CN109002742A - 一种基于rfid检测的进出行为判定方法及其应用 - Google Patents

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高旋
闫鹏
曹文倩
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Abstract

本发明公开了一种基于RFID检测的进出行为判定方法及其应用，其中，该方法具体包括当第二RFID设备和第一RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第二RFID设备和第一RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“进入”状态；当第一RFID设备和第二RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第一RFID设备和第二RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“离开”状态；处理器在判定用户状态的过程中，还对第一RFID设备和第二RFID设备传送来的信号均采用均值过滤方法去噪，以提高判定的准确率。

Description

一种基于RFID检测的进出行为判定方法及其应用
技术领域
本发明属于RFID识别技术领域，尤其涉及一种RFID检测进出状态判定的优化方法。
背景技术
射频识别，RFID(Radio Frequency Identification)技术，又称无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。射频的话，一般是微波，1-100GHz，适用于短距离识别通信。目前RFID技术应用很广，如：图书馆，门禁系统，食品安全溯源等。
下面以学生进出校行为为例：
随着物联网技术引入智慧校园，利用远距离RFID技术识别学生进出校行为，实现了无需停留刷卡的自动考勤。
远距离RFID技术通常采用低主频125k+微波2.4G的方式采集学生的行为轨迹。但是实际应用过程中，学生在校门附近的移动行为复杂，或者信号传输过程中受外部环境影响，例如金属反射、液体介质阻挡、恶劣天气等情况，常常会出现行为轨迹判断失败、判断不精确甚至出现误判等情况。
通常的解决办法是分析移动目标在RFID检测区域的信号和状态，通过设定时间区域内的信号变化判定移动目标的进出区域状态。这种方式只是从信号状态上做了归集和逻辑判断，只对移动目标的通用规则进行判断，因反射原因导致信号反向的话，这种方式会按照反向的信号做判断，判断结果存在准确率的问题。
发明内容
为了解决现有技术的不足，本发明提供了基于RFID检测的进出行为判定方法，其能够提高进出行为判定的准确率，减小因信号反射、信号漏报导致的误判和判定失败的情况。
本发明的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，该方法适用于RFID检测系统；所述RFID检测系统用于检测佩戴RFID卡用户的进出行为，包括分别设置于边界内侧和外侧的第一RFID设备和第二RFID设备，以及与所述第一RFID设备和第二RFID设备均相连的处理器；该方法具体包括：
当第二RFID设备和第一RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第二RFID设备和第一RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“进入”状态；
当第一RFID设备和第二RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第一RFID设备和第二RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“离开”状态；
处理器在判定用户状态的过程中，还对第一RFID设备和第二RFID设备传送来的信号均采用均值过滤方法去噪，以提高判定的准确率。
进一步的，处理器在判定用户状态的过程中，采用均值过滤方法去噪的过程包括：
获取至少三个连续预设周期的信号，并计算其均值；
若第一RFID设备或第二RFID设备传送来的信号与均值的差值在预设阈值范围内，则接收到的信号参与用户状态的判定；否则，接收到的信号不参与用户状态的判定。
进一步的，当只有第一RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第一RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，判定为一次进行为，处理器将用户的当前状态判定为“进入”。
进一步的，当只有第二RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第二RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“进入”，判定为一次出行为，处理器将用户的当前状态判定为“离开”。
进一步的，该方法还包括：
在边界内侧设置第三RFID设备；
当第一RFID设备和第二RFID设备均无信号上传至处理器，且第三RFID设备读取到RFID卡信息而传送至处理器时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，则处理器判定为一次进行为，最终将用户的当前状态判定为“进入”。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，应用于学生进出校的判定。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，应用于车辆进出车库的判定。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，还可应用于图书馆，其他门禁系统，食品安全等领域。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
(1)本发明的处理器在判定用户状态的过程中，还对第一RFID设备和第二RFID设备传送来的信号均采用均值过滤方法去噪，提高了判定的准确率。
(2)本发明当只有第一RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第一RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，判定为一次进行为，处理器将用户的当前状态判定为“进入”；当只有第二RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第二RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“进入”，判定为一次出行为，处理器将用户的当前状态判定为“离开”，优化了单侧设备漏报的情况，提升了用户进出行为识别的准确率，减少了误报和漏报的情况。
附图说明
构成本申请的一部分的说明书附图用来提供对本申请的进一步理解，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定。
图1是基于RFID检测的进出行为判定方法的应用实施例。
具体实施方式
