CN107944508A - 基于成对rfid标签的监护方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于成对RFID标签的监控方法，主要解决现有技术对监控对象实时定位成本高、设备携带不便的问题。其实现方案为：对RFID标签进行编码得到由监护人佩戴的父标签和由被监护人佩戴的子标签；在监测场所的关键位置处布置RFID阅读器；监控服务中心通过阅读器对父标签与子标签进行定位，并将定位结果显示在监护人手机上；当阅读器识别到父标签与子标签之间的距离超过安全距离时，监控服务中心触发监护人手机报警器；当监控服务中心检测到被监护人独自出现在监测场所出入口时触发报警器，提醒安保人员进行拦截。本发明成本低、实时性强，且能够实现一对多的监控，可用于防止被监护人在商场、超市、车站这些公共场所的丢失。

Description

基于成对RFID标签的监护方法

技术领域

本发明属于通信技术领域，特别涉及一种监护方法，具体来说是一种利用射频识别RFID阅读器对RFID父子标签进行成对识别，并通过信号强度值进行定位，可用于商场、车站的室内人员监测或被监护物品丢失。

背景技术

众所周知，好奇心强且防范力差的儿童，患老年痴呆症的老人、心智残障人士等弱势群体都需要监护人长时间的监管与保护。而在人流量大的场所如商场、火车站和医院等地，被监护人尤其容易走丢，甚至被人贩子拐卖。近年来类似的事件屡见不鲜，因此开发一种针对监护人与被监护人的定位监控预警系统是非常必要的。

目前，已有的定位技术主要有GPS、Wi-Fi、ZigBee和射频识别RFID，其中：

GPS，一种成熟的定位技术技术，现已广泛应用于室外定位，但是由于室内环境中存在的信号多径衰落效应、非视距效应、信号反射与吸收等问题，GPS定位技术不适用于室内定位。

Wi-Fi定位技术，是由近年无线网的普及而快速发展起来的一种定位技术，但是Wi-Fi技术的定位精度较差，并且需要随身携带Wi-Fi信号的接收机，成本高、精度差、携带不便，因此不适用于对监护人与被监护人进行实时定位监控。

ZigBee定位技术，是在待定位区域布置大量参考节点，通过无线通信的方式形成一个网络系统，采集待定位点的信号强度信息从而实现定位，但是ZigBee系统需要布置大量参考节点，耗费人力物力，成本高，且定位精度差，因此不适用于对监护人与被监护人进行实时定位监控。

射频识别RFID定位技术，是通过电磁场耦合来发射电磁波进行信息传递，用来识别目标和对目标进行实时跟踪定位，且RFID标签有体积小、可随身携带、可重复使用、价格低廉、便于隐藏等特点，适用于对监护人与被监护人进行实时定位监控。在授权公告号为205486649U的《一种基于射频识别技术的小孩危险预防系统》的发明专利中，提出了使用RFID进行危险预防的两种措施，其一是将电子标签贴在危险品上，将阅读器安置在小孩身上，探测到距离危险品很近时触发报警器报警；其二是小孩佩戴电子标签，在看护人身上安置阅读器，当两者距离超过安全距离触发报警器报警。但这两种方法均需要将阅读器佩戴在小孩或者大人身上，由于阅读器价格昂贵且体积较大佩戴很不方便，并且报警器无法给出小孩的相对位置或指出寻找小孩的大致方向。

除此之外，目前关于预防小孩丢失的已有技术，还有儿童手表以及儿童用智能手机等，使用这些装置，不仅制作成本昂贵，佩戴在小孩身上很容易丢失或被偷窃，而且智能手表与手机的待机时间都较短，仅有一到两日的续航时间，若没有及时充电，出现紧急情况时是无法发送给监护人的。

发明内容

本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于成对RFID标签的监护方法，以避免携带RFID阅读器，降低成本，实现监护人对被监护人的实时定位监控，预防被监护人丢失。

本发明的技术方案是这样实现的：

一、技术原理：

射频识别技术是通过RFID阅读器发射射频信号形成一个射频场，当RFID标签处于该射频场内时产生感应电流，从而获得能量并将标签内存储的信息发送给阅读器，阅读器接受信号并传送给中央信息系统进行数据处理，中央信息系统将信号强度值通过对数—常态分布传播损耗模型转换为阅读器与RFID标签之间的距离值，从而得到RFID标签的位置信息。其中RFID标签反射回阅读器的信号具有较强的穿透性，可以穿过纸张，木材，塑料，墙壁等非金属的材质。RFID传输的数据也可以进行加密，从而保证了数据传输的安全可靠性。并且RFID阅读速度很快，通常在100ms之内，因此实时性很强。

