CN108830360A - 基于rfid的涉密管理方法及系统 - Google Patents

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孙光
陈坤
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赵伯海
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Abstract

本发明提供一种基于RFID的涉密管理方法及管理系统，设置具有唯一标识的RFID标签于涉密人员和/或涉密物资；设置若干RFID读取终端于涉密区域；当设置有所述RFID标签的涉密人员和/或涉密物资通过涉密区域内设置有所述RFID读取终端的区域时，RFID读取终端读取RFID标签内搭载的信息；之后RFID读取终端将RFID标签内搭载的信息传输至上位机进行记录；本发明的有益效果是安全防护能力高，无需人工干涉。

Description

基于RFID的涉密管理方法及系统
技术领域
本发明属于RFID射频识别领域，尤其是基于RFID超高频的射频技术，提出一套对涉密单位的人员、涉密物品进行有效定位、管理系统。
背景技术
随着物联网时代的到来，涉密单位的人员、资产管理主要是基于相应规范的手工作业及电脑半自动化管理实现的。其弊病显而易见，即需要投入大量人力进行管理以及出/入登记等工作，这使得管理工作十分繁琐，浪费大量时间。
射频识别技术RFID(Radio Frequency Identification Technology)是成熟于20世纪末，21世纪初的一种非接触式的最新自动识别技术，目前正在全世界的各种行业中得以推广应用。它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。RFID是一项易于操控，简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活性应用技术，其所具备的独特优越性是其它识别技术无法企及的。
发明内容
本发明要解决的问题是提供一种基于RFID的涉密管理方法及系统，尤其适合高度自动化的进行涉密单位的管理。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：
设置具有唯一标识的RFID标签于涉密人员和/或涉密物资；
设置若干RFID读取终端于涉密区域；
当设置有所述RFID标签的涉密人员和/或涉密物资通过涉密区域内设置有所述RFID读取终端的区域时，执行以下步骤:
S1.RFID读取终端读取RFID标签内搭载的信息；
S2.RFID读取终端将RFID标签内搭载的信息传输至上位机进行记录。
该方案主要是利用RFID超高频技术，通过RFID超高频的读写器等终端设备，利用RFID无线通信技术将人员、资产等信息传输到应用层数据库，并实现上层的各种应用，
进一步的，也可以实现涉密人员/资产的历史路径记录检验功能。
上位机接收到RFID标签内搭载的信息后，根据来源的RFID读取终端的位置生成RFID标签位置信息。之后可以根据一系列的RFID标签位置信息生成历史路径。
生成历史路径有两种方法，在上位机应用中生成历史路径或将历史路径信息写入RFID标签，两种方法可以根据实际需求单独或联合使用。
采用在上位机应用中生成历史路径的方法时：
上位机生成RFID标签位置信息后，将RFID标签位置信息存入与该RFID标签相应的位置数据库中；
上位机将所述位置数据库中的RFID标签位置信息依次排列组成该RFID标签的历史路径信息。
采用将RFID标签位置信息写入RFID标签中形成历史路径的方法时：
所述RFID读取终端相应位置设置有RFID写入终端，或所述RFID读取
终端为RFID读写器；
上位机生成RFID标签位置信息后，将RFID标签位置信息及写入指令发送至RFID写入终端或RFID读写器；
RFID写入终端或RFID读写器依据写入指令将RFID标签位置信息写入RFID标签；
RFID标签内搭载的RFID标签位置信息依时间排列组成该RFID标签的历史路径信息。
得到RFID标签的历史路径信息后，上位机将历史路径信息与RFID读取终端的物理布置相比对，若存在逻辑冲突则发出警报。
所述逻辑冲突，例如：人员/物资进入一个无其他出入口的房间后，房间门口的RFID读写器写入历史路径，而当其他RFID读写器读取该RFID标签时，只读取到进入房间的记录，未得到离开房间的记录，则历史路径信息与RFID读写器的物理布置产生逻辑冲突。
优选地，执行步骤S2时，RFID读取终端先将RFID标签内搭载的信息传输至基站，基站将RFID标签内搭载的信息传输至上位机；
每个基站对应一个或多个RFID读取终端。
通过以上设置，能够对多个RFID读取终端进行统一管理，且基站的发射功率高于RFID读取终端的发射功率，适用于上位机处于远程的情况。若每个RFID读取终端均以高发射功率直接与上位机通信，则能量损耗较大。
本发明还提供了使用以上基于RFID的涉密管理方法的涉密管理系统，
包括设置于涉密人员和/或涉密物资的具有唯一标识的RFID标签；
设置于涉密区域的若干RFID读取终端；
上位机，所述上位机与所述RFID读取终端信号连接。
进一步与上述通过基站作为通信中转的方法相对应的，优选地该系统还包括基站，所述RFID读取终端通过所述基站与所述上位机信号连接；
每个所述基站与一个或多个所述RFID读取终端相对应。
本发明还提供了一种适用于上述系统的RFID读写器，
该RFID读写器的硬件电路组成包括：
1)振荡器:振荡器电路产生符合RFID系统要求的射频振荡频率，一路经过时钟电路产生MCU所需要的时钟信号，另外一路经过载波形成电路产生读写器工作的载波信号。
2)发送通道:发送通道包括编码、调制和功率放大电路，用于向电子标签传送命令和写数据。
3)接收通道:接收通道包括解调、解码电路，用于接收电子标签返回的应答信息和数据。同时还应该考虑防碰撞电路的设计。
4)微控制器(MCU):MCU是读写器工作的核心，完成收发控制、向标签发送命令和写数据、标签数据读取和处理、与应用系统的高层进行通信等任务。
5)电源管理器:通过读射频读写部分的独立电源控制，系统可以在MCU中根据需要选择开启或者关闭射频读写功能。当应用系统有低功耗要求，不需要射频模块芯片一直工作的时候，这种控制方式是必不可少的。
