CN112508149A - 一种低功耗的人员定位管理系统 - Google Patents
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Abstract
一种低功耗的人员定位管理系统，包括射频卡终端和能与其通信的读卡基站，其特征在于,所述射频卡终端包括RFID及与其连接的陀螺仪，所述RFID内集成有MCU，所述MCU可实现以下功能：陀螺仪检测到射频卡终端运动时，MCU控制RFID发射电磁波与所述读卡基站通信，陀螺仪检测到射频卡终端静止时，MCU控制RFID不发射电磁波。本发明采用陀螺仪检测射频卡终端的运动状态，当检测到射频卡终端静止时，则进入休眠；当检测到射频卡终端运动时再次唤醒进入检测状态，相比于现有不间断的发送电磁波检测方式。尤其是在夜间不工作的状态下，本发明可以停止发送数据10小时以上，大大降低了射频卡终端的功耗。
Description
技术领域
本发明属于电子技术领域，涉及人员定位管理，具体涉及一种低功耗的人员定位管理系统。
背景技术
RFID人员定位系统是为各类企事业单位为提高信息化管理水平，实现智能化精确出入和考勤管理，区域权限管理，防盗报警，人员的工作情况分析的需求而研制开发，整个系统一般由射频卡终端、读卡基站、视频摄像机、红外线探测器、声音报警器、数据和视频服务器以及系统软件等几个部分组成。
现有射频卡终端采用的是不间断的定时休眠唤醒的方式来触发RFID（射频芯片）的读写，如图3所示，RFID周期性发射射频波段电磁波，并与图2中的读卡基站进行通信，由服务器判断射频卡终端是否在读卡基站的检测范围内，从而判断人员大致所处区域并显示在显示终端，这样做会在晚间或者没有工作的时候浪费大量的电量，造成射频卡终端功耗增大。同时，由于终端功耗大的原因，被迫采用容量和体积较大的供电电池，也就增大了射频卡终端的体积，不方便随身携带。
现有读卡基站的处理性能过低。当大量的卡在同一时间出现的时候，容易出现漏读卡的现象，且现有RFID发射距离过短，容易被障碍物阻挡失去信号，最终造成数据不可靠的后果。
发明内容
为克服现有技术存在的缺陷，本发明公开了一种低功耗的人员定位管理系统。
本发明所述低功耗的人员定位管理系统，包括射频卡终端和能与其通信的读卡基站，其特征在于,所述射频卡终端包括RFID及与其连接的陀螺仪，所述RFID内集成有MCU，所述MCU可实现以下功能：陀螺仪检测到射频卡终端运动时，MCU控制RFID发射电磁波与所述读卡基站通信，陀螺仪检测到射频卡终端静止时，MCU控制RFID不发射电磁波。
具体的，所述RFID为NRF24LE1芯片。
具体的，所述陀螺仪为LIS3DH芯片。
具体的，所述读卡基站采用N980芯片与所述射频卡终端的RFID通信。
优选的，所述射频卡终端的天线包括第一信号连接点（1）和第二信号连接点（2），两个信号连接点之间连接有汇集线（5），所述第一信号连接点连接有主线（3），所述主线（3）为直角U形，且末端连接有半封闭线（4）。
，所述射频卡终端还包括与RFID连接的蜂鸣器和LED。
本发明相比现有技术，具备如下优越性：
一．采用陀螺仪检测射频卡终端的运动状态，当检测到射频卡终端静止时，则进入休眠；当检测到射频卡终端运动时再次唤醒进入检测状态，相比于现有不间断的发送电磁波检测方式。尤其是在夜间不工作的状态下，本发明可以停止发送数据10小时以上，大大降低了射频卡终端的功耗。
二．由于耗电量减少，采用了更小体积的电池如纽扣电池等，使射频卡终端的整体体积变小。
三．本发明通过优化板载天线和RF芯片，提高了通信距离，扩大了识别范围，而且同一时间可以读取200张以上的卡信号，有效降低了漏读卡发生几率。
附图说明
图1为本发明所述低功耗的人员定位管理系统的射频卡终端一个具体实施方式示意图；
图2为本发明所述低功耗的人员定位管理系统的一个具体实施方式示意图；
图3为现有技术射频卡终端的一个具体实施方式示意图；
图4为本发明所述天线的一个具体实施方式示意图，图中附图标记名称为1-第一信号连接点、2-第二信号连接点、3-主线、4-半封闭线、5-汇集线。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步的详细说明。
本发明所述低功耗的人员定位管理系统，包括射频卡终端和能与其通信的读卡基站，所述射频卡终端包括RFID及与其连接的陀螺仪，所述RFID内集成有MCU，所述MCU可实现以下功能：陀螺仪检测到射频卡终端运动时，MCU控制RFID发射电磁波与所述读卡基站通信，陀螺仪检测到射频卡终端静止时，MCU控制RFID不发射电磁波。
