CN108765671A - 基于触发开关的rfid无感控制方法、装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统，无感控制装置包括：超高频标签卡；超高频读写器，用于读取超高频标签卡的标签信息，将所述标签信息发送至标签控制器进行验证，并根据标签控制器的反馈的开锁控制信号控制门锁控制器；触发开关，与超高频读写器相连，用于在被触发时生成一检测信号并将检测信号经超高频读写器发送至所述标签控制器，以供标签控制器在验证标签信息通过后并在接收到触发开关的检测信号时，生成并发送一开锁控制信号至所述超高频读写器。本发明对于携带合法超高频RFID标签卡的用户，在其出入门禁的过程中，无需拿出RFID标签卡刷卡，即可达到直接开门的方便程度。

Description

基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统

技术领域

本发明涉及RFID技术领域，特别是涉及RFID门禁技术领域，具体为一种基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统。

背景技术

射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是一种将通信技术与微电子技术相结合的无线通信技术。该技术可以通过无线电信号在阅读器与目标物体间建立起双向非接触通信，获取目标物体的信息，并对其进行相关信息处理。作为自动识别技术的一种，射频识别技术由于具有非接触性、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、安全性高、识别码唯一而无法伪造，可同时识别多个标签等突出优点，因而被广泛应用于防伪、票证、仓储、门禁、物品管理等领域。

目前在门禁领域广泛使用的RFID标签绝大部分属于低频的ID卡、非接触逻辑加密卡或13.56M的高频非接卡这三种类型。其中ID卡和逻辑加密卡的方案存在有被解密复制的安全隐患，高频非接卡在安全性上有很大提高。这三种方案在使用情景上类似，读卡器的标签读取范围大多在5cm以内，使用时都需要用户被动地先取出标签卡，并将其非常贴近读卡器来进行读卡识别，这种使用方式在用户的使用体验上不够好，尤其是在标签卡不方便寻找或拿出及用户双手被占用或肢体行动不便的情况下，不便体验会感觉非常强烈。常见在小区出入口门禁或单元楼门禁的，快到家了或要出门时却被卡在门禁处半天，几个人都在门口等着能有一个方便开门的人来打开门禁。

目前改进的门禁系统方案有使用指纹识别技术或人脸识别技术的，但这两种技术都存在部署成本较高，前期数据采集和后续用户更新困难，识别速度和准确性低(受样本数量，生理条件和天气光线等影响)，以及涉及个人隐私等等限制，目前部署的案例也还比较少见。最重要的一点是这些方案在用户使用体验的人性化上还是没有明显的改进，仍需要用户主动去按手指或是把面孔对准摄像头来进行识别，也就是说用户不得不被动地需要自己向门禁系统来提供识别材料来证明自己，而不是门禁系统能主动智能地来认出自己来。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统，用于解决现有技术中门禁系统开门需要刷卡带来的不便的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种基于触发开关的RFID无感控制装置，包括：超高频标签卡；超高频读写器，用于读取所述超高频标签卡的标签信息；触发开关，用于在被触发时生成一触发信号；标签控制器，分别与所述超高频读写器和所述触发开关相连，用于对所述超高频读写器读取的所述标签信息进行验证，在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关的触发信号时，生成并发送一开锁控制信号至门锁控制器。

于发明的一实施例中，所述触发开关为按压式触发开关或声控触发开关。

于发明的一实施例中，所述超高频标签卡包括：卡板，设于所述卡板内的：微控制单元、用于存储所述超高频标签卡的ID信息的存储器、生成超高频信号的射频电路以及发射所述超高频信号的发射天线。

于发明的一实施例中，所述超高频标签卡的频率为860MHz-960MHz。

于发明的一实施例中，所述超高频读写器包括：用于读取所述超高频标签卡的标签信息的超高频读写单元；用于与所述标签控制器进行通信传输的通信单元。

于发明的一实施例中，所述通信单元为蓝牙通信单元、zigbee通信单元、wifi通信单元、3G/4G通信单元或有线通信单元。

于发明的一实施例中，所述标签控制器包括：超高频读写控制模块，用于与所述超高频读写器进行通信；标签验证模块，用于存储和验证所述超高频标签卡的标签信息；控制模块，用于接收所述触发开关的触发信号，在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关的触发信号时，生成并一开锁控制信号至所述门锁控制器。

