用于根据所述产生模块是否产生感应电动势，识别所述标识卡是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；以及根据储能电路发送的触发信号，触发所述标识卡中的所有电路进入休眠状态，根据所述储能电路发送的唤醒信号，唤醒所述标识卡中的所有电路，使所述标识卡进入工作状态；

通信模块，用于根据所述第一单片机的识别结果，在所述标识卡进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息，以便所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心，由所述控制中心产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息；

电源，用于对所述标识卡中的所有电路进行供电，所述所有电路包括第一LC并联谐振电路、所述储能电路、稳压电路、所述通信模块与所述第一单片机；

所述储能电路，用于在所述标识卡与所述低频定位器之间的距离小于预设距离时，产生大于预设电压值的高电压，作为触发信号发送给所述第一单片机，以及在电路处于休眠状态的标识卡与所述低频定位器之间的距离小于预设距离时，产生大于预设电压值的高电压，作为唤醒信号发送给所述第一单片机。

10.根据权利要求9所述的标识卡，其特征在于，所述边界区域范围包括边界界线，在所述边界区域范围内，所述标识卡与所述边界界线的距离越小，磁场强度越大，所述标识卡产生的感应电动势越大；

所述标识卡还包括第二识别模块，用于根据第一单片机的识别结果，在所述标识卡进入边界区域范围内时，根据所述产生模块产生的感应电动势的大小变化，识别所述标识卡靠近或者远离所述边界界线；

所述通信模块还用于在所述上报消息中加入用于表示所述标识卡靠近或者远离所述边界界线的标识卡移动信息。

11.根据权利要求10所述的标识卡，其特征在于，所述产生模块具体为第一LC并联谐振电路；

所述储能电路，还用于存储所述第一LC并联谐振电路产生的感应电动势对应的电能；

所述第一单片机，具体通过检测所述储能电路上的电压值是否大于预设门限值，来识别所述标识卡是否进入边界区域范围内。

12.根据权利要求11所述的标识卡，其特征在于，所述稳压电路，用于对所述储能电路进行稳压，将所述储能电路由于存储电能产生的电压限制在所述第一单片机的工作电压范围内。

13.一种标识卡，其特征在于，包括：

产生模块，用于在进入低频定位器产生的磁场范围时产生感应电动势；

通信模块，用于根据第二单片机的识别结果，在所述标识卡进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息，以便所述高频基站将所述上报消息转发给控制中心，由所述控制中心产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息；

低频通信电路，用于接收并识别变化的磁场形成的低频信号为定位信号、休眠信号或者唤醒信号；

电源，用于对所述标识卡中的所有电路进行供电，所述所有电路包括第一LC并联谐振电路、所述低频通信电路、所述通信模块与第二单片机；

所述第二单片机，用于根据所述产生模块是否产生感应电动势，识别所述标识卡是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；以及根据所述低频通信电路的识别结果，在所述低频信号为定位信号时，在上报消息中写入所述定位器标识信息，并执行所述向高频基站发送进入边界区域的上报消息的操作；在所述低频信号为休眠信号时，触发所述标识卡中的所有电路进入休眠状态；在所述低频信号为唤醒信号时，唤醒所述标识卡中的所有电路，使所述标识卡进入工作状态。

14.根据权利要求13所述的标识卡，其特征在于，所述边界区域范围包括边界界线，在所述边界区域范围内，所述标识卡与所述边界界线的距离越小，磁场强度越大，所述标识卡产生的感应电动势越大；

所述标识卡还包括第二识别模块，用于根据第一单片机的识别结果，在所述标识卡进入边界区域范围内时，根据所述产生模块产生的感应电动势的大小变化，识别所述标识卡靠近或者远离所述边界界线；

所述通信模块还用于在所述上报消息中加入用于表示所述标识卡靠近或者远离所述边界界线的标识卡移动信息。

15.根据权利要求14所述的标识卡，其特征在于，所述磁场具体为变化的磁场，所述产生模块产生的感应电动势为变化的感应电动势，所述变化的感应电动势反应低频信号的强度；所述感应电动势越大，所述低频信号的强度越大；

所述第二识别模块具体根据低频信号的强度的大小变化，来识别所述标识卡靠近或者远离所述边界界线。

16.根据权利要求15所述的标识卡，其特征在于，所述产生模块具体为第一LC并联谐振电路；

所述第二单片机，具体根据所述低频通信电路是否接收到低频信号，来识别所述标识卡是否进入边界区域范围内。

17.根据权利要求16所述的标识卡，其特征在于，所述低频信号具体为定位信号，所述定位信号中包括唯一标识所述低频定位器的定位器标识信息；

所述通信模块还用于在所述上报消息中加入所述定位器标识信息。

18.一种边界控制系统，其特征在于，包括标识卡、低频定位器、高频基站与控制中心；

所述低频定位器用于产生磁场；

所述标识卡设置于被监管目标上，用于根据是否产生感应电动势，识别是否进入边界区域范围内，所述边界区域范围为低频定位器产生的磁场范围；根据识别结果，在进入边界区域范围内时，向高频基站发送进入边界区域的上报消息，所述上报消息中包括唯一标识所述标识卡的卡标识信息；

所述高频基站用于将所述上报消息转发给控制中心；

所述控制中心用于产生并发出所述标识卡进入边界区域范围的报警信息；以及在所述上报消息中包括定位器标识信息时，识别所述上报消息中的定位器标识信息对应的低频定位器位置，以便获知所述标识卡所处的边界区域范围。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述标识卡具体为权利要求9至12任意一项所述的标识卡；

所述低频定位器包括：

第三单片机，用于产生低频脉宽调制PWM信号；

功率放大电路，用于对所述PWM信号进行功率放大；

第二LC串联谐振电路，用于将放大的PWM信号转换为正弦波信号，在所述第二LC串联谐振电路周围产生磁场。

20.根据权利要求18所述的系统，其特征在于，所述标识卡具体为权利要求13至17任意一项所述的标识卡；

所述低频定位器包括：

第三单片机，用于产生低频脉宽调制PWM信号；

功率放大电路，用于对所述PWM信号进行功率放大；

第二LC串联谐振电路，用于将放大的PWM信号转换为正弦波信号，在所述第二LC串联谐振电路周围产生变化的磁场。