CN105447545A - 一种通用身份标识识别装置及其应用 - Google Patents

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朱晓东
阮昊
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    • G06K17/00—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations
    • G06K17/0022—Methods or arrangements for effecting co-operative working between equipments covered by two or more of main groups G06K1/00 - G06K15/00, e.g. automatic card files incorporating conveying and reading operations arrangements or provisious for transferring data to distant stations, e.g. from a sensing device

Abstract

本发明公开了一种通用身份标识识别装置，它包括超高频RFID天线、超高频RFID读写单元、近场通信天线、近场通信单元、摄像头、图像处理单元、公共总线、处理器、储存器、通信接口和通信链路。与现有技术相比，本发明结合图像身份识别技术、近场通信身份识别技术与超高频RFID身份识别技术的优点，把三者集成在一起，实现通用身份标识识别功能，可应用与日常生活的方方面面。

Description

一种通用身份标识识别装置及其应用
技术领域
本发明属于通信技术领域，具体涉及一种通用身份标识识别装置及其应用。
背景技术
物联网(Internetofthings)是目前信息网络化发展的重要趋势，被称为计算机、互联网之后世界信息产业的第三次浪潮，其中身份标识识别技术是物联网关键技术之一。
目前，利用图像身份识别技术的一维码技术、二维码技术已经在超市等商品流通场合得到大量使用。但由于图像身份识别需要近距离对准操作的缺点，限制了其应用范围。
与此同时，无线射频识别技术RFID已经成为物联网关键技术之一。RFID技术是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，以其识别可无线读写、信号穿透能力强、距离远、使用寿命长、环境适应性好、可多标签同时识别、信息存储容易大和数据可改写等优点，近年来得到广泛应用。
近场通信技术由RFID及互联互通技术整合演变而来，在单一芯片上结合感应式读卡器、感应式卡片和点对点的功能，能在短距离内(小于20cm)与兼容设备进行识别和数据交换，工作频率为13.56MHz。目前这项技术在日韩被广泛应用，可以用作机场登机验证、大厦的门禁钥匙、交通一卡通、信用卡、支付卡等等。
而上述三种技术在单独使用时，都存在着技术本身所带来的不可避免的缺陷。因此，一种可以整合上述多种技术的模块或装置是社会所亟需的。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种将图像身份识别技术、近场通信识别技术和超高频RFID身份识别技术集成在一起的通用身份标识识别装置，以解决现有技术存在的实用效果不佳的问题。
本发明还要解决的技术问题是提供上述通用身份标识识别装置的应用。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下：
一种通用身份标识识别装置，它包括超高频RFID天线、超高频RFID读写单元、近场通信天线、近场通信单元、摄像头、图像处理单元、公共总线、处理器、储存器、通信接口和通信链路；
其中，超高频RFID天线和超高频RFID读写单元相连，近场通信天线和近场通信单元相连，摄像头和图像处理单元相连，通信接口和通信链路相连，以有线或无线方式与其他设备进行通信；
其中，超高频RFID读写单元、近场通信单元、图像处理单元、处理器、储存器和通信接口均与公共总线相连。
其中，图像处理单元能够自动获取目标范围内的图像特征，并能识别出其包含的身份标识信息；近场通信单元可以自动识别近距离(20cm)范围内的其他近场通信单元的身份信息；超高频RFID读写单元可以自动识别一定范围(30m)内的RFID标签信息。
在主控单元，即处理器的控制下，上述三种识别系统可以并列进行，也可以串联进行；所获得的信息可储存于存储器中。
其中，图像处理单元通过摄像头可自动获取目标范围内的图像特征，图像处理单元可从获取到的的图像特征中识别出其包含的生物身份标识信息和条码型身份标识信息；其中，所述的生物身份标识信息包括但不限于指纹、虹膜、掌纹和人脸，所述的条码型身份标识信息包括但不限于一维和两维条码身份标识信息。
其中，所述的近场通信单元的工作频率是13.56M的高频。
其中，所述的超高频RFID读写单元的工作频率为433M超高频、840～845M超高频或920～925M超高频。
其中，所述的超高频RFID读写单元所识别的RFID标签特征为有源、无源或半无源。
其中，所述的超高频RFID读写单元可以对RFID标签进行身份识别，也可以向标签内写入信息。
其中，所述的超高频RFID读写单元可同时对多个RFID标签进行读写。
上述通用身份标识识别装置在无线通信领域的应用也在本发明的保护范围之内。
其中，所述的通用身份标识识别装置可以自身集成有无线通信模块，或者集成到含有无线通信模块的设备中。
其中，对于自身集成有无线通信模块的通用身份标识识别装置，它可以和另一个或多个在通信范围内并集成有无线通信模块的通用身份标识识别装置进行配对；其中，所述配对通过无线方式并使用无线通信协议来实现的。例如，可以使用CDMA空中接口协议，可以在900MHz频段使用6lowpan协议，在840MHz到845MHz的工作频率内使用TD-SCDMA接口协议实现配对。
其中，所述的通用身份标识识别装置可以作为模块集成到手机上。
其中，所述的集成有通用身份标识识别模块的手机可以和另一个或多个集成有通用身份标识识别模块的手机进行配对；其中，所述配对通过无线方式并使用无线通信协议来实现的。