射频卡终端通常被人员随身携带，人员在工作时，会不断走动或变换姿态，陀螺仪用于检测射频卡终端的运动状态，检测到射频卡终端在移动或姿态改变时，发出检测到的运动信号到RFID（Radio Frequency Identification，射频标签）所述RFID集成的MCU通过预先编程，检测到陀螺仪的运动信号时，控制RFID发射电磁波与附近的读卡基站通信，读卡基站读取到该运动状态下的射频卡终端并将信息通过其他读卡基站信号中继并发送到服务器，并在显示终端显示出该射频卡终端运动状态。
如果携带射频卡终端的人员在休息，一般会将射频卡终端静止放置，此时陀螺仪检测到射频卡终端处于静止状态，发出静止信号或不能发出运动信号，RFID集成的MCU检测到静止信号或未检测到运动信号，则控制RFID不再发射电磁波进行通信动作，从而节省功耗。
nRF24LE1 使用与 nRF24L01+同样的内嵌协议引擎的 2.4 GHz GFSK 收发器。射频收发器 工作于 2.400—2.4835 GHz 的 ISM 频段，尤其适用于超低功耗无线应用。射频收发器模块通过映射寄存器进行配置和操作。MCU 通过一个专用 的片上 SPI 接口可以访问这些寄存器，无论射频收发器处在何种电源模式。内嵌的协议引擎（EnhancedShockBurst）允许数据包通信并支持从手动操作到高级自发协议操作的各种模式。射频收发器模块的数据 FIFOs 保证了射频模块与 MCU 的平稳数据流。
RFID可以采用nRF24LE1 ，nRF24LE1 使用与 nRF24L01+同样的内嵌协议引擎的2.4 GHz GFSK 收发器。射频收发器 工作于 2.400—2.4835 GHz 的 ISM 频段，适用于超低功耗无线应用。内含一个执行8051 指令集的快速 8 位 MCU及FLASH存储器，内部的MCU可以对 FLASH 进行读写操作和擦除改写操作。FLASH 存储器对过外部从 SPI 接口进行配置和编程。编程后可进行代码保护防止从外部接口读写 FLASH。nRF24LE1功耗低，待机功耗为uA级别，在检测到射频卡终端静止不动处于待机时间时，待机功耗低可以显著延长待机时间。
与之配合的陀螺仪可以采用低功耗的三轴陀螺仪芯片如MAX21000，电源电压可以采用1.7V，功耗较低。MAX21000包括传感元件和一个数字接口，提供了测得的角速度，通过一个数字接口到外部世界。所述读卡基站采用（NRF24LE1）芯片与所述射频卡终端的RFID通信。
所述射频卡终端的天线包括第一信号连接点1和第二信号连接点2，两个信号连接点之间连接有汇集线5，所述第一信号连接点连接有主线，所述主线3为直角U形，且末端连接有半封闭线4，这种形状的天线效率更好，能够达到更远的距离，设计成U形可以布置在矩形芯片封装表面。
所述射频卡终端还可以包括与RFID连接的蜂鸣器和LED，在人员脱离读卡基站检测范围可以发出声音和灯光提醒。所述射频卡终端还包含一个自动复位的按键，可以在紧急时刻按下，发送求救数据给基站。基站收到数据后回及时反馈给服务端，以寻求救援。
本发明记载的射频卡终端状态判断过程可由计算机程序指令实现，这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能，并可有云平台地图显示各个射频卡终端所在的位置。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理。
本发明相比现有技术，具备如下优越性：
一．采用陀螺仪检测射频卡终端的运动状态，当检测到射频卡终端静止时，则进入休眠；当检测到射频卡终端运动时再次唤醒进入检测状态，相比于现有不间断的发送电磁波检测方式。尤其是在夜间不工作的状态下，本发明可以停止发送数据10小时以上，大大降低了射频卡终端的功耗。
二．由于耗电量减少，采用了更小体积的电池如纽扣电池等，使射频卡终端的整体体积变小。
三．本发明通过优化板载天线和RF芯片，提高了通信距离，扩大了识别范围，而且同一时间可以读取200张以上的卡信号，有效降低了漏读卡发生几率。
前文所述的为本发明的各个优选实施例，各个优选实施例中的优选实施方式如果不是明显自相矛盾或以某一优选实施方式为前提，各个优选实施方式都可以任意叠加组合使用，所述实施例以及实施例中的具体参数仅是为了清楚表述发明人的发明验证过程，并非用以限制本发明的专利保护范围，本发明的专利保护范围仍然以其权利要求书为准，凡是运用本发明的说明书及附图内容所作的等同结构变化，同理均应包含在本发明的保护范围内。
Claims (6)