应该指出，以下详细说明都是示例性的，旨在对本申请提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本申请所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。
需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本申请的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。
本发明的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，其能够提高进出行为判定的准确率，减小因信号反射、信号漏报导致的误判和判定失败的情况。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，应用于学生进出校的判定。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，应用于车辆进出车库的判定。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，还可应用于图书馆，其他门禁系统，食品安全等领域。
本发明的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，该方法适用于RFID检测系统；所述RFID检测系统用于检测佩戴RFID卡用户的进出行为，包括分别设置于边界内侧和外侧的第一RFID设备和第二RFID设备，以及与所述第一RFID设备和第二RFID设备均相连的处理器。
本发明的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，具体包括：
当第二RFID设备和第一RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第二RFID设备和第一RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“进入”状态；
当第一RFID设备和第二RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第一RFID设备和第二RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“离开”状态；
处理器在判定用户状态的过程中，还对第一RFID设备和第二RFID设备传送来的信号均采用均值过滤方法去噪，以提高判定的准确率。
在具体实施中，该方法还包括：
在边界内侧设置第三RFID设备；
当第一RFID设备和第二RFID设备均无信号上传至处理器，且第三RFID设备读取到RFID卡信息而传送至处理器时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，则处理器判定为一次进行为，最终将用户的当前状态判定为“进入”。
下面以学生进出校行为为例：
首先要定义进出校行为：
如附图1所示，校门内侧和外侧各有一个RFID设备，分别用于检测学生佩戴的RFID卡是否经过校内检测区域和校外检测区域。校门内设备为第一RFID设备，校门外设备为第二RFID设备。
学生进入校内检测区域，第一RFID设备上报“第一RFID设备读”信号至处理器，学生进入校外检测区域，第二RFID设备上报“第二RFID设备读”信号至处理器。
设定检测间隔为6秒，可根据实际的设备上报信号频率调整到最佳的时间。如果“第一RFID设备读”后6秒内无新的“第一RFID设备读”，判定为离开校内检测区域，称为“第一RFID设备离开”。如果“第二RFID设备读”后6秒内无新的“第二RFID设备读”，判定为离开校外检测区域，称为“第二RFID设备离开”。
进校行为判定规则为，学生卡的信号顺序为“第二RFID设备读”->“第一RFID设备读”->“第二RFID设备离开”->“第一RFID设备离开”。
离校行为判定规则为，学生卡的信号顺序为“第一RFID设备读”->“第二RFID设备读”->“第一RFID设备离开”->“第二RFID设备离开”。
单侧信号漏报指的是只有单侧设备读取到信号，另一侧的设备漏报。即只有“第一RFID设备读”信号，或者只有“第二RFID设备读”信号。这种情况，单纯从信号上已经无法判定进出校的方向。
本发明为学生RFID卡设定在校状态属性，用于进行辅助判定，该属性有“校内”和“校外”两种状态。学生进校时，触发修改在校状态为“校内”；学生出校时，触发修改在校状态为“校外”。
只有“第一RFID设备读”信号时，如果信号上报时的在校状态为“校外”，表示该学生经过了一次从校外到校内的过程，判定为一次进校行为。处理完业务后，将在校状态修改为“校内”。
只有“第二RFID设备读”信号时，如果在校状态为“校内”，表示该学生经过了一次从校内到校外的过程，判定为一次出校行为。处理完业务后，将在校状态修改为“校外”。
这样就优化了单侧设备漏报的情况。
对于在教学楼、操场等校内设施上也安装了第三RFID设备的学校，可以根据在校状态属性来辅助判定。
当校内设施上的RFID设备有信号上报时，如果信号上报时的在校状态为“校外”，表示该学生经过了一次从校外到校内的过程，判定为一次进校行为。处理完业务后，将在校状态修改为“校内”。
具体地，针对学生进出校行为这一特性，反射信号与正常信号相比，具有明显的噪声点特征。本发明采用均值过滤器来去除反射信号，步骤如下：
步骤1：设置检测时间间隔T；
步骤2：缓存信号S及其在时间间隔T之内的前驱信号；
步骤3：缓存后续信号，直到下一个时间间隔T；
步骤4：计算均值；
步骤5：如果信号S的值与均值偏差大于预设阈值范围，说明这是一个反射导致的异常信号，需要从进出校判定中去除；如果信号S的值与均值偏差在预设阈值范围内，说明是一个正常信号，参与到进出校判定中。
其中：T为大于0的正数；
信号S为第一RFID设备或第二RFID设备传送至处理器内的信号。
本发明的处理器在判定用户状态的过程中，对第一RFID设备和第二RFID设备传送来的信号均采用均值过滤方法去噪，提高了判定的准确率。
本发明当只有第一RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第一RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，判定为一次进行为，处理器将用户的当前状态判定为“进入”；当只有第二RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第二RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“进入”，判定为一次出行为，处理器将用户的当前状态判定为“离开”，优化了单侧设备漏报的情况，提升了用户进出行为识别的准确率，减少了误报和漏报的情况。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，应用于学生进出校的判定。
本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，应用于车辆进出车库的判定。
除了上述应用之外，本发明的基于RFID检测的进出行为判定方法，还可应用于图书馆，其他门禁系统，食品安全等领域。
上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，所属领域技术人员应该明白，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims (7)