针对在监测场所内，监护人与被监护人容易走散，被监护人可能会被拐卖或发生危险，并且在人流量大的地方很难找到走失的被监护人所处位置的情况，本发明设想在监测场所各个关键位置处安装射频识别RFID阅读器，给每对监护人与n个被监护人分别佩戴RFID父标签与n个RFID子标签，阅读器每经过一段时间进行一次识别，将数据传给监控服务中心，对标签进行实时监控，并将定位结果显示在监护人的手机APP中。当监控服务中心通过阅读器识别到RFID父标签与任意一个RFID子标签之间的距离超过安全距离时，触发监护人的手机APP报警器报警。监护人可通过手机APP中的定位结果寻找走失的被监护人。当检测到被监护人在没有监护人陪伴的情况下独自离开监测场所时，触发监护人手机APP报警器，同时触发监护场所报警器，提醒安保人员采取行动，防止被监护人被拐卖或者独自离开监护场所。

根据上述技术原理，本发明的实现技术包括如下：

(1)为每一位监护人与其相应的n个被监护人选取任意的n+1个射频识别RFID标签进行编码，并将该监护人设定的与被监护人之间的安全距离S和各自的身份信息存储在编码中，得到由监护人佩戴的射频识别RFID父标签R0和由被监护人佩戴的射频识别RFID子标签R1，R2，…，Rn；

(2)将父标签R0的编码信息和每一个子标签R1，R2，…，Rn的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；

(3)在室内的不同关键位置安装阅读器，监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置；

(4)监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息筛选出每对射频识别RFID标签，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；

(5)设定阅读器读取信息的时间间隔T；

(6)阅读器根据设定的时间间隔T读取每对父标签R0与其子标签Ri的信号强度值，监控服务中心根据信号强度值计算每个标签相对于阅读器的实时距离以及父标签R0与每个子标签Ri之间的实时距离Di，1<＝i<＝n；

(7)监控服务中心根据每个标签相对于阅读器的实时距离，对父标签R0与子标签Ri分别进行定位，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

(8)监控服务中心将步骤(5)得到的实时距离Di与存储在编码中的安全距离S进行比较：

若Di>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与子标签Ri之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；

若Di<＝S，不触发报警器；

(9)监控服务中心对监测场所的入口与出口处的阅读器检测到的信号强度进行判断：

当能检测到子标签Ri的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器与该出入口处安装的报警器，提醒监护人与监测场所出入口处的安保人员采取行动，避免被监护人被拐卖或者独自离开监测场所，返回步骤(6)；

否则，不触发报警器，返回步骤(6)。

本发明与现有技术相比，具有以下优点：

1)本发明由于在RFID测距的基础上进行定位，与现有技术相比，将定位结果显示在手机上，为监护人指出被监护人的相对位置，使得监护人能够更加快速地寻找到脱离监控范围的被监护人。

2)本发明由于使用RFID技术进行的定位，能够应对复杂的室内环境，其灵活性较强，既满足了实际应用要求，又减小了计算复杂度，实时性更强。

3)本发明由于对监护人与被监护人在监测场所内使用佩戴轻巧灵便的RFID标签进行监护，与现有技术相比，避免了携带体积大重量重的阅读器，且不用担心待电时间的问题；同时由于RFID标签体积小重量轻，成本很低，可以重复使用多年；此外，该标签可进一步将其制作成外观好看的书签、胸针和徽章等饰品。

4)本发明由于能支持一个监护人对多个监护人同时进行监护，与现有技术相比，只需要增加射频识别RFID子标签的数量，就可以增加被监护人的数量，节约了成本，并且具有很强的灵活性。

5)本发明由于在商场入口与出口处安装RFID阅读器，以在此关键位置检测父子标签是否成对离开商场，避免了被监护人被拐卖或者独自离开监测场所，将危险降到了最低。

附图说明：

图1是本发明实施例一的实现流程框图；

图2是本发明中对“子标签”的编码示意图；

图3是本发明中对“父标签”的编码示意图；

图4是其它电子装置和材料对RFID标签的信号强度影响示意图；

图5是本发明实施例一中使用的标签示意图；

图6是本发明实施例一中的商场阅读器安装位置示意图；

图7是本发明实施例一中在手机界面显示的标签定位示意图；

图8是本发明实施例二的实现流程框图；

图9是本发明实施例二中的火车站阅读器安装位置示意图；

图10是本发明实施例二中在手机界面显示的标签定位示意图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明作进一步详细说明。

