CN108520294B - 一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签，包括蓝牙基站、管理中心和标签本体；标签本体的侧壁上分别安装有指纹按压区域、扬声器、灯光，顶部的快捷连接器以及安装在内部的电路板，快捷连接器的两侧固定有磁性感应片，快捷连接器的顶部安装有用于佩戴的挂绳，磁性感应片与标签本体的顶部磁性连接，主要是针对蓝牙电子标签附带指纹识别的人证合一，并能够实现警务通手机参与扫描点名管理，完成监管场所对服刑人员的快速、准确、安全、卫生、可靠的活体指纹身份识别点名和区域管控、人员定位、人员活动状态检测的智能电子标签的设计。

Description

一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签

技术领域

本发明涉及到一种电子标签，特别涉及一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签。

背景技术

目前，监所管理中的服刑人员区域管控，特别是车间劳动中的车间人员点名，由于车间环境复杂，车间内某些服刑人员劳动岗位也具备一定的流动性，服刑人员根据生产需要时有进出，特别是来料加工车间的车辆物料箱体装卸，给监管安全带来很大压力，因此车间人工点名变得耗时、困难而且极不可靠，而集合队列点名又要对生产设备停电，人员到车间外开阔地集合等，对生产造成影响，而重点时段的车间点名要求具备准确性、可靠性、快速性。因此目前的车间人员点名普遍采用视频人脸移动识别终端或防拆电子手环完成，视频人脸移动识别终端点名的缺点是对光线环境要求较高，而且手持相互传递不卫生，容易传播疾病，点名识别时间较长。使用防拆电子手环点名的特点是快速读取、准确识别，但在实际应用中，由于其防拆的结构，对服刑人员心理造成一定的压力，会产生抵触情绪，且只能拆下进行充电维护或更换电池，需重新绑定等缺点使得维护管理工作极其繁琐。同时，普通防拆电子手环也不支持利用警务通智能手机参与车间点名和服刑人员区域管控的管理工作。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签，人证合一，并能够实现警务通手机参与扫描点名管理，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签，包括蓝牙基站、管理中心和标签本体；

所述标签本体的侧壁上分别安装有指纹按压区域、扬声器、灯光，顶部的快捷连接器以及安装在内部的电路板，快捷连接器的两侧固定有磁性感应片，快捷连接器的顶部安装有用于佩戴的挂绳，磁性感应片与标签本体的顶部磁性连接，

其中，所述的管理中心包括通讯模块和警务手机模块，电路板上锡焊有单片机、指纹验证模块、身份录入模块、身份删除模块、灯光模块、广播报文模块、蓝牙传输模块、运动传感模块以及扬声器模块；

所述蓝牙基站分别与通讯模块和蓝牙传输模块连接，通讯模块的警务手机相接，蓝牙传输模块与单片机连接，单片机的输出端分别与身份删除模块、灯光模块、广播报文模块和扬声器模块连接，单片机的输入端分别与指纹验证模块、身份录入模块和运动传感模块连接；

所述的单片机完成一次蓝牙传输模块、指纹验证模块、运动传感器模块的通讯检测，控制指纹验证模块和运动传感器模块为断电状态，单片机进入休眠状态则蓝牙传输模块处于物联网标签的间隔广播报文模块，可设置秒级别广播间隔节约电量消耗，等待接受蓝牙基站或警务手机模块的扫描请求连接指令；

所述的指纹验证模块接收到指纹识别指令时，才处于供电工作状态经过识别算法对指纹数据进行验证识别，完成一次1:1指纹身份识别验证工作；

所述的身份录入模块用于首次进行标签和指纹身份绑定时执行，进行三次读取校验，可存储佩戴者个手指指纹信息，当佩戴人员更换时可重新录入新佩戴者的指纹完成人证绑定；

所述的身份删除模块用于该指令由标签分发设备发出，当智能电子标签需要重新录入新佩戴者的指纹完成人证绑定时，先删除以前录入的指纹信息；

所述的灯光模块和扬声器模块用于具备压电陶瓷蜂鸣器和LED指示灯，完成对指令交互结果和状态的声光指示；

所述的广播报文模块的数据部分包括：ID、指纹身份识别标识信息、运动状态信息；

所述的蓝牙传输模块蓝牙模块接收到蓝牙基站或警务通手机模块发出的扫描连接请求指令时，唤醒单片机进行数据的转移；

所述的运动传感模块用于运动检测模式，可检测佩戴者的运动状态情况，广播报文模块发送运动检测信息，运动状态信息可直接广播原始数据，由服务器处理分析，处于非正常状态时给出预警，帮助系统判断分析。