1.一种基于RFID检测的进出行为判定方法，该方法适用于RFID检测系统；所述RFID检测系统用于检测佩戴RFID卡用户的进出行为，包括分别设置于边界内侧和外侧的第一RFID设备和第二RFID设备，以及与所述第一RFID设备和第二RFID设备均相连的处理器；其特征在于，该方法具体包括：
当第二RFID设备和第一RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第二RFID设备和第一RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“进入”状态；
当第一RFID设备和第二RFID设备依次读取到同一RFID卡信息且传送至处理器，间隔预设时间后，第一RFID设备和第二RFID设备均无信号读取，处理器判定用户的状态为“离开”状态；
处理器在判定用户状态的过程中，还对第一RFID设备和第二RFID设备传送来的信号均采用均值过滤方法去噪，以提高判定的准确率。
2.如权利要求1所述的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，其特征在于，处理器在判定用户状态的过程中，采用均值过滤方法去噪的过程包括：
获取至少三个连续预设周期的信号，并计算其均值；
若第一RFID设备或第二RFID设备传送来的信号与均值的差值在预设阈值范围内，则接收到的信号参与用户状态的判定；否则，接收到的信号不参与用户状态的判定。
3.如权利要求1所述的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，其特征在于，当只有第一RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第一RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，判定为一次进行为，处理器将用户的当前状态判定为“进入”。
4.如权利要求1所述的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，其特征在于，当只有第二RFID设备读取到RFID卡信息时，如果第二RFID设备上传信号时，处理器内存储的相应用户状态为“进入”，判定为一次出行为，处理器将用户的当前状态判定为“离开”。
5.如权利要求1所述的一种基于RFID检测的进出行为判定方法，其特征在于，该方法还包括：
在边界内侧设置第三RFID设备；
当第一RFID设备和第二RFID设备均无信号上传至处理器，且第三RFID设备读取到RFID卡信息而传送至处理器时，处理器内存储的相应用户状态为“离开”，则处理器判定为一次进行为，最终将用户的当前状态判定为“进入”。
6.一种如权利要求1-5中任一项所述的基于RFID检测的进出行为判定方法，其特征在于，应用于学生进出校的判定。
7.一种如权利要求1-5中任一项所述的基于RFID检测的进出行为判定方法，其特征在于，应用于车辆进出车库的判定。
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