实施例一，使用射频识别技术在商场内进行一对一监控。

参照图1，在商场内实现对一位监护人与一位被监护人进行实时定位监控的步骤如下：

步骤1，对由监护人与被监护人佩戴的标签进行编码。

(1a)任意选取一个射频识别RFID标签作为父标签R0，对其进行编码：

参见图2，本步骤的编码规则如下：

用父标签R0的第1个字节存储该标签的ID号，例如设为00203351；

用父标签R0的第2个字节存储监护人设定的安全距离S，例如取S＝2m；

用父标签R0的第3到第10个字节存储使用GBK编码方式编码的监护人姓名，其中两个字节对应一个汉字；

用父标签R0的第11和第12个字节存储监护人的联系方式，例如电话号码；

(1b)任意选取一个射频识别RFID标签作为子标签R1，对其进行编码：

参见图3，本步骤的编码规则如下：

用子标签R1的第1个字节存储该标签的ID号，例如设为10203351，该ID号中仅有第一个比特与父标签R0的第一个比特不同；

用子标签R1的第2个字节存储步骤(1a)中的安全距离S；

用子标签R1的第3到第10个字节存储使用GBK编码方式编码的被监护人姓名，其中两个字节对应一个汉字；

用子标签R1的第11和第12个字节存储其监护人的联系方式，例如电话号码；

用子标签R1的第13个字节存储被监护人的年龄；

(1c)将编码好的父标签R0由监护人随身携带，例如放置在监护人的手提包内，将编码好的子标签R1由被监护人随身携带，例如佩戴至被监护人的衣服口袋内侧，且要注意不能将RFID标签与金属物品、手机、电脑、银行卡或公交卡放在同一位置。

这是因为实验发现这些金属物品、手机、电脑、银行卡或公交卡物品对RFID信号强度的影响很大，如图4所示。当RFID阅读器与标签相距12cm时，在没有阻挡物none，即、塑料plastic、围巾scarf、金属metal、银行卡card、贴合金属metalstick等情况下，对接收到的RFID标签的信号强度进行测量。实验发现塑料以及衣物对信号强度的影响很小；而金属、手机、计算机、卡片如银行卡或公交卡等磁卡对信号强度影响较大，尤其是当RFID标签贴合在磁卡上时，阅读器接收到的信号强度值变为零。因此，可将射频识别RFID标签制作成卡片或徽章的形式放置于佩戴者的衣物口袋、帽子，衣领，背包等位置。除此之外，RFID标签可以设计成各种各样的形式，如图5所示，这是一个笑脸徽章形式的RFID标签,可将其佩戴至衣领或背包上；例如，还可以使用3D打印技术制作塑料材质的卡套，并将RFID标签粘贴或装入，卡套上面可以打印各种图片，例如家长与孩子的合照，以便安保人员进行身份核实。

步骤2，将父标签R0的编码信息和子标签R1的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中。

步骤3，在商场中安装RFID阅读器。

RFID阅读器由天线，耦合元件，芯片组成，通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。RFID阅读器分为手持式阅读器与固定式阅读器，本实例采用的RFID阅读器为固定式阅读器，其固定方式如图6。

参见图6，本实例是在商场的不同关键位置处安装RFID阅读器，例如，电梯口，直梯口，商场出入口，卫生间出入口和各售货区的出口处，即图6中的黑色圆点所示位置。RFID阅读器的安装位置由商场的具体环境以及需要的定位精度决定，RFID阅读器安装越密集，则RFID信号覆盖面积越大，定位越精确。

监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置。

步骤4，监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息，筛选出该对射频识别RFID标签，即R0-R1。