其中，手机中集成的通用身份标识识别模块可以与相关的身份标识识别应用软件进行配合使用。
本发明结合图像身份识别技术、近场通信身份识别技术与超高频RFID身份识别技术的优点，把三者集成在一起，实现通用身份标识识别功能。同时，本发明的通用身份标识识别装置还可以小型化，可以作为模块集成到手机上。本发明不但可以方便地应用在食品、饮料、医药等老百姓日常生活用品的防伪溯源中，还可以应用在群体性社交场合或者公共安全监控行业。
有益效果：
与现有技术相比，本发明的装置具有显著优点。与目前最常用的条码识别技术相比，该装置可达到自动识别，即不需要人工进行近距离对准操作，而可以远距离、高速识别，可盲扫，且一次可以识别数百个目标。与目前单纯的近场通信识别技术相比，本发明的装置可以远距离识别、一次可以识别大量目标，可应用于群体性社交场合或者公共安全监控行业。与目前的超高频RFID读写器相比，本发明的装置是可随身携带的智能化设备，且具有安全支付、验证功能，且可识别大量低成本图像、条码标签。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为实施例2中通用身份标识识别装置进行身份标志识别的示意图；
图3为实施例3中两个通用身份标识识别装置之间进行配对的示意图。
具体实施方式
实施例1
如图1所示的通用身份标识识别装置的结构示意图。其中，通用身份标识识别装置100包括包括超高频RFID天线101、超高频RFID读写单元102、近场通信天线103、近场通信单元104、摄像头105、图像处理单元106、公共总线107、处理器108、储存器109、通信接口110和通信链路111；
其中，超高频RFID天线101和超高频RFID读写单元102相连，近场通信天线103和近场通信单元104相连，摄像头105和图像处理单元106相连，通信接口110和通信链路111相连，以有线或无线方式与其他设备进行通信；
其中，超高频RFID读写单元102、近场通信单元104、图像处理单元106、处理器108、储存器109和通信接口110均与公共总线107相连。
实施例2
附图2为实施例1中所述的通用身份标识识别装置进行身份标志识别的示意图。图像处理单元106通过摄像头105自动对焦并获取目标范围内的图像特征201，并自动识别出其包含的身份标识信息。近场通信单元104可以通过近场通信天线103自动识别近距离20cm范围内的其他近场通信单元202的身份信息。超高频RFID读写单元102可以通过超高频天线101自动识别一定范围30m内的RFID标签信息203。在处理器108的控制下，图像识别单元106、近场通信单元104、超高频RFID读写单元102可以自动对目标对象进行身份标识识别，三种不同的识别方式可以并列进行，也可以串联进行；所获取的信息储存在储存器109中。
其中，通用身份标识识别装置100内部集成的图像识别单元106能够自动获取目标范围内的图像特征，并能识别出其包含的一维或两维条码身份标识信息。另外，其内部集成的图像识别单元也能够自动获取目标范围内的图像特征，并能识别出其包含的生物身份标识信息，包括但不只限于指纹、虹膜、掌纹、人脸。
其中，通用身份标识识别装置100内部集成的近场通信单元104的工作频率是13.56M的高频。
其中，通用身份标识识别装置100内部集成的超高频RFID读写单元102其工作频率可以位于840-845M超高频，或者920-925M超高频，或者433M超高频。超高频RFID读写单元所识别的RFID标签特征可以是有源的，也可以是无源的，或半无源的。超高频RFID读写单元102所识别和写入的RFID标签可以是一个，也可以是多个。
通用身份标识识别装置100自身可以集成有无线通信模块，或者可以集成到含有无线通信模块的设备中。集成有无线通信模块的通用身份标识识别装置能够与另一个在通信范围内的并集成有无线通信模块的通用身份标识识别装置进行配对，其中的配对是通过无线方式并使用无线通信协议来实现的。例如，可以在900MHz频段使用6lowpan协议。在一些实施例中，可能使用CDMA空中接口协议，例如在840MHz到845MHz的工作频率内使用TD-SCDMA接口协议实现配对。
实施例3
如图3所示，将两个实施例1中的通用身份标识识别装置，100a和100b，进行配对。通用身份标识识别装置100a和100b可以通过超高频RFID读写单元对多个RFID标签203进行识别(例如，运行在920MHz至925MHz频段内)，使用图像识别单元对多个图像特征201进行识别例如，通过识别一维或两维条码身份标识，通过近场通信单元对其他多个近距离的近场通信单元202进行识别。此外，通用身份标识识别装置100a和100b能够通过TD-SCDMA空中接口协议互相通信(例如，运行在840MHz至845MHz频段)。
通用身份标识识别装置100自身可以集成有无线通信模块，或者可以集成到含有无线通信模块的设备中。集成有无线通信模块的通用身份标识识别装置能够与另一个在通信范围内的并集成有无线通信模块的通用身份标识识别装置进行配对，其中的配对是通过无线方式并使用无线通信协议来实现的。例如，可以在900MHz频段使用6lowpan协议。在一些实施例中，可能使用CDMA空中接口协议，例如在840MHz到845MHz的工作频率内使用TD-SCDMA接口协议实现配对。
通用身份标识识别装置的特征可以小型化，可以作为模块集成到手机上。集成有通用身份标识识别模块的手机能够与另一个在通信范围内的并集成有通用身份标识识别模块的手机进行配对，其中的配对是通过无线方式并使用无线通信协议来实现的。另外，它能够从网络中下载通用身份标识识别应用软件，进行各种应用。
本发明的通用身份标识识别装置可以方便地应用在食品、饮料、医药等老百姓日常生活用品的防伪溯源中，可以让携带集成有通用身份标识识别模块手机的普通消费者快速鉴别所购物品的真伪或获知物品的原产地信息。
本发明的通用身份标识识别装置还可以应用在群体性社交场合，让集成有通用身份标识识别模块手机持有人可以非常清楚、迅速地知道周围环境人群中是否有感兴趣的社交目标。
本发明的通用身份标识识别装置还可以应用在公共安全监控行业，例如，利用通用身份标识识别装置可以实时、迅速筛选出有可疑记录人员。

