CN104332011A - 一种具备节能防拆检测机制的腕带 - Google Patents

Abstract

本发明提供具备节能防拆检测机制腕带，包括：处理单元(1)，判断是否发出防拆卸控制信号，进行拆卸报警信息的发送；防拆开关(2)，向处理单元(1)发出触发信号，触发信号通知处理单元(1)检测是否应发出所述防拆卸控制信号；以及防拆卸确认电路(3)，在防拆开关(2)发出触发信号后判断防拆开关是否处于触发状态，防拆开关(2)分别与处理单元(1)、防拆卸确认电路(3)电连接，处理单元(1)还与防拆卸确认电路(3)电连接，防拆开关(2)至少包括一开关装置，其在被接通时向处理单元(1)发出触发信号。还提供腕带中进行防拆卸预防的控制方法。采用通路检测，无需对检测电路通电，比传统防拆检测更节能。

Description

一种具备节能防拆检测机制的腕带

技术领域

本发明涉及腕带，具体地涉及一种2.4G有源RFID腕带，尤其是一种具备防拆检测机制的2.4G有源RFID腕带，更为具体地涉及一种具备防拆检测机制的可远程预警的2.4G有源RFID腕带。

背景技术

RFID，射频微波识别技术，作为物联网的技术基础，在物联网应用的飞速发展下，相关的技术与产业也随之迅速发展，呈爆炸式发展的趋势。近年来，物联网产业在各地都有越来越热的发展趋势，各地的新的建设都或多或少的采用了物联网的技术。智能化建筑、智能化医疗、智能化农业、智能化校园、智能化园区、智能化医疗等等，这些新的概念不断地改变我们的生活，在使生活便利的同时，也将物联网的概念带入生活。随之而来的，是对基础的RFID产业的需求。RFID技术是物联网发展的基础，RFID产品大量应用在物联网之中，越演越烈的物联网及其推广，是建立在RFID技术的大量应用与RFID产业飞速发展的基础之上。

本发明“一种具备节能防拆检测机制的腕带”将2.4G有源RFID技术、防拆检测技术结合，设计出针对监狱人员的管理，医院母婴管理、特殊人群管理等领域。可以实现对人物、物品等对象的可靠跟踪、位置查询等功能。有效弥补传统定位、跟踪设备由于人为故意拆除破坏而造成系统失去可靠性的问题。本设计可用于各种低频，高频，有源，半有源以及多功能组合腕带上，让腕带更省电、安全、可靠。随着含义本发明产品的推出，一定可以在针对特殊人群监督管理的终端设备中取得良好的市场竞争力。

发明内容

针对上述没有结构简单的防拆卸腕带的技术缺陷，本发明的目的是提供具备节能防拆检测机制的腕带。

根据本发明的一个方面，提供一种具备节能防拆检测机制的腕带，其至少包括：

处理单元1，其用于判断是否发出防拆卸控制信号，进行拆卸报警信息的发送；

防拆开关2，其用于向所述处理单元1发出触发信号，所述触发信号通知所述处理单元1检测是否应发出所述防拆卸控制信号；以及

防拆卸确认电路3，其用于在所述防拆开关2发出所述触发信号后判断所述防拆开关是否处于触发状态，

其中，所述防拆开关2分别与所述处理单元1、防拆卸确认电路3电连接，所述处理单元1还与所述防拆卸确认电路3电连接，

其中，所述防拆开关2至少包括一开关装置，其在被接通时向所述处理单元1发出所述触发信号。

优选地，所述防拆卸确认电路3为一MOS管，所述MOS管的漏极D脚接地，源极S脚连接所述防拆开关2，栅极G脚连接所述处理单元1。

优选地，当所述处理单元1接收到所述触发信号后，对所述防拆开关2进行检测，确认被拆开以后，发出腕带被拆开的报警信号。

优选地，所述触发信号为一高电平信号。

优选地，所述具备节能防拆检测机制的腕带还包括一嵌入式安全控制模块，所述嵌入式安全控制模块与所述处理单元1电连接。

优选地，所述具备节能防拆检测机制的腕带还包括一无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述处理单元1电连接。