6)天线:天线的作用就是产生磁通量，为无源标签提供电源，在读写设备和标签之间传送信息。天线的有效电磁场范围就是系统的工作区域。
其中使用电源控制器按需控制射频读写功能属于较优选方案，通过该方案降低系统功耗。
本发明具有的优点和积极效果是：由于采用上述技术方案，对涉密单位的人员/物资管理更加方便；具有以下优点：
(1)识别工作无须人工干预；
(2)它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式，且无需接触或精确瞄准；
(3)可自由工作在各种恶劣环境下；
(4)可进行高度的数据集成；
(5)由于RFID识别过程很难被仿冒、侵入，因此具备了极高的安全防护能力。
附图说明
图1是本发明一实施例的涉密单位室内RFID系统模拟图
图2是本发明一实施例的涉密单位室外RFID系统模拟图
图3是本发明一实施例的RFID读写器的电路组成示意图
图4是本发明一实施例的上位机软件功能架构图
图5是本发明一实施例的RFID系统框图
具体实施方式
如图1所示，本发明的一实施例提供的涉密单位室内RFID管理系统中，
包括RFID读写器(在本实施例中为分体式读写器)，即天线与读写器主体分离，由馈线以及数据线进行连接。在本实施例中，有多个天线分布于涉密单位室内。
本实施例中RFID读写器为主动式发送器，当带有电子标签的物品进入信号范围以后，能够接收到电子标签连续发送的高频信号，信号包括其自身编号，能够用于涉密单位室内进行不同人员、物资区分与识别，本实施例中RFID读写器为RFID超高频920MHz读写器，识别范围最大为8m。
本实施例中密人员以及物资都安装有相应的RFID电子标签，具有唯一编号，可主动接受超高频信号。
涉密人员及资产通过门口、走廊时，RFID超高频(920MHz)系统识别到有唯一标识的电子标签，并将数据信息回传至上层应用软件处理。
如图2所示，本发明的一实施例提供的涉密单位室外RFID管理系统中，
多个RFID读写器通过基站与上位机通信，RFID基站主要是作为信息传输设备，实现涉密单位监控区域信号全覆盖，可接收电子标签发送的信息，并将信息上传到上层数据库处理。本实施例中RFID基站为RFID 2.4G微基站。
涉密人员及资产在涉密单位园区时，RFID超高频2.4G微基站系统识别到有唯一标识的电子标签，并将数据信息回传至上层应用软件处理。达到对涉密人员、涉密资产的定位管理、信息查询、报警管理等功能。
如图3所示，是本发明一实施例的RFID读写器的电路组成示意图，由以下硬件组成：
1)振荡器:振荡器电路产生符合RFID系统要求的射频振荡频率，一路经过时钟电路产生MCU所需要的时钟信号，另外一路经过载波形成电路产生读写器工作的载波信号。
2)发送通道:发送通道包括编码、调制和功率放大电路，用于向电子标签传送命令和写数据。
3)接收通道:接收通道包括解调、解码电路，用于接收电子标签返回的应答信息和数据。同时还应该考虑防碰撞电路的设计。
4)微控制器(MCU):MCU是读写器工作的核心，完成收发控制、向标签发送命令和写数据、标签数据读取和处理、与应用系统的高层进行通信等任务。
5)电源管理器:通过读射频读写部分的独立电源控制，系统可以在MCU中根据需要选择开启或者关闭射频读写功能。当应用系统有低功耗要求，不需要射频模块芯片一直工作的时候，这种控制方式是必不可少的。
6)天线:天线的作用就是产生磁通量，为无源标签提供电源，在读写设备和标签之间传送信息。天线的有效电磁场范围就是系统的工作区域。
如图4所示，是本发明一实施例的上位机软件功能架构图。
RFID超高频系统将人员、物资等信息通过USB、串口及Wifi等通信接口上传至上位机软件处理，并将数据保存在数据库，包括信息查询、定位管理、资产盘点、人员进出记录等记录功能。
如图5所示，是本发明一实施例的RFID系统框图。
本实施例所提供的RFID系统通过RFID超高频920MHZ以及2.4GHz微基站，给涉密人员以及涉密物资附有唯一标识的电子标签，感应到相应信息，达到定位以及出、入相关位置，并将信息上传至应用软件，提醒相关人员跟进检查。位置信息主要通过电子标签感应固定在通道(如门，走廊口)的读写器、室外的RFID2.4G微基站，并将数据以无线或有线方式传输到上层应用软件，最终实现实时管理功能。
本发明一实施例的工作过程,即本发明提供的基于RFID的涉密管理方法的一实施例：
设置具有唯一标识的RFID标签于涉密人员和/或涉密物资；
设置若干RFID读取终端于涉密区域；
当设置有RFID标签的涉密人员和/或涉密物资通过涉密区域内设置有RFID读取终端的区域时，执行以下步骤:
S1.RFID读取终端读取RFID标签内搭载的信息；
S2.RFID读取终端将RFID标签内搭载的信息传输至上位机进行记录。
上位机接收到RFID标签内搭载的信息后，根据来源的RFID读取终端的位置生成RFID标签位置信息。
在本发明不同的实施例中，根据实际情况使用不同方式利用RFID标签位置信息获得历史路径信息。
在本发明的一实施例中，上位机生成RFID标签位置信息后，将RFID标签位置信息存入与该RFID标签相应的位置数据库中；
上位机将位置数据库中的RFID标签位置信息依次排列组成该RFID标签的历史路径信息。
在本发明的另一实施例中
RFID读取终端相应位置设置有RFID写入终端，或RFID读取终端为RFID读写器；
上位机生成RFID标签位置信息后，将RFID标签位置信息及写入指令发送至RFID写入终端或RFID读写器；
RFID写入终端或RFID读写器依据写入指令将RFID标签位置信息写入RFID标签；
RFID标签内搭载的RFID标签位置信息依时间排列组成该RFID标签的历史路径信息。
上位机将历史路径信息与RFID读取终端的物理布置相比对，若存在逻辑冲突则发出警报。
在本发明一些覆盖范围比较大的实施例中，执行步骤S2时，RFID读取终端先将RFID标签内搭载的信息传输至基站，基站将RFID标签内搭载的信息传输至上位机；
每个基站对应一个或多个RFID读取终端。
以上对本发明的实施例进行了详细说明，所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。