步骤5，设定阅读器读取信息的时间间隔T为2秒。

步骤6，计算父标签R0与子标签R1分别相对于阅读器的实时距离d0与d1，以及R0与R1之间的实时距离D1。

(6a)阅读器每隔2秒读取父标签R0的信号强度值记为P0，阅读器每隔2秒读取子标签R1的信号强度值记为P1；

(6b)监控服务中心计算RFID标签与阅读器的实时距离：

监控服务中心将收到的信号强度值P0与P1代入对数—常态分布传播损耗模型中，得到父标签R0与子标签R1与阅读器的距离值d0与d1：

d0＝10^[Pc-P0]/10n

d1＝10^[Pc-P1]/10n

其中，Pc为RFID阅读器接收到距离为1m的RFID标签发送回来的信号强度,是一个常数，需实地测量；n为该环境下的信号传播常量，是一个常数，需实地测量；

(6c)监控服务中心根据RFID阅读器接收到的信号强度值计算父标签R0与子标签R1之间的实时距离D1：

若是由同一个RFID阅读器同时接收到父标签R0与子标签R1的信号强度值时，则监控服务中心计算由这两个信号强度值换算得到的两个距离的差值，求该差值的绝对值，即|d0-d1|，并将该绝对值作为两个标签之间的实时距离D1；

若是由两个不同的RFID阅读器分别接收到父标签R0与子标签R1的信号强度值时，则监控服务中心计算这两个RFID阅读器之间的距离值，并将该距离值作为两个标签之间的实时距离D1。

步骤7，监控服务中心对父标签R0和子标签R1进行定位，并在手机上显示定位结果。

监控服务中心以接收到父标签R0的阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与父标签R0之间的距离d0为半径，确定一个圆形区域作为父标签R0的定位结果，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

监控服务中心以接收到子标签R1的阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与子标签R1之间的距离d1为半径，确定一个圆形区域作为子标签R1的定位结果，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

本实例的父标签R0与子标签R1的定位结果，如图7所示。

步骤8，判断父标签R0与子标签R1之间的距离D1是否超过安全距离S。

监控服务中心将步骤6得到的实时距离D1与存储在编码中的安全距离S进行比较：

若D1>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与子标签R1之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；

若D1<＝S，不触发报警器；

如图7所示，本实例中，该定位结果显示的父标签R0处于电梯附近,子标签R1处于卫生间附近。监控服务中心判断出两者之间的距离D1大于安全距离S，因此触发监护人手机APP报警器，从而提醒监护人去卫生间附近寻找被监护人，直至找到孩子后解除监护人手机APP的警报。

步骤9，在商场出入口处判断阅读器检测到的信号强度值。

监控服务中心对商场入口与出口处RFID阅读器检测到的信号强度进行判断：

当能RFID阅读器能够检测到子标签R1的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器提醒监护人，同时触发该出入口处安装的报警器，提醒安保人员拦截孩子，并通过孩子佩戴的子标签R1中的编码信息获取孩子姓名和家长的联系方式，进一步联系家长并通过商场的播音系统进行播报通知，从而防止被监护人被拐卖或者独自离开该商场，返回步骤6；