根据本发明的另一个方面，一种在根据上述的腕带中进行防拆卸预防的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.所述处理单元1判断是否接收到外部中断服务请求，所述外部中断服务请求与所述触发信号相适应；

b.所述处理单元1判断所述腕带是否真正被拆开；

c.若所述腕带真正被拆开，则所述处理单元1发出所述防拆卸控制信号。

优选地，所述步骤b包括如下步骤：

b1.所述处理单元1检测防拆卸确认电路3相连接的接触点的信号的变化；

b2.若所述信号变为高电平，则确定所述腕带真正被拆开。

优选地，基于所述防拆卸控制信号，还包括如下操作中的任一种或任多种：

-所述腕带被拆开的信息被写入所述嵌入式安全控制模块内。

-所述腕带被拆开的信息被通过所述无线通讯模块发送。

根据本发明的另一个方面，上述具备节能防拆检测机制的腕带还可以通过如下方式实现：

处理单元：判断是否发出防拆卸控制信号，并将拆卸报警信息发送给相关人员。

拆卸开关：与处理单元1和防拆卸确认电路3相连，检测机制的发起部分，若腕带被非法拆卸，则该拆卸开关端点2会与端点3相连接。

防拆卸确认电路：与拆卸开关2和处理单元1相连，在拆卸开关2中端点2与端点3相连接时，造成MOS管的导通，在MOS管的栅极G端产生突变的信号，将该信号传递给处理单元1，使得处理单元1能够确认拆卸开关确实已经被接通，进而认定腕带已经被非法打开，从而向相关人员发出相应的报警信息。

本发明所提供的新型的腕带防拆检测机制，与传统的腕带防拆检测机制不同之处在于，传统腕带采用的是开路检测，即拆腕带时，检测电路断开，产生预警信息。而本设计采用通路检测，即拆腕带时，检测电路闭合，产生预警信息。整个过程无需对检测电路通电，从而达到比传统防拆检测更节能的目的。

附图说明

通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：

图1示出具备节能防拆检测机制的腕带的电路原理图；以及

图2示出具备节能防拆检测机制的腕带中处理单元对防拆开关进行检测的流程图。

标号说明：

1.处理单元，2.防拆开关，3.防拆卸确认电路

具体实施方式

本领域技术人员理解，在本发明中，在现有的可以对腕带进行防拆检测的设计中，当腕带被强制拆除或者其他非正常原因拆除时产生报警信号，然后向相关人员发出报警信号，报告该腕带被强制拆除的信号以及腕带的ID，方便进行相应的处理。在该基础上，由于传统腕带采用的是开路检测，即拆开腕带时，检测电路断开，产生预警信息。而本设计采用通路检测，即在拆开腕带时，检测电路闭合，产生预警信息。整个过程无需对检测电路通电，从而达到比传统的防拆检测设计更节能的目的。

其特征在于，包括处理单元1，通过接收检测电路发出的触发信号，来判断防拆开关2是否被拆除以及向相应的人员发送报警信息，该报警信息包括“腕带ID+拆卸报警信息”，还包括防拆开关2以及防拆卸确认电路3，用来确认防拆开关是否被非法拆开的MOS管电路部分。该防拆开关与处理单元点相连，当防拆开关2被非法拆开时，使得MOS管电路部分导通，将MOS管电路的导通信号发送到处理单元1中，使得处理单元1能够确认到该防拆开关2已被非法拆开，然后启动相应的报警程序。

