CN103646321A - 一种基于rfid的个人物品管控系统及管控方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于RFID的个人物品管控系统及管控方法，所述物品管控系统包括管控阅读器和管控标签，在管控阅读器上设置与微处理器连接相通的射频芯片和报警指示装置，在管控标签上设置与微处理器连接相通的射频芯片，管控阅读器与管控标签之间通过RFID射频信号双向通信。所述物品管控方法，主要包括：(1)将RFID配对码分别输入管控阅读器和管控标签；(2)管控阅读器与管控标签之间进行配对码通信；(3)管控阅读器判定管控标签是否在管控范围内，如果是，管控阅读器不报警；如果否，管控阅读器报警。本发明的系统组成简单，完全不同于现有复杂的基于RFID技术的物品管控系统，操作容易，实施成本低，并且不需要维护成本。

Description

一种基于RFID的个人物品管控系统及管控方法

技术领域

本发明涉及物联网技术领域，尤其是涉及一种基于RFID的个人物品管控系统及管控方法。

背景技术

现有的个人物品管控主要基于人工管理，缺乏相应的非人工直接管理的技术性管控手段，因此，容易导致物品丢失等安全隐患。特别是一些重要的便携式个人物品，例如笔记本电脑、手机等，由于其中记录了大量个人隐私或者商业秘密信息，如果丢失，则有可能造成无法估量的危害和损失。

目前在市面上已有相应的成熟的物品管控系统，该类物品管控系统基于RFID技术，主要由定位设备、管控标签、阅读器和后台系统组成，其中的管控标签附着于管控物品上。具体的工作方法包括如下四个方面的内容：(1)定位设备发射位置信息；(2)管控标签接收定位设备发送的位置信息，并将位置信息和管控标签信息发送到阅读器；(3)阅读器对管控标签的位置信息和标签信息过滤后发送到后台系统；(4)后台系统根据阅读器发送的相关信息实现对物品的管控。上述基于RFID的物品管控系统组成比较复杂，主要应用于公司、企业等有一定规模的单位，并且系统的维护成本较高，因此，完全不适用于个人物品的管控。

发明内容

本发明要解决的技术问题是：针对现有技术存在的问题，提供一种基于RFID的个人物品管控系统及管控方法，管控更加便捷，且无维护成本。

本发明要解决的技术问题采用以下技术方案来实现：一种基于RFID的个人物品管控系统，包括管控阅读器和管控标签，在所述的管控阅读器上设置与微处理器连接相通的射频芯片和报警指示装置，所述的管控标签上设置与微处理器连接相通的射频芯片，所述管控阅读器与管控标签之间通过RFID射频信号双向通信。

进一步地，所述的管控阅读器主要由微处理器、射频芯片、数据交换接口、报警指示装置以及电源和开关键组成，其中的微处理器分别与射频芯片、数据交换接口、报警指示装置和开关键连接相通，电源分别与微处理器、射频芯片连接相通。

进一步地，所述管控阅读器中的报警指示装置是蜂鸣器，所述蜂鸣器与微处理器连接相通。

进一步地，所述的管控标签主要由微处理器、射频芯片、数据交换接口和电源组成，其中的微处理器分别与射频芯片、数据交换接口连接相通，电源分别与微处理器、射频芯片连接相通。

上述的一种基于RFID的个人物品管控系统的管控方法，包括以下步骤：

步骤1，将RFID配对码分别输入管控阅读器和管控标签；

步骤2，管控阅读器开机，并向管控标签发送查询信息；

步骤3，管控标签接收到管控阅读器的查询信息，唤醒微处理器进入工作状态；

步骤4，管控标签通过管控阅读器查询信息中的配对码识别配对的管控阅读器；

步骤5，管控标签向管控阅读器发送应答信息；

步骤6，管控阅读器接收管控标签的应答信息，并通过应答信息中的配对码识别配对的管控标签；

步骤7，管控阅读器判定管控标签是否在管控范围内，如果是，管控阅读器不报警；如果否，管控阅读器报警。

进一步地，所述步骤1中，通过计算机中的配对码生成程序自动生成随机的配对码，并将生成的配对码分别下载到管控阅读器和管控标签中，作为唯一的识别码。

进一步地，所述步骤2中，当管控阅读器开机后，其向管控标签发送查询信息的频率为1次／秒。

进一步地，所述步骤5中，当管控标签向管控阅读器发送应答信息之后，管控标签即进入低功耗工作模式。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于物品管控系统只需要管控阅读器和管控标签，系统组成简单，完全不同于现有复杂的基于RFID技术的物品管控系统，因此，不需要付出复杂的物品管控系统所必需的维护成本；而且本发明通过配对码生成程序自动生成配对码，利用该生成的配对码作为唯一的识别码，就可以实现对个人物品的管控，操作简单，实施成本低。