Claims (9)

1.一种通用身份标识识别装置，其特征在于，它包括超高频RFID天线(101)、超高频RFID读写单元(102)、近场通信天线(103)、近场通信单元(104)、摄像头(105)、图像处理单元(106)、公共总线(107)、处理器(108)、储存器(109)、通信接口(110)和通信链路(111)；
其中，超高频RFID天线(101)和超高频RFID读写单元(102)相连，近场通信天线(103)和近场通信单元(104)相连，摄像头(105)和图像处理单元(106)相连，通信接口(110)和通信链路(111)相连；
其中，超高频RFID读写单元(102)、近场通信单元(104)、图像处理单元(106)、处理器(108)、储存器(109)和通信接口(110)均与公共总线(107)相连。
2.根据权利要求1所述的通用身份标识识别装置，其特征在于，图像处理单元(106)通过摄像头(105)可自动获取目标范围内的图像特征，图像处理单元(106)可从获取到的的图像特征中识别出其包含的生物身份标识信息和条码型身份标识信息；其中，所述的生物身份标识信息包括指纹、虹膜、掌纹和人脸，所述的条码型身份标识信息包括一维和两维条码身份标识信息。
3.根据权利要求1所述的通用身份标识识别装置，其特征在于，所述的近场通信单元(104)的工作频率是13.56M的高频。
4.根据权利要求1所述的通用身份标识识别装置，其特征在于，所述的超高频RFID读写单元(102)的工作频率为433M超高频、840～845M超高频或920～925M超高频。
5.根据权利要求1所述的通用身份标识识别装置，其特征在于，所述的超高频RFID读写单元(102)所识别的RFID标签特征为有源、无源或半无源。
6.根据权利要求1所述的通用身份标识识别装置，其特征在于，所述的超高频RFID读写单元(102)可以对RFID标签进行身份识别，也可以向标签内写入信息。
7.权利要求1所述的通用身份标识识别装置在无线通信领域的应用。
8.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的应用方法为，所述的通用身份标识识别装置可以自身集成有无线通信模块，或者集成到含有无线通信模块的设备中。
9.根据权利要求7所述的应用，其特征在于，所述的应用方法为，所述的通用身份标识识别装置可以作为模块集成到手机上。
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