在此基础上，图1示出具备节能防拆检测机制的腕带的电路原理图。本领域技术人员理解，该电路图包括如下三部分：处理单元1、防拆开关2、防拆卸确认电路3。处理单元1能够实现对防拆开关2的状态的检测，当腕带闭合时，上述图1中的所述防拆开关中的SW1的2脚(检测脚)与1脚接通，此时检测脚接地，检测电路没有电流通过，检测脚处于中断监控状态。具体地，在本实施例中，所述处理单元1采用微控制单元(MCU)实现，而在其他优选实施例中，所述处理单元1也可以采用其他芯片，这并不影响本发明的技术内容。

当图1中的防拆开关的SW1被非法拆开或防拆开关因为异常原因弹开时，图1所示SW1的2脚与3脚接通，即接到VCC上，因而会在MCU的中断管脚上产生一个由低到高的电平跳变，所述跳变立即会产生一个中断，MCU随机进入中断服务程序，中断服务程序会去进一步确认SW1确实被打开，在确认防拆开关打开时，把非法拆卸信息写入ESAM中，并做其它的相关处理。防拆开关2分别与处理单元1和防拆卸确认电路3相连接。

具体地，在图1所示实施例中，本领域技术人员理解，优选地，所述防拆卸确认电路3为一MOS管，所述MOS管的漏极D脚接地，源极S脚连接所述防拆开关2，栅极G脚连接所述处理单元1。当腕带被非法打开时，防拆开关中的2脚则会与3脚相连，接到VCC上。使处理单元1，即MCU的中断管脚接接触点上产生由低到高的电平跳变，使MCU进入相应的中断服务程序。同时，当腕带被打开时，所述防拆开关中的2脚与3脚相连接，此时检测电路便与VCC相连接，使得防拆卸确认电路中的MOS管的S端产生高电平，MOS导通，使得MOS管G端产生突变的信号，传送到处理单元1中，使得处理单元1能够确认MOS导通，从而认定该腕带被非法拆开。而防拆卸电路3主要用来确认腕带确实被非法拆开，是一种再次确认的功能。MOS场效应管在平时是断开的，即VCC不接地。当图1所示SW1的2脚3脚闭合，则使MOS管的源极S端产生高电平，该高电平大于MOS管的开启电压或阈值电压，从而使MOS管导通，在栅极G端产生跳变的电平，使得该产生的跳变电平能够被处理单元1检测到，使处理单元确认防拆开关接通。进一步地，由于MOS管的导通则导致源极S与漏极D连接，即导致VCC接地，此时检测电路则会全部断开。本领域技术人员理解，由于在防拆开关未接通时，整个装置处于开路状态，所以检测电路这一部分并不消耗电能。只有当防拆开关被接通时，即腕带被非法拆卸时，检测电路则被接通，然后向处理单元发送报警信号，在向处理单元发出报警信号之后，因为MOS管的导通，致使VCC接地，使得该检测电路又处于开路状态，即只有在防拆开关接通的很短的一段时间内，形成闭路状态，所以大大地节省了电能。

参考图1所示实施例，本领域技术人员理解，在一个变化例中，所述防拆卸确认电路3也可以通过其他电路实现，这并不影响本发明的技术内容。

图2示出具备节能防拆检测机制的腕带中处理单元对防拆开关进行检测的流程图；本领域技术人员理解，在本设计中，该处理单元1主要用来检测防拆开关2的状态，防拆卸确认电路3的状态变化和向相关人员发送腕带已经被非法拆卸的报警信息。该处理单元1包括能够存储所述腕带被拆开的信息被写入所述嵌入式安全控制模块和能够将所述腕带被拆开的信息发送给相关人员的无线发送模块。本领域人员理解，这一模块主要进行的是对输入信号的逻辑的判断，通过对两个接触点的信号变化的判断来进行相应的处理行为，即存储腕带被非法拆卸的报警信息和通过无线传送模块将该报警信息发送给相关人员。执行该部分处理行为的步骤如下：首先进入步骤S201禁止中断，然后执行步骤S202初始化外部中断，然后进入步骤S203使能外部中断，然后执行步骤S204进入预定工作状态，然后执行步骤S205判断能否检测到外部中断，若不能检测到外部中断，则执行步骤S204，如果能检测到外部中断，则执行步骤S206，执行步骤S206外部中断服务程序，然后执行S207判断是否真正被打开，如果真正被打开，则进入步骤S208启动相关处理程序，然后进入步骤S209。如果未被真正打开，则直接进入步骤S209。最后执行步骤S209，退出中断服务程序。