1.一种低功耗的人员定位管理系统，包括射频卡终端和能与其通信的读卡基站，其特征在于,所述射频卡终端包括RFID及与其连接的陀螺仪，所述RFID内集成有MCU，所述MCU可实现以下功能：陀螺仪检测到射频卡终端运动时，MCU控制RFID发射电磁波与所述读卡基站通信，陀螺仪检测到射频卡终端静止时，MCU控制RFID不发射电磁波。
2.如权利要求1所述的低功耗的人员定位管理系统，其特征在于，所述RFID为NRF24LE1芯片。
3.如权利要求1所述的低功耗的人员定位管理系统，其特征在于，所述陀螺仪为LIS3DH芯片。
4.如权利要求1所述的低功耗的人员定位管理系统，其特征在于，所述读卡基站采用N980芯片与所述射频卡终端的RFID通信。
5.如权利要求1所述的低功耗的人员定位管理系统，其特征在于，所述射频卡终端的天线包括第一信号连接点（1）和第二信号连接点（2），两个信号连接点之间连接有汇集线（5），所述第一信号连接点连接有主线（3），所述主线（3）为直角U形，且末端连接有半封闭线（4）。
6.如权利要求1所述的低功耗的人员定位管理系统，其特征在于，所述射频卡终端还包括与RFID连接的蜂鸣器和LED。
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Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100060421A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Chih-Chen Chang | Rfid tag with a semi-enclosed coupler |
| CN102375140A (zh) * | 2010-08-19 | 2012-03-14 | 高向阳 | 监狱实时定位监管系统 |
| CN102968724A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-03-13 | 周朝成 | 射频识别追源防伪系统 |
| US20130149991A1 (en) * | 2010-08-18 | 2013-06-13 | Sauli Hepo-Oja | Active positioning system |
| CN107645764A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-30 | 重庆慧联无限科技有限公司 | 低功耗的多模定位标签 |
| CN109579837A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-05 | 南京天辰礼达电子科技有限公司 | 一种基于惯性测量模块的有源rfid低功耗系统 |
-
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Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100060421A1 (en) * | 2008-09-08 | 2010-03-11 | Chih-Chen Chang | Rfid tag with a semi-enclosed coupler |
| US20130149991A1 (en) * | 2010-08-18 | 2013-06-13 | Sauli Hepo-Oja | Active positioning system |
| CN102375140A (zh) * | 2010-08-19 | 2012-03-14 | 高向阳 | 监狱实时定位监管系统 |
| CN102968724A (zh) * | 2011-12-21 | 2013-03-13 | 周朝成 | 射频识别追源防伪系统 |
| CN107645764A (zh) * | 2017-08-25 | 2018-01-30 | 重庆慧联无限科技有限公司 | 低功耗的多模定位标签 |
| CN109579837A (zh) * | 2018-12-06 | 2019-04-05 | 南京天辰礼达电子科技有限公司 | 一种基于惯性测量模块的有源rfid低功耗系统 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 高儒灏: "基于有源RFID的仓库管理系统", 《计算机系统应用》 * |
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