否则，不触发报警器，返回步骤6。

实施例二，使用射频识别技术在火车站内进行一对三监控。

参照图8，在商场内实现对一位监护人以及两位被监护人和一件被监护物品进行实时定位监控的步骤如下：

步骤一，对由监护人与被监护者佩戴的标签进行编码。

(1.1)任意选取一个射频识别RFID标签作为父标签R0，对其进行编码：

参见图2，本步骤的编码规则如下：

用父标签R0的第1个字节存储该标签的ID号，例如设为05784936；

用父标签R0的第2个字节存储监护人设定的安全距离S，例如取S＝3m；

用父标签R0的第3到第10个字节存储使用GBK编码方式编码的监护人姓名，其中两个字节对应一个汉字；

用父标签R0的第11和第12个字节存储监护人的联系方式，例如电话号码；

(1.2)任意选取3个射频识别RFID标签作为第一子标签R1、第二子标签R2、第三子标签R3，对其进行编码：

参见图3，本步骤的编码规则如下：

(1.2a)对第一子标签R1进行编码：

用第一子标签R1的第1个字节存储该标签的ID号，例如设为15784936，该ID号中仅有第一个比特与父标签R0的第一个比特不同；

用第一子标签R1的第2个字节存储步骤(1.1)中的安全距离S；

用第一子标签R1的第3到第10个字节存储使用GBK编码方式编码的第1个被监护人姓名，其中两个字节对应一个汉字；

用第一子标签R1的第11和第12个字节存储其监护人的联系方式，例如电话号码；

用第一子标签R1的第13个字节存储第1个被监护人的年龄；

(1.2b)对第二子标签R2进行编码：

用第二子标签R2的第1个字节存储该标签的ID号，例如设为25784936，该ID号中仅有第一个比特与父标签R0和第一子标签R1的第一个比特不同；

用第二子标签R2的第2个字节存储步骤(1.1)中的安全距离S；

用第二子标签R2的第3到第10个字节存储使用GBK编码方式编码的第2个被监护人的姓名，其中两个字节对应一个汉字；

用第二子标签R2的第11和第12个字节存储其监护人的联系方式，例如电话号码；

用第二子标签R2的第13个字节存储第2个被监护人的年龄；

(1.2c)对第三子标签R3进行编码：

用第三子标签R3的第一个字节存储该标签的ID号，例如设为35784936，该ID号中仅有第一个比特与父标签R0、第一子标签R1、第二子标签R2的第一个比特不同；

用第三子标签R3的第2个字节存储步骤(1.1)中的安全距离S；

用第三子标签R3的第3到第10个字节存储使用GBK编码方式编码的物品名称，其中两个字节对应一个汉字；

用第三子标签R3的第11和第12个字节存储其监护人的联系方式，例如电话号码；

(1.3)将编码好的父标签R0由监护人随身携带，例如放置在监护人的手提包内，将编码好的第一子标签R1与第二子标签R2由两个被监护人随身携带，例如佩戴至被监护人的衣服口袋内侧，将编码好的第三子标签R3放置在被监护的行李内，要注意不能将RFID标签与金属物品、手机、电脑、银行卡或公交卡放在同一位置。

步骤二，将父标签R0、第一子标签R1、第二子标签R2和第三子标签R3的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中，即R0-R1、R0-R2、R0-R3。

步骤三，在火车站候车室安装RFID阅读器。

RFID阅读器由天线，耦合元件，芯片组成，通过天线与RFID电子标签进行无线通信，可以实现对标签识别码和内存数据的读出或写入操作。RFID阅读器分为手持式阅读器与固定式阅读器，本实例采用的RFID阅读器为固定式阅读器，其安装方式如图9所示。

参见图9，本实例是在火车站的不同关键位置处安装RFID阅读器，例如，火车站安检处、卫生间、检票口、热水房以及车站出口位置，即图9中黑色圆点所示位置。RFID阅读器的安装位置由具体环境以及所需定位精度决定，RFID阅读器安装越密集，则RFID信号覆盖面积越大，定位越精确。

监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置。

步骤四，监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息，筛选出该对射频识别RFID标签，即R0-R1、R0-R2、R0-R3。

步骤五，计算父标签R0与子标签R1、R2、R3分别相对于阅读器的实时距离d0、d1、d2、d3，以及父标签R0与R1、R2、R3之间的实时距离D1、D2、D3。

(5.1)设定阅读器读取信息的时间间隔T为1秒，阅读器每隔1秒读取父标签R0的信号强度值记为P0，读取第一子标签R1的信号强度值记为P1，读取第二子标签R2的信号强度值记为P2，读取第三子标签R3的信号强度值记为P3；

(5.2)监控服务中心计算每个RFID标签与阅读器的实时距离d0、d1、d2、d3：

监控服务中心将收到的信号强度值P0、P1、P2、P3分别代入以下的对数—常态分布传播损耗模型中，得到父标签R0与子标签R1、R2、R3与阅读器的距离值d0、d1、d2、d3：

d0＝10^[Pc-P0]/10n

d1＝10^[Pc-P1]/10n

d2＝10^[Pc-P2]/10n

d3＝10^[Pc-P3]/10n

其中，Pc为RFID阅读器接收到距离为1m的RFID标签发送回来的信号强度,是一个常数，需实地测量；n为该环境下的信号传播常量，是一个常数，需实地测量；

(5.3)监控服务中心根据RFID阅读器接收到的信号强度值计算父标签R0与子标签R1、R2、R3之间的实时距离D1、D2、D3：

(5.3a)计算父标签R0与第一子标签R1之间的实时距离D1，简称为第一实时距离D1：

对于由同一个RFID阅读器同时接收到父标签R0与第一子标签R1的信号强度值的情况，监控服务中心计算该阅读器与父标签R0之间的距离d0以及该阅读器与第一子标签R1之间的距离d1的差值，并求绝对值|d0-d1|，将其作为父标签R0与第一子标签R1这两个标签之间的实时距离D1；