本发明的实施例还提供一种基于触发开关的RFID无感控制方法，具体包括：读取所超高频标签卡的标签信息，对所述标签信息进行验证；在触发开关被触发时生成一触发信号；在验证所述标签信息通过并接收到所述触发信号时，控制门锁控制器打开。

于发明的一实施例中，所述触发开关为按压式触发开关或声控触发开关。

本发明的实施例还提供一种基于触发开关的RFID无感控制系统，包括如上所述的基于触发开关的RFID无感控制装置和与所述无感控制装置进行通信的门锁控制器。

如上所述，本发明的基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统，具有以下有益效果：

本发明对于携带合法超高频RFID标签卡的用户，在其出入门禁的过程中，会基本感觉不到门禁系统的存在，无需拿出RFID标签卡刷卡，通过按下触发开关或声控触发开关即可达到直接开门的方便程度。

附图说明

图1显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制装置、系统的整体原理结构示意图。

图2显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制装置中超高频标签卡的原理结构图。

图3显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制装置中超高频读写器的原理结构图。

图4显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制装置、系统的原理流程示意图。

图5显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制系统中标签控制器的原理结构图。

图6显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制方法的流程示意图。

图7显示为本发明的基于触发开关的RFID无感控制方法的简化流程示意图。

元件标号说明

1 基于触发开关的RFID无感控制系统

100 基于触发开关的RFID无感控制装置

110 超高频标签卡

111 卡板

112 存储器

113 微控制单元

114 射频电路

115 发射天线

120 超高频读写器

121 超高频读写单元

122 通信单元

130 触发开关

140 标签控制器

141 超高频读写控制模块

142 标签验证模块

143 控制模块

200 门锁控制器

S110～S130 步骤

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，遂图式中仅显示与本发明中有关的组件而非按照实际实施时的组件数目、形状及尺寸绘制，其实际实施时各组件的型态、数量及比例可为一种随意的改变，且其组件布局型态也可能更为复杂。

RFID技术上通常根据阅读器和标签之间通信载波频率的不同，将射频识别系统分为低频、高频、超高频和微波几大类。其中的超高频(UHF)无源标签具有数据通信速率快、通信距离远、支持多目标识别、运动目标识别、价格低、寿命长、体积小、重量小，一般免维护等优点，是目前应用最广的电子标签类型，典型应用领域为仓储、物流、零售、车辆管理等。但到目前为止，超高频RFDI技术在民用的人员门禁系统上还很少有使用案例，本实施例提供了一种利用超高频RFID技术实现的一种高人性化体验的无感知进入的门禁系统。

本实施例提供一种基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统，用于解决现有技术中门禁系统开门需要刷卡带来的不便的问题。以下将详细说明本实施例中一种基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统的原理及实施方式，使本领域技术人员不需要创造性劳动即可理解本实施例中的一种基于触发开关的RFID无感控制方法、装置及系统。

如图1所示，本发明提供一种基于触发开关的RFID无感控制装置100，包括：超高频标签卡110，超高频读写器120、触发开关130以及标签控制器140。

以下对本实施例中的基于触发开关的RFID无感控制装置100进行详细说明。

于本实施例中，所述超高频标签卡110的频率为860MHz-960MHz。具体地，如图2所示，于实施例中，所述超高频标签卡110包括但不限于：卡板111，设于所述卡板111内的：微控制单元113、用于存储所述超高频标签卡110的ID信息的存储器112、生成超高频信号的射频电路114以及发射所述超高频信号的发射天线115。

其中，所述卡板111为但不限于ABS、PVC等塑料卡板，或者所述卡板111为纸质卡板，所述卡板111的厚度为但不限于0.5mm～3mm。

所述微控制单元113为MCU，MCU是所述超高频标签卡110的中央处理单元，用于检测、通信和信息处理。此外，所述微控制单元113和所述存储器112也可以集成于一个IC芯片内。

所述射频电路114用于生成超高频信号，信号频率860MHz-960MHz。所述发射天线115为但不限于环状天线、偶极子天线、螺旋天线或鞭状天线，具体可根据实际需要进行选择。