参考上述图1以及图2，本领域技术人员理解，在腕带未被非法拆卸时，由防拆开关、处理单元以及防拆卸确认电路组成的检测电路则处于开路状态，由于MOS管本身具有极大的电阻，MOS管则处于断开状态，即不接地。当腕带被非法拆卸时，则出发防拆开关中的触点2与触点3相连接，使得在该触点产生一个跳变的电平，该点产生的跳变电平之后会产生处理单元和防拆卸确认电路的反应。由于产生该跳变电平的触点与处理单元点接触，处理单元接收到该跳变的信号以后会启动其预设在其中外部中断程序，如果没有接收到该外部中断信号，则会继续处于原定的工作状态。如果接收到了该跳变的信号，则会去验证在与防拆卸确认电路和处理单元的接触点上是否检测到跳变的电平信号。由于MOS管的源极S端与断点3相连接，则在源极S端得到在端点3和端点2连接时候产生的跳变的电平信号，造成MOS管中源极S和漏极D之间的电压达到开启电压或阈值电压，然后使源极S和漏极D之间开始形成导电沟道，从而使MOS处于导通状态。MOS处于导通状态，则会在栅极G点处出现跳变的电平信号，该电平信号与处理单元相连接，在该栅极G处出现跳变的电平信号之后，会被处理单元检测到并进行相应的逻辑判决。而由于MOS管导通之后，源极S处的VCC与漏极D相连，造成VCC接地，则此时整个检测电路处于开路状态。处理单元检测到了从两个端点发送的跳变的电平信号，则可以断定腕带已经被非法打开，然后通过内部的无线通信模块，将“腕带ID+拆卸报警信息”等数据以2.4GHz频率无线发射出去。通过基站接收与定位，管理人员便能及时发现被非法拆卸的腕带的位置，做出相应处理机制。

参考上述图1以及图2所示实施例，本领域技术人员理解，所述嵌入式安全控制模块可以通过多种方式实现，例如优选地可以通过其他具备防篡改功能的芯片模块实现，在此不予赘述。

更为具体地，参考上述图1以及图2所示实施例，本领域技术人员理解，在一个优选的变化例中，还可以通过如下方式实现本发明提供的腕带。在腕带上安装一个防拆开关，当腕带被非法拆卸或者其它外力作用致使防拆开关弹开，在开关弹开时刻，MCU的中断检测管脚上会将产生一个变化的电平，从而唤醒MCU，MCU再通过检测防拆开关的状态，进一步以确定防拆开关是否真正处于弹开状态，如果确定防拆开关处于弹开状态，则MCU把非法拆卸信息写入ESAM中，便设置相应标志位，同时使红色LED点亮500ms后熄灭，并伴随蜂鸣器鸣叫一声，作为腕带被非法拆卸的报警信息；另外如果腕带上带有2.4G RFID，那么MCU会打开标签上的2.4G无线射频芯片，间隔进行强信号发射，将“腕带ID+拆卸报警信息”等数据以2.4GHz频率无线发射出去。通过基站接收与定位，管理人员便能及时发现被非法拆卸的腕带的位置，做出相应处理机制。