对于由两个不同的RFID阅读器分别接收到父标签R0与第一子标签R1的信号强度值的情况，监控服务中心直接计算这两个RFID阅读器之间的距离值，并将该距离值作为两个标签之间的实时距离D1；

(5.3b)计算父标签R0与第二子标签R2之间的实时距离D2，简称为第二实时距离D2：

对于由同一个RFID阅读器同时接收到父标签R0与第二子标签R2的信号强度值的情况，监控服务中心计算该阅读器与父标签R0之间的距离d0以及该阅读器与第二子标签R2之间的距离d2的差值，并求绝对值|d0-d2|，将其作为两个标签之间的实时距离D2；

对于由两个不同的RFID阅读器分别接收到父标签R0与第二子标签R2的信号强度值的情况，监控服务中心直接计算这两个RFID阅读器之间的距离值，并将该距离值作为两个标签之间的实时距离D2；

(5.3c)计算父标签R0与第三子标签R3之间的实时距离D3，简称为第三实时距离D3:

对于由同一个RFID阅读器同时接收到父标签R0与第三子标签R3的信号强度值的情况，监控服务中心计算该阅读器与父标签R0之间的距离d0以及该阅读器与第三子标签R3之间的距离d3的差值，并求绝对值|d0-d3|，将其作为这两个标签之间的实时距离D3；

对于由两个不同的RFID阅读器分别接收到父标签R0与第三子标签R3的信号强度值的情况，监控服务中心直接计算这两个RFID阅读器之间的距离值，并将该距离值作为这两个标签之间的实时距离D3。

步骤六，监控服务中心对父标签R0和三个子标签R1、R2、R3进行定位，并在手机上显示定位结果。

监控服务中心以接收到父标签R0的阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与父标签R0之间的距离d0为半径，确定一个圆形区域作为父标签R0的定位结果，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

监控服务中心以接收到第一子标签R1的阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与第一子标签R1之间的距离d1为半径，确定一个圆形区域作为第一子标签R1的定位结果，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

监控服务中心以接收到第二子标签R2的阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与第二子标签R2之间的距离d2为半径，确定一个圆形区域作为第二子标签R2的定位结果，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

监控服务中心以接收到第三子标签R3的阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与第三子标签R3之间的距离d3为半径，确定一个圆形区域作为第三子标签R3的定位结果，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

本实例的父标签R0与三个子标签R1、R2、R3的定位结果，如图10所示。

步骤七，判断父标签R0与三个子标签之间的实时距离是否超过安全距离S。

(7.1)监控服务中心将步骤五中得到的第一实时距离D1与存储在编码中的安全距离S进行比较：

若D1>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与第一子标签R1之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；

若D1<＝S，不触发报警器；

(7.2)监控服务中心将步骤五中得到的第二实时距离D2与存储在编码中的安全距离S进行比较：

若D2>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与第二子标签R2之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；

若D2<＝S，不触发报警器；

(7.3)监控服务中心将步骤五中得到的第三实时距离D3与存储在编码中的安全距离S进行比较：

若D3>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与第三子标签R3之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；

若D3<＝S，不触发报警器；

如图10所示，本实例中，该定位结果显示的父标签R0、第一子标签R1和第二子标签R2都处于卫生间附近，第三子标签R3处于火车站出口位置，监控服务中心判断出父标签R0与第三子标签R3之间的距离D3大于安全距离S，因此触发监护人手机APP报警器，从而提醒监护人去火车站出口处寻找被监护物品，直至找到该被监护物品后解除监护人手机APP的警报。

步骤八，在火车站出入口处判断阅读器检测到的信号强度值。

监控服务中心对火车站出入口处RFID阅读器检测到的信号强度进行判断：

(8.1)判断第一子标签R1与父标签R0的信号强度值：

当能RFID阅读器能够检测到第一子标签R1的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器提醒监护人，同时触发该出入口处安装的报警器，提醒安保人员拦截被监护人，并通过被监护人佩戴的第一子标签R1中的编码信息获取被监护人姓名和监护人的联系方式，进一步联系监护人并通过火车站的播音系统进行播报通知，从而防止被监护人被拐卖或者独自离开火车站候车室，返回步骤五；

否则，不触发报警器，返回步骤五；

(8.2)判断第二子标签R2与父标签R0的信号强度值：

当能RFID阅读器能够检测到第二子标签R2的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器提醒监护人，同时触发该出入口处安装的报警器，提醒安保人员拦截被监护人，并通过被监护人佩戴的第二子标签R2中的编码信息获取该被监护人姓名和监护人的联系方式，进一步联系监护人并通过火车站的播音系统进行播报通知，从而防止被监护人被拐卖或者独自离开火车站候车室，返回步骤五；