在标签安全性上，所述超高频标签卡110的安全标准不低于目前常用门禁系统中安全性最高的高频RFID标签。所述超高频标签卡110拥有不可复制的全球唯一标识号，可作为基本的识别标识，同时也支持在EPC区域甚至用户储存区域进行相关扩展数据的加密读取验证，以提高其安全级别。在人体适用安全性上，相对于中低频，超高频读写产生的能量极小，安全性更高，不会对心脏起搏器等人体携带的医疗电子装置产生可监测到的影响。

于本实施例中，所述超高频读写器120与标签控制器140相连，用于读取所述超高频标签卡110的标签信息，将所述标签信息发送至所述标签控制器140进行验证。

具体地，于实施例中，如图3所示，所述超高频读写器120包括：用于读取所述超高频标签卡110的标签信息的超高频读写单元121；用于与所述标签控制器140进行通信传输的通信单元122。

具体的，所述超高频读写单元121包括标签读取器和读写器天线，所述标签读取器例如包括但不限于接收器、发射器、时钟发生器和单片机。所述时钟发生器将时钟信号发送至单片机，由单片机发送超高频脉冲信号至超高频读写单元121的发射器；所述超高频读写单元121的发送器发射超高频信号至外部的超高频标签卡110，并通过接收器接受超高频标签卡110的信号；所述超高频的频率范围为：860MHz～960MHz。

所述通信单元122用于与所述标签控制器140进行通信，所述通信单元122为但不限于蓝牙通信单元、zigbee通信单元、wifi通信单元、3G/4G通信单元或有线通信单元。

如图4所示，所述超高频读写器120向上通过网络连接后台标签控制器140(即图4中所示的主控MCU)进行配置更新，向下对电子机械锁(门锁控制器200)通过电气信号进行开门锁门的检测和控制。

于本实施例中，所述触发开关130装设于门的旁边，所述触发开关130与所述标签控制器140相连，用于在被触发时生成一触发信号并将所述触发信号发送至所述标签控制器140，以供所述标签控制器140在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关130的触发信号时，生成并发送一开锁控制信号至所述门锁控制器200。

具体地，于实施例中，所述触发开关130为按压式触发开关或声控触发开关。本实施例中以所述触发开关130为按压式触发开关为例进行说明。

如图4所示，添加所述触发开关130的目的是为了配合限制读写器的工作区域，因为超高频读写器120在能进行无遮挡读取的同时也无形中扩大了超高频标签卡110的读取范围，在对一些安全程度要求高的情况下(譬如防止尾随)，可利用控制所述触发开关130来适当缩小其工作范围，只有在特定条件下才开启读取验证过程。

本实施例中，如图4所示，以所述触发开关130为按压式触发开关为例进行说明。所述触发开关130形成一近距离手动式开关，这种手动式开关类似普通门禁系统中的出门开关，但在物理电气连线方面是和出门按钮有区别的，普通的出门按钮是连接到门禁锁控制器上的，但这里的触发开关130是连接到标签控制器140，按一下触发开关130就可启动标签控制器140进行短时间内标签验证。启动后如果发现有合法标签就打开门禁，否则进行声光提示。这种触发开关的优势是安全性高，并且是用手或其他部位甚至可借助物品去触碰，而不是一定要用门禁标签卡去来触发，只要保证门禁标签卡是放在用户身上就可以了，对单元楼住户来说，进门和出门一样方便，用户使用体验很好。此外，于本实施例中，为了提高门禁系统的快速响应，可以让超高频读写器120在标签控制器140后台持续进行循环扫描和认证，而使用所述触发开关130来决定是否使用认证后的结果来进行开门。即当用户在门禁前未按下所述触发开关130时，标签控制器140就可以扫描该用户并核验该用户标签卡的合法性，但这个验证结果不能立即用来开门，因为触发开关130控制尚未打开，接下来当用户触发所述触发开关130时，就可以使用这个认证结果进行开门操作了。