当腕带闭合时，防拆开关SW1的2脚(检测脚)与1脚接通，此时检测脚接地，检测电路没有电流通过，检测脚处于中断监控状态。当防拆开关SW1被非法拆开或防拆开关因为异常原因弹开时，SW1的2脚与3脚接通，即接到VCC上，因而会在MUC的中断管脚上产生一个由低到高的电平跳变，此跳变立即会产生一个中断，MCU随机进入中断服务程序，中断服务程序会去进一步确认SW1确实被打开，在确认防拆开关打开时，把非法拆卸信息写入ESAM中，并做其它的相关处理。图中MOS管主要是用于程序进一步确认SW1确实与3脚连接，正常情况下它是不导通的，只有当I/O控制脚变高时才导通，此时SW1的3脚变成低电平。通过检测2脚的状态变化，进一步确认腕带被非法拆开。

要能准确识别腕带被非法拆开，除了有以上可靠硬件电路要外，还需要有一套完善的MCU程序，程序的主要功能是排除干扰，做出正确判断。软件设计上要考虑各种情况：腕带被人为非法或其他外力因素拆开；客观原因造成的抖动，比如由于路面不平整造成车辆在行驶过程中处于颠簸状态，动物在运动过程中引起的抖动等；其他因素，比如客户人为的用手接触防拆开关等，以上情况都可能造成开关状态发生变化。所以软件设计必须要用去抖动算法，这里是用带状态变换的多次检测方式来检测，首先在MCU被防拆中断唤醒后，延时100ms防抖，再启动两次检测，两次检测之间加入延时以消除抖动，确认后再启动两次状态变化检测。通过以上方式便能准确识别腕带被非法拆开。

以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改，这并不影响本发明的实质内容。

Claims (9)

1.一种具备节能防拆检测机制的腕带，其至少包括：

处理单元(1)，其用于判断是否发出防拆卸控制信号，进行拆卸报警信息的发送；

防拆开关(2)，其用于向所述处理单元(1)发出触发信号，所述触发信号通知所述处理单元(1)检测是否应发出所述防拆卸控制信号；以及

防拆卸确认电路(3)，其用于在所述防拆开关(2)发出所述触发信号后判断所述防拆开关是否处于触发状态，

其中，所述防拆开关(2)分别与所述处理单元(1)、防拆卸确认电路(3)电连接，所述处理单元(1)还与所述防拆卸确认电路(3)电连接，

其中，所述防拆开关(2)至少包括一开关装置，其在被接通时向所述处理单元(1)发出所述触发信号。

2.根据权利要求1所述的腕带，其特征在于，所述防拆卸确认电路(3)为一MOS管，所述MOS管的漏极D脚接地，源极S脚连接所述防拆开关(2)，栅极G脚连接所述处理单元(1)。

3.根据权利要求2所述的腕带，其特征在于，当所述处理单元(1)接收到所述触发信号后，对所述防拆开关(2)进行检测，确认被拆开以后，发出腕带被拆开的报警信号。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的腕带，其特征在于，所述触发信号为一高电平信号。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的腕带，其特征在于，还包括一嵌入式安全控制模块，所述嵌入式安全控制模块与所述处理单元(1)电连接。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的腕带，其特征在于，还包括一无线通讯模块，所述无线通讯模块与所述处理单元(1)电连接。

7.一种在根据权利要求1至6中任一项所述的腕带中进行防拆卸预防的控制方法，其特征在于，包括如下步骤：

a.所述处理单元(1)判断是否接收到外部中断服务请求，所述外部中断服务请求与所述触发信号相适应；

b.所述处理单元(1)判断所述腕带是否真正被拆开；

c.若所述腕带真正被拆开，则所述处理单元(1)发出所述防拆卸控制信号。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述步骤b包括如下步骤：

b1.所述处理单元(1)检测防拆卸确认电路(3)相连接的接触点的信号的变化；

b2.若所述信号变为高电平，则确定所述腕带真正被拆开。

9.根据权利要求5至8中任一项所述的控制方法，其特征在于，基于所述防拆卸控制信号，还包括如下操作中的任一种或任多种：

-所述腕带被拆开的信息被写入所述嵌入式安全控制模块内。

-所述腕带被拆开的信息被通过所述无线通讯模块发送。