优选的，所述警务手机模块包括标签位置模块、显示屏、点名模块以及蓝牙模块，显示屏的输入端与标签位置模块和点名模块连接，显示屏与蓝牙模块连接，蓝牙模块与蓝牙基站相接；

所述的标签位置模块用于配合电子地图和警务通手机APP，可完成监所范围内的出收工管理，车间点名和服刑人员车间人员定位、区域电子围栏管控和临时生产场所的电子围栏管控等功能；

所述的显示屏用于标签本体的位置以及点名的情况等；

所述的点名模块用于完成进出人员标签人数清点和进出方向的记录工作，通过均匀分布的标签读取设备，完成车间内人员定位，室外开阔地扫描清点人数可采用警务通手机随时扫描附近标签，配合人工报数快速完成人数清点和位置上报；

所述蓝牙模块采用BLE蓝牙4.0以上标准协议，车间内蓝牙基站通过扫描标签可实现室内人员定位。

优选的，所述磁性感应片与标签本体在生活区磁性连接消失，可拆卸。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本具备活体指纹识别功能的智能电子标签，主要是针对蓝牙电子标签附带指纹识别的人证合一，并能够实现警务通手机参与扫描点名管理，完成监管场所对服刑人员的快速、准确、安全、卫生、可靠的活体指纹身份识别点名和区域管控、人员定位、人员活动状态检测的智能电子标签的设计。

附图说明

图1为本发明的整体结构图；

图2为本发明的模块连接图；

图3为本发明的警务手机模块图；

图4为本发明的电路原理图。

图中：1、蓝牙基站；2、管理中心；21、通讯模块；22、警务手机模块；221、标签位置模块；222、显示屏；223、点名模块；224、蓝牙模块；3、标签本体；31、指纹按压区域；32、扬声器；33、灯光；34、快捷连接器；341、磁性感应片；4、电路板；41、单片机；42、指纹验证模块；43、身份录入模块；44、身份删除模块；45、灯光模块；46、广播报文模块；47、蓝牙传输模块；48、运动传感模块；49、扬声器模块。

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做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。

请参阅图1-2，一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签，包括蓝牙基站1、管理中心2和标签本体3；

标签本体3的侧壁上分别安装有指纹按压区域31、扬声器32、灯光33，顶部的快捷连接器34以及安装在内部的电路板4，快捷连接器34的两侧固定有磁性感应片341，快捷连接器34的顶部安装有用于佩戴的挂绳，磁性感应片341与标签本体3的顶部磁性连接，磁性感应片341与标签本体3在生活区磁性连接消失，可拆卸，可拆，睡觉、剧烈比赛运动、洗澡、充电或其他不需要穿戴智能电子标签的场合的特性，提高了标签点名的使用灵活性，可以做成胸牌、腕带手环、臂章、徽章、腰牌等任何可穿戴的形式。

其中，管理中心2包括通讯模块21和警务手机模块22，电路板4上锡焊有单片机41、指纹验证模块42、身份录入模块43、身份删除模块44、灯光模块45、广播报文模块46、蓝牙传输模块47、运动传感模块48以及扬声器模块49；

蓝牙基站1分别与通讯模块21和蓝牙传输模块47连接，通讯模块21的警务手机模块22相接，蓝牙传输模块47与单片机41连接，单片机41的输出端分别与身份删除模块44、灯光模块45、广播报文模块46和扬声器模块49连接，单片机41的输入端分别与指纹验证模块42、身份录入模块43和运动传感模块48连接；

单片机41完成一次蓝牙传输模块47、指纹验证模块42、运动传感模块48的通讯检测，控制指纹验证模块42和运动传感模块48为断电状态，单片机41进入休眠状态则蓝牙传输模块47处于物联网标签的间隔广播报文模块46，可设置秒级别广播间隔节约电量消耗，等待接受蓝牙基站1或警务手机模块22的扫描请求连接指令，当收到的指令为指纹身份识别指令时，按照设置参数给出声光指示，通过Pow ON控制引脚对指纹识别验证模块供电，该模块对指纹按压区域31Touch进行检测；