附图说明

图1为本发明一种基于RFID的个人物品管控系统的构造图。

图2为图1中管控阅读器的系统组成图。

图3为图1中管控标签的系统组成图。

图4为本发明一种基于RFID的个人物品管控方法的流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示的基于RFID的个人物品管控系统，包括管控阅读器和管控标签，所述的管控阅读器与管控标签之间通过2.4G射频信号进行双向通信。其中的管控阅读器的组成如图2所示，包括微处理器(MCU)、射频芯片(RF IC)、RS232接口、蜂鸣器、电源以及开关键和微波天线，其中的RS232接口作为管控阅读器的数据交换接口，用于配对码数据信息的输入，蜂鸣器是管控系统的报警指示装置，当管控阅读器判定管控标签在管控范围内时，管控阅读器不报警；否则，管控阅读器上的蜂鸣器发出报警声音。管控阅读器中的微处理器分别与射频芯片、RS232接口、蜂鸣器和开关键连接相通，电源采用电池，并分别给微处理器和射频芯片供电。所述的射频芯片与微处理器之间通过SPI接口通信，以保证数据传输速度和提高传输抗干扰性，其发出的射频信号通过微波天线发送到管控标签上。

所述的管控标签的系统构成如图3所示，主要是由微处理器(MCU)、射频芯片(RFIC)、RS232接口和电源、微波天线组成，其中的RS232接口作为管控标签的数据交换接口，用于配对码数据信息的输入；电源采用电池，并分别给微处理器和射频芯片供电；射频芯片与微处理器之间通过SPI接口通信，以保证数据传输速度和提高传输抗干扰性，其发出的射频信号通过微波天线发送到管控阅读器上，从而在管控阅读器和管控标签之间建立起双向通信。管控阅读器和管控标签必须一一配对使用，管控阅读器作为主设备，管控标签作为从设备，因此，管控标签附着于笔记本电脑等个人物品(管控物品)上，管控阅读器由管控者随身携带，管控阅读器和管控标签之间通过预先输入的唯一的配对码进行相互识别。

上述基于RFID的个人物品管控系统的管控方法，如图4所示，其具体内容包括如下步骤：

第1步，将RFID配对码分别输入管控阅读器和管控标签。通常，管控阅读器和管控标签的一一配对是在出厂时设定，其设定过程如下，首先，在配对的普通计算机上安装相应的RFID配对码生成程序，例如通用的“串口助手”软件；然后，通过计算机上的RS232接口分别连接管控阅读器和管控标签；接下来，打开“串口助手”程序，在“串口助手”界面输入一组随机数据信息，信息即可通过RS232接口将该随机数据信息分别下载到管控阅读器和管控标签中，作为唯一的识别码存储。

第2步，按下管控阅读器的开关键，管控阅读器开机，并通过微波天线向管控标签发送查询信息，该查询信息中即含有配对码信息。为了保证管控物品的安全性，可以设定管控阅读器发送查询信息的频率。一般而言，设定管控阅读器开机后，其向管控标签发送查询信息的频率为1次／秒，这样可以保证管控的时效性，提高管控物品的管控安全。

第3步，管控标签通过微波天线接收到管控阅读器的查询信息后，从低功耗唤醒，即射频芯片收到查询信息后自动唤醒微处理器进入工作状态，此时，管控标签的低功耗工作模式产生中断，管控标签接收到管控阅读器发出的查询信息。

第4步，管控标签接收到来自于管控阅读器的查询信息之后，通过该管控阅读器查询信息中的配对码即可识别配对的管控阅读器。由于该配对码具有唯一性，因此，管控标签对于管控阅读器的识别也是唯一的，这样可以大大提高管控的可靠性。