于本实施例中，所述超高频标签卡110支持在遮挡情况下的读取，即使超高频标签卡110被放在用户的口袋内、公文包或背包内，甚至拉杆箱内，都可以顺利进行读取识别，不用再麻烦找出并贴近展示给超高频读写器120。对于携带合法超高频标签卡110的用户，在其出入门禁的过程中，会基本感觉不到门禁系统的存在，可达到按下开关随手开门的方便程度，可达到等同自动门的近距离自动开门效果。而对于没有拥有合法标签的用户来说，门禁系统还是像传统门禁一样正常在工作，非授权用户无法顺利通过门禁，门禁系统的安全等级标准并没有降低。

于本实施例中，所述超高频读写器120可支持同时读取上多张所述超高频标签卡110而不冲突，门禁系统在使用过程中的标签密度不会很高，并且因为读取范围大，读取频率高，读取方向随着人员移动也在不断调整，所以基本不存在因遮挡而导致漏读的情况，特殊情形也可简单地通过调整天线位置的方式来解决。同时相对于传统的低中高频RFID方案，超高频RFID方案具有更高的读取速度和更高的识别准确性。

具体地，于实施例中，如图5所示，所述标签控制器140包括：超高频读写控制模块210，用于与所述超高频读写器120进行通信；标签验证模块220，用于存储和验证所述超高频标签卡110的标签信息；控制模块230，用于接收所述触发开关130的触发信号，在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关130的触发信号时，生成并一开锁控制信号至所述超高频读写控制模块210。其中，所述标签验证模块220持续进行循环扫描，从所述超高频读写器120接收到标签信号后，进行认证，使用所述触发开关130是否被按下来决定是否使用认证后的结果来进行开门，即在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关130的触发信号时，生成并一开锁控制信号，并通过所述超高频读写控制模块210传输至门锁控制器200。

综上，本实施例的基于触发开关的RFID无感控制装置100仍采用传统的RFID标签卡的形式，而不是使用用户指纹数据或人脸数据，有效保护了用户的个人隐私，同时完美保留了RFID标签的快速准确识别的优势，不受污损、天气和光线的影响。另外这种形式不改变用户的使用习惯，后台管理人员也无需进行特别的培训，也无需费力收集大量用户的信息，门禁标签卡仍可由管理中心统一进行管理和发放，并且所述超高频标签卡110封装形式更加多样，灵活支持外观定制。

本发明的实施例还提供一种基于触发开关的RFID无感控制系统1，如图1所示，所述基于触发开关的RFID无感控制系统1包括如上所述的基于触发开关的RFID无感控制装置100和与所述无感控制装置进行通信的门锁控制器200。

上述已经对所述基于触发开关的RFID无感控制装置100进行了详细说明，在此不再赘述。

本发明的实施例还提供一种基于触发开关的RFID无感控制方法，如图6所示，所述基于触发开关的RFID无感控制方法具体包括：

步骤S110，读取所述超高频标签卡110的标签信息，对所述标签信息进行验证。

于本实施例中，所述超高频标签卡110的频率为860MHz-960MHz。

于本实施例中，通过超高频读写器120读取所述超高频标签卡110的标签信息，将所述标签信息发送至所述标签控制器140进行验证。

步骤S120，在触发开关被触发时生成一触发信号。

于本实施例中，所述触发开关130与所述标签控制器140相连，用于在被触发时生成一触发信号并将所述触发信号发送至所述标签控制器140，以供所述标签控制器140在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关130的触发信号时，生成并发送一开锁控制信号至门锁控制器200。

具体地，于实施例中，所述触发开关为按压式触发开关或声控触发开关。

如图4和图7所示，添加所述触发开关130的目的是为了配合限制读写器的工作区域，因为超高频读写器120在能进行无遮挡读取的同时也无形中扩大了超高频标签卡110的读取范围，在对一些安全程度要求高的情况下(譬如防止尾随)，可利用控制所述触发开关130来适当缩小其工作范围，只有在特定条件下才开启读取验证过程。

本实施例中，如图4所示，以所述触发开关130为按压式触发开关为例进行说明。所述触发开关130形成一近距离手动式开关，这种手动式开关类似普通门禁系统中的出门开关，但在物理电气连线方面是和出门按钮有区别的，普通的出门按钮是连接到门禁锁控制器上的，但这里的触发开关130是连接到超高频读写器，按一下触发开关130就可启动超高频读写器进行短时间内标签验证。启动后如果发现有合法标签就打开门禁，否则进行声光提示。这种触发开关的优势是安全性高，并且是用手或其他部位甚至可借助物品去触碰，而不是一定要用门禁标签卡去来触发，只要保证门禁标签卡是放在用户身上就可以了，对单元楼住户来说，进门和出门一样方便，用户使用体验很好。