指纹验证模块42接收到指纹识别指令时，才处于供电工作状态经过识别算法对指纹数据进行验证识别，完成一次1:1指纹身份识别验证工作，当手指触摸感应区时，指纹传感器数据被采集并传输到指纹验证模块42的MPU运算单元，更新广播报文模块46中的相应指纹识别标识信息数据区，供智能电子标签广播发送，然后指纹验证模块42通过Pow ON引脚被控制迅速进入断电状态，智能电子标签没收到指纹识别指令时，佩戴者按压指纹按压区域31也不会启动指纹识别，防止恶意频繁按压触摸造成电池电量消耗，当佩戴者接收到识别指令的声光提示后，超时没有进行指纹识别时，也会使得指纹验证模块42进入断电状态，也就是说，只有接收到指纹识别指令时，指纹识别验证模块才处于供电工作状态，每一次指纹识别验证都会更新广播报文模块46中的指纹识别信息数据区，并在下一个时间间隔发送更新后的广播报文模块46；

身份录入模块43用于首次进行标签和指纹身份绑定时执行，进行三次读取校验，可存储佩戴者10个手指指纹信息，当佩戴人员更换时可重新录入新佩戴者的指纹完成人证绑定，一般由标签分发设备发出，其执行过程和指纹识别指令相似，区别就是指纹读取后进行存储；

身份删除模块44用于该指令由标签分发设备发出，当智能电子标签需要重新录入新佩戴者的指纹完成人证绑定时，先删除以前录入的指纹信息；

灯光模块45和扬声器模块49用于具备压电陶瓷蜂鸣器和LED指示灯，完成对指令交互结果和状态的声光指示，决定是否驱动声光指示，并唤醒指纹读取识别模块工作，等待指纹读取，按照指纹识别安全等级识别验证完成进行声光提醒，存储指纹识别验证结果后，将指纹识别模块控制为断电状态，并将指纹验证结果通过蓝牙模块224广播出去。超时没有按压触摸指纹识别区则根据超时参数设置停止声光提醒，并控制指纹识别模块进入断电状态，以节约电池电能消耗；

广播报文模块46的数据部分包括：ID、指纹身份识别标识信息、运动状态信息；

蓝牙传输模块47接收到蓝牙基站1或警务手机模块22发出的扫描连接请求指令时，唤醒单片机41进行数据的转移；

运动传感模块48用于运动检测模式，可检测佩戴者的运动状态情况，广播报文模块46发送运动检测信息，运动状态信息可直接广播原始数据，由服务器处理分析，处于非正常状态时给出预警，帮助系统判断分析，如：静止、原地活动、步行、跑步、碰撞、上楼、下楼、跌倒等，处于非正常状态时给出预警。

请参阅图3，警务手机模块22包括标签位置模块221、显示屏222、点名模块223以及蓝牙模块224，显示屏222的输入端与标签位置模块221和点名模块223连接，显示屏222与蓝牙模块224连接，蓝牙模块224与蓝牙基站1相接；

标签位置模块221用于配合电子地图和警务通手机APP，可完成监所范围内的出收工管理，车间点名和服刑人员车间人员定位、区域电子围栏管控和临时生产场所的电子围栏管控等功能，通过人防、技防相结合的方式，可配合电子地图完成对服刑人员监所范围内服刑人员的区域管控。例如通道口设置标签读取设备，配合人工报数快速完成人数清点和位置上报；

显示屏222用于标签本体3的位置以及点名的情况等；

点名模块223用于完成进出人员标签人数清点和进出方向的记录工作，通过均匀分布的标签读取设备，完成车间内人员定位，室外开阔地扫描清点人数可采用警务通手机随时扫描附近标签，配合人工报数快速完成人数清点和位置上报，当点名需要指纹识别验证确认时，在不增加执勤民警工作量的同时，通过标签佩戴者的一次简单手指触摸，任何人不用移动自身位置，瞬间准确完成了车间和其他管控区域谁在，是否佩戴者本人的扫描识别验证和清点工作，由于可使用警务通手机都具备的近距离蓝牙通讯技术，监所执勤民警在车间内的正常巡逻，通过警务通手机的蓝牙扫描也可迅速自动完成人员识别点名工作，在室外生产区零星带队，执勤民警也可以用警务通手机充当标签扫描基站实现以警务通手机为中心的临时电子围栏功能，该电子围栏会跟随警务通手机移动，实现动态电子围栏的功能，确保服刑人员在执勤民警管控的区域范围内，从而充分发挥警务通手机的潜能，方便布置任意临时劳动地点和劳动地点随时变化的区域管控，使得对于人的区域管控工作变得非常迅速，简单，准确、高效、卫生，减少了硬件设备投入成本；

蓝牙模块224采用BLE蓝牙4.0以上标准协议，车间内蓝牙基站1通过扫描标签可实现室内人员定位。

综上所述，本发明提出的具备活体指纹识别功能的智能电子标签，主要是针对蓝牙电子标签附带指纹识别的人证合一，并能够实现警务通手机参与扫描点名管理，完成监管场所对服刑人员的快速、准确、安全、卫生、可靠的活体指纹身份识别点名和区域管控、人员定位、人员活动状态检测的智能电子标签的设计，进行专利保护。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (2)