Claims (9)

1.一种基于RFID的涉密管理方法，其特征在于：
设置具有唯一标识的RFID标签于涉密人员和/或涉密物资；
设置若干RFID读取终端于涉密区域；
当设置有所述RFID标签的涉密人员和/或涉密物资通过涉密区域内设置有所述RFID读取终端的区域时，执行以下步骤:
S1.RFID读取终端读取RFID标签内搭载的信息；
S2.RFID读取终端将RFID标签内搭载的信息传输至上位机进行记录。
2.根据权利要求1所述的一种基于RFID的涉密管理方法，其特征在于：上位机接收到RFID标签内搭载的信息后，根据来源的RFID读取终端的位置生成RFID标签位置信息。
3.根据权利要求2所述的一种基于RFID的涉密管理方法，其特征在于：上位机生成RFID标签位置信息后，将RFID标签位置信息存入与该RFID标签相应的位置数据库中；
上位机将所述位置数据库中的RFID标签位置信息依次排列组成该RFID标签的历史路径信息。
4.根据权利要求2所述的一种基于RFID的涉密管理方法，其特征在于：所述RFID读取终端相应位置设置有RFID写入终端，或
所述RFID读取终端为RFID读写器；
上位机生成RFID标签位置信息后，将RFID标签位置信息及写入指令发送至RFID写入终端或RFID读写器；
RFID写入终端或RFID读写器依据写入指令将RFID标签位置信息写入RFID标签；
RFID标签内搭载的RFID标签位置信息依时间排列组成该RFID标签的历史路径信息。
5.根据权利要求3或4所述的一种基于RFID的涉密管理方法，其特征在于：
上位机将历史路径信息与RFID读取终端的物理布置相比对，若存在逻辑冲突则发出警报。
6.根据权利要求1至4中任意一项所述的一种基于RFID的涉密管理方法，其特征在于：
执行步骤S2时，RFID读取终端先将RFID标签内搭载的信息传输至基站，基站将RFID标签内搭载的信息传输至上位机；
每个基站对应一个或多个RFID读取终端。
7.一种基于RFID的涉密管理系统，其特征在于：包括
设置于涉密人员和/或涉密物资的具有唯一标识的RFID标签；
设置于涉密区域的若干RFID读取终端；
上位机，所述上位机与所述RFID读取终端信号连接。
8.根据权利要求7所述的一种基于RFID的涉密管理系统，其特征在于：还包括基站，所述RFID读取终端通过所述基站与所述上位机信号连接；
每个所述基站与一个或多个所述RFID读取终端相对应。
9.一种用于基于RFID的涉密管理系统的RFID读写终端，包括
射频读写模块以及与之信号连接的微控制器，所述微控制器被设置用于与上层的通信以及控制所述射频读写模块进行RFID标签的读写；
其特征在于：
还包括电源管理器以及独立电源；
所述射频读写模块与所述独立电源连接，由所述独立电源供电；
所述电源管理器与所述微控制器及所述独立电源信号连接，被设置用于基于所述微控制器的指令控制所述独立电源。
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