否则，不触发报警器，返回步骤五；

(8.3)判断第三子标签R3与父标签R0的信号强度值：

当能RFID阅读器能够检测到第三子标签R3的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器提醒监护人，同时触发该出入口处安装的报警器，提醒安保人员拦截被监护物品，并通过检测到的第三子标签R3中编码信息获取监护人的联系方式，进一步联系监护人并通过商场的播音系统进行播报通知，从而防止被监护物品被带出火车站候车室，返回步骤五；

否则，不触发报警器，返回步骤五。

如图10所示，本实例中，商场出口处的RFID阅读器能够检测到子标签R3的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值，因此监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器提醒监护人，同时触发该出入口处安装的报警器，提醒安保人员拦截该携带第三子标签R3的行李，防止被小偷带离火车站。

以上描述仅是本发明的两个具体实例，并未构成对本发明的任何限制，显然对于本领域的专业人员来说，在了解了本发明的内容和原理后，都可能在不背离本发明原理、结构的情况下，进行形式和细节上的各种修正和改变仍在本发明的权利要求保护范围之内。

Claims (4)

1.基于成对RFID标签的监护方法，其特征在于，包括：

(1)为每一位监护人与其相应的n个被监护人选取任意的n+1个射频识别RFID标签进行编码，并将该监护人设定的与被监护人之间的安全距离S和各自的身份信息存储在编码中，得到由监护人佩戴的射频识别RFID父标签R0和由被监护人佩戴的射频识别RFID子标签R1，R2，…，Rn；

(2)将父标签R0的编码信息和每一个子标签R1，R2，…，Rn的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；

(3)在室内的不同关键位置安装阅读器，监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置；

(4)监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息筛选出每对射频识别RFID标签，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；

(5)设定阅读器读取信息的时间间隔T；

(6)阅读器根据设定的时间间隔T读取每对父标签R0与其子标签Ri的信号强度值，监控服务中心根据信号强度值计算每个标签相对于阅读器的实时距离以及父标签R0与每个子标签Ri之间的实时距离Di，1<＝i<＝n；

(7)监控服务中心根据每个标签相对于阅读器的实时距离，对父标签R0与子标签Ri分别进行定位，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；

(8)监控服务中心将步骤(5)得到的实时距离Di与存储在编码中的安全距离S进行比较：

若Di>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与子标签Ri之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；

若Di<＝S，不触发报警器；

(9)监控服务中心对监测场所的入口与出口处的阅读器检测到的信号强度进行判断：

当能检测到子标签Ri的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器与该出入口处安装的报警器，提醒监护人与监测场所出入口处的安保人员采取行动，避免被监护人被拐卖或者独自离开监测场所，返回步骤(6)；

否则，不触发报警器，返回步骤(6)。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中为每一位监护人与其相应的n个被监护人选取任意的n+1个射频识别RFID标签进行编码RFID标签的编码，按如下步骤进行：

(1a)用父标签R0的前两个字节存储该标签的ID号，并在第1字节的第1个比特位置处填入0，表示该标签为监护人所佩戴的父标签；用父标签R0的第2个字节存储安全距离S；用父标签R0的第3到第10个字节存储监护人的姓名；用父标签R0的第11个和第12个字节存储监护人的联系方式，根据需要，在父标签R0的末尾存储其它有用的信息；

(1b)用子标签Ri的前两个字节存储该标签的ID号，并在第1个字节的第1个比特位置处填入i，表示该标签为第i个被监护人所佩戴的子标签；用子标签Ri的第2个字节存储安全距离；用子标签Ri的第3到第10个字节存储被第i个监护人的姓名；用子标签Ri的第11到12个字节存储其监护人的联系方式，根据需要，在子标签Ri的末尾存储其它有用的信息。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(1)中监护人和被监护人佩戴射频识别RFID标签，是将射频识别RFID标签做成卡片、书签、胸针或徽章的形式随身携带，并避免与其携带的金属物品、手机、电脑、银行卡或公交卡放在同一位置。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，步骤(7)中对标签的定位，是以当前阅读器所在位置为圆心，以该阅读器与该标签的距离为半径所确定出的圆形区域。