1.一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签，其特征在于，包括蓝牙基站（1）、管理中心（2）和标签本体（3）；

所述标签本体（3）的侧壁上分别安装有指纹按压区域（31）、扬声器（32）、灯光（33），顶部的快捷连接器（34）以及安装在内部的电路板（4），快捷连接器（34）的两侧固定有磁性感应片（341），快捷连接器（34）的顶部安装有用于佩戴的挂绳，磁性感应片（341）与标签本体（3）的顶部磁性连接，

其中，所述的管理中心（2）包括通讯模块（21）和警务手机模块（22），电路板（4）上锡焊有单片机（41）、指纹验证模块（42）、身份录入模块（43）、身份删除模块（44）、灯光模块（45）、广播报文模块（46）、蓝牙传输模块（47）、运动传感模块（48）以及扬声器模块（49）；

所述蓝牙基站（1）分别与通讯模块（21）和蓝牙传输模块（47）连接，通讯模块（21）的警务手机模块（22）相接，蓝牙传输模块（47）与单片机（41）连接，单片机（41）的输出端分别与身份删除模块（44）、灯光模块（45）、广播报文模块（46）和扬声器模块（49）连接，单片机（41）的输入端分别与指纹验证模块（42）、身份录入模块（43）和运动传感模块（48）连接；

所述的单片机（41）完成一次蓝牙传输模块（47）、指纹验证模块（42）、运动传感器模块（48）的通讯检测，控制指纹验证模块（42）和运动传感器模块（48）为断电状态，单片机（41）进入休眠状态，蓝牙传输模块（47）处于物联网标签的间隔广播报文（46）状态，可设置秒级别广播间隔节约电量消耗，等待接受蓝牙基站（1）或警务手机模块（22）的扫描请求连接指令；

所述的指纹验证模块（42）接收到指纹识别指令时，才处于供电工作状态经过识别算法对指纹数据进行验证识别，完成一次1:1指纹身份识别验证工作；

所述的身份录入模块（43）用于首次进行标签和指纹身份绑定时执行，进行三次读取校验，可存储佩戴者10个手指指纹信息，当佩戴人员更换时可重新录入新佩戴者的指纹完成人证绑定；

所述的身份删除模块（44）用于该指令由标签分发设备发出，当智能电子标签需要重新录入新佩戴者的指纹完成人证绑定时，先删除以前录入的指纹信息；

所述的灯光模块（45）和扬声器模块（49）用于具备压电陶瓷蜂鸣器和LED指示灯，完成对指令交互结果和状态的声光指示；

所述的广播报文模块（46）报文的数据部分包括：ID、指纹身份识别标识信息、运动状态信息；

所述的蓝牙传输模块（47）接收到蓝牙基站（1）或警务通手机模块（22）发出的扫描连接请求指令时，唤醒单片机（41）进行数据的转移；

所述的运动传感模块（48）用于运动检测模式，可检测佩戴者的运动状态情况，广播报文模块（46）发送运动检测信息，运动状态信息可直接广播原始数据，由服务器处理分析，处于非正常状态时给出预警，帮助系统判断分析；

所述警务手机模块（22）包括标签位置模块（221）、显示屏（222）、点名模块（223）以及蓝牙模块（224），显示屏（222）的输入端与标签位置模块（221）和点名模块（223）连接，显示屏（222）与蓝牙模块（224）连接，蓝牙模块（224）与蓝牙基站（1）相接；

所述的标签位置模块（221）用于配合电子地图和警务通手机APP，可完成监所范围内的出收工管理，车间点名和服刑人员车间人员定位、区域电子围栏管控和临时生产场所的电子围栏管控等功能；

所述的显示屏（222）用于标签本体（3）的位置以及点名的情况等；

所述的点名模块（223）用于完成进出人员标签人数清点和进出方向的记录工作，通过均匀分布的标签读取设备，完成车间内人员定位，室外开阔地扫描清点人数可采用警务通手机随时扫描附近标签，配合人工报数快速完成人数清点和位置上报；

所述蓝牙模块（224）采用BLE蓝牙4.0以上标准协议，车间内蓝牙基站（1）通过扫描标签可实现室内人员定位。

2.根据权利要求1所述的一种具备活体指纹识别功能的智能电子标签，其特征在于：所述磁性感应片（341）与标签本体（3）在生活区磁性连接消失，可拆卸。