第5步，管控标签通过配对码识别出配对的管控阅读器后，即通过微波天线向管控阅读器发送应答信息，该应答信息中同样也包含有配对码信息，以便于管控阅读器进行识别。当管控标签向管控阅读器发送应答信息之后，管控标签即进入低功耗工作模式。

第6步，管控阅读器通过微波天线接收到管控标签发出的应答信息后，通过该应答信息中的配对码识别配对的管控标签，于是，在管控阅读器与管控标签之间即建立起双向通信。

最后，由管控阅读器判定管控标签是否在管控范围内。如果是，管控阅读器不报警，证明管控物品安全；如果否，则管控阅读器上的蜂鸣器发出报警提示，管控者根据报警即可判定管控物品不在管控范围之内，进而采取相应的应对措施。

当在飞机等特殊场所或者不需要管控的场所，管控阅读器处于关机状态，而管控标签不工作时也处于低功耗状态，即管控标签中的微处理器(MCU)控制射频芯片进入低功耗工作模式，此时，管控标签不对外发射任何无线信号。一旦由管控阅读器发送信息给管控标签，即触发管控标签唤醒低功耗模式而进入工作状态。这种低功耗设计方法保证了管控标签能够长时间地工作，而不需要频繁地更换电池，延长了管控标签的电池使用寿命。

本发明的管控系统采用主从结构，其中的主设备管控阅读器控制从设备管控标签是否发射无线信号，可以适用于特殊场合。管控阅读器与管控标签之间采用了2.4G射频信号进行通信，管控范围大，可以保证管控范围达到50米。整个物品管控系统只需要管控阅读器和管控标签相互配合即可实现物品管控，因此，系统组成简单，完全不同于其他复杂的物品管控系统，且无维护成本，操作方法也比较容易，实施成本比较低，故特别适合于个人物品的管控。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，应当指出的是，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于RFID的个人物品管控系统，包括管控阅读器和管控标签，其特征在于：所述的管控阅读器上设置与微处理器连接相通的射频芯片和报警指示装置，所述的管控标签上设置与微处理器连接相通的射频芯片，所述管控阅读器与管控标签之间通过RFID射频信号双向通信。

2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的个人物品管控系统，其特征在于：所述的管控阅读器由微处理器、射频芯片、数据交换接口、报警指示装置以及电源和开关键组成，其中的微处理器分别与射频芯片、数据交换接口、报警指示装置和开关键连接相通，电源分别与微处理器、射频芯片连接相通。

3.根据权利要求2所述的一种基于RFID的个人物品管控系统，其特征在于：所述管控阅读器中的报警指示装置是蜂鸣器，所述蜂鸣器与微处理器连接相通。

4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于RFID的个人物品管控系统，其特征在于：所述的管控标签由微处理器、射频芯片、数据交换接口和电源组成，其中的微处理器分别与射频芯片、数据交换接口连接相通，电源分别与微处理器、射频芯片连接相通。

5.如权利要求1所述的一种基于RFID的个人物品管控系统的管控方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤1，将RFID配对码分别输入管控阅读器和管控标签；

步骤2，管控阅读器开机，并向管控标签发送查询信息；

步骤3，管控标签接收到管控阅读器的查询信息，唤醒微处理器进入工作状态；

步骤4，管控标签通过管控阅读器查询信息中的配对码识别配对的管控阅读器；

步骤5，管控标签向管控阅读器发送应答信息；

步骤6，管控阅读器接收管控标签的应答信息，并通过应答信息中的配对码识别配对的管控标签；

步骤7，管控阅读器判定管控标签是否在管控范围内，如果是，管控阅读器不报警；如果否，管控阅读器报警。

6.根据权利要求5所述的一种基于RFID的个人物品管控系统的管控方法，其特征在于：所述步骤1中，通过计算机中的配对码生成程序自动生成随机的配对码，并将生成的配对码分别下载到管控阅读器和管控标签中，作为唯一的识别码。

7.根据权利要求5所述的一种基于RFID的个人物品管控系统的管控方法，其特征在于：所述步骤2中，当管控阅读器开机后，其向管控标签发送查询信息的频率为1次／秒。

8.根据权利要求5所述的一种基于R FID的个人物品管控系统的管控方法，其特征在于：所述步骤5中，当管控标签向管控阅读器发送应答信息之后，管控标签即进入低功耗工作模式。

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