需要说明的是，上述步骤S110和步骤S120并无先后执行顺序，可以按步骤S110至步骤S120依次执行，也可以按步骤S120至步骤S110依次执行，也可以同时执行。

步骤S130，在验证所述标签信息通过并接收到所述触发信号时，控制门锁控制器200打开。

于本实施例中，通过标签控制器140验证所述标签信息，其中，所述标签控制器140持续进行循环扫描，从所述超高频读写器120接收到标签信号后，进行认证，使用所述触发开关130是否被按下生成的触发信号来决定是否使用认证后的结果来进行开门，即在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关130的触发信号时，生成并一开锁控制信号，并传输至门锁控制器200，以供门锁控制器200根据所述开锁控制信号进行开门。

所以于本实施例中，所述超高频标签卡110支持在遮挡情况下的读取，即使超高频标签卡110被放在用户的口袋内、公文包或背包内，甚至拉杆箱内，都可以顺利进行读取识别，不用再麻烦找出并贴近展示给超高频读写器120。对于携带合法超高频标签卡110的用户，在其出入门禁的过程中，会基本感觉不到门禁系统的存在，可达到按下开关即开门的方便程度，可达到等同自动门的近距离自动开门效果。而对于没有拥有合法标签的用户来说，门禁系统还是像传统门禁一样正常在工作，非授权用户无法顺利通过门禁，门禁系统的安全等级标准并没有降低。

综上所述，本发明对于携带合法超高频RFID标签卡的用户，在其出入门禁的过程中，会基本感觉不到门禁系统的存在，无需拿出RFID标签卡刷卡，通过按下触发开关或声控触发开关即可达到直接开门的方便程度。所以，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于，包括：

超高频标签卡；

超高频读写器，用于读取所述超高频标签卡的标签信息；

触发开关，用于在被触发时生成一触发信号；

标签控制器，分别与所述超高频读写器和所述触发开关相连，用于对所述超高频读写器读取的所述标签信息进行验证，在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关的触发信号时，生成并发送一开锁控制信号至门锁控制器。

2.根据权利要求1所述的基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于：所述触发开关为按压式触发开关或声控触发开关。

3.根据权利要求1所述的基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于：所述超高频标签卡包括：

卡板，设于所述卡板内的：微控制单元、用于存储所述超高频标签卡的ID信息的存储器、生成超高频信号的射频电路以及发射所述超高频信号的发射天线。

4.根据权利要求1所述的基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于：所述超高频标签卡的频率为860MHz-960MHz。

5.根据权利要求1所述的基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于：所述超高频读写器包括：

用于读取所述超高频标签卡的标签信息的超高频读写单元；

用于与所述标签控制器进行通信传输的通信单元。

6.根据权利要求5所述的基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于：所述通信单元为蓝牙通信单元、zigbee通信单元、wifi通信单元、3G/4G通信单元或有线通信单元。

7.根据权利要求9所述的基于触发开关的RFID无感控制装置，其特征在于：所述标签控制器包括：

超高频读写控制模块，用于与所述超高频读写器进行通信；

标签验证模块，用于存储和验证所述超高频标签卡的标签信息；

控制模块，用于接收所述触发开关的触发信号，在验证所述标签信息通过后并在接收到所述触发开关的触发信号时，生成并一开锁控制信号至所述门锁控制器。

8.一种基于触发开关的RFID无感控制方法，具体包括：

读取超高频标签卡的标签信息，对所述标签信息进行验证；

在触发开关被触发时生成一触发信号；

在验证所述标签信息通过并接收到所述触发信号时，控制门锁控制器打开。

9.根据权利要求8所述的基于触发开关的RFID无感控制方法，其特征在于：所述触发开关为按压式触发开关或声控触发开关。

10.一种基于触发开关的RFID无感控制系统，其特征在于：包括如权利要求1至7任一权利要求所述的基于触发开关的RFID无感控制装置和与所述无感控制装置相连的门锁控制器。