基于RFID的人员标识卡
技术领域
本实用新型属于无线通信领域的标识卡片,特别是涉及一种能标示佩带者身份信息和所处方位的基于RFID的人员标识卡。
背景技术
RFID(射频识别)技术被广泛运用在物流、交通、运输、防伪、身份识别等需要进行数据运输和处理的领域,其能在一定距离内进行信息识别和数据交换。如名称为″一种基于电子标签的航空常旅客卡″、申请号为ZL200620043829.0的中国实用新型专利所公开的技术方案,以及另一名称为“利用集成了RFID芯片的手机实现电子商务的方法及系统”、申请号为200710176186.6的发明专利申请文件所公开的技术方案,从不同角度利用了RFID。对于矿山、煤矿等地下施工人员,由于处于地面以下以及施工作业具有一定的危险性,从及时了解井下情况、出现事故后能及时救援等角度考虑,地下施工人员都需要佩带相关的人员标识卡。现有技术中,对特定区域的人员标识和跟踪,智能化程度较高的人员标识卡的组成为:微处理器(CPU)、无线发射和接收模块、按键、显示、报警、电源等几大部分构成,主要存在的问题:1、由于人员标识卡位便携式可移动设备,电池供电,要求CPU及外围电路功耗低,故降低工作频率,数据发送和接收速度慢,实时性差。2、CPU程序控制整个系统运行,发射时间难以控制到最佳状态,可能会出现漏卡现象。3、整个电路较复杂,体积较大。4、无紧急呼救功能、无声、光报警。
发明内容
本实用新型针对现有技术的人员标识卡的上述不足,提供一种基于RFID的人员识别卡。其所有数据分析、处理部分直接采用超低功耗单片实现,采用外部高速晶振从根本上消除功耗高、实时性差的问题;采用随机数策略,减少多卡同时发射的可能性,大大减少漏卡现象;采用单一集成度较高的无线发射和接收模块,大大简化了整个电路,缩小人员标识卡的体积;增加声、光报警功能和紧急呼救按钮,提高被识别人员的安全性,设计更加人性化。
本实用新型的技术方案:基于RFID的人员标识卡,包括卡体、单片机和电源,其特征在于:在卡体内设置有指示灯、蜂鸣器和按键,指示灯、蜂鸣器与单片机的输出端连接,按照单片机输出的信号产生相应功能;按键通过按键电路与单片机的输入端连接,用以输入控制命令;在卡体内设置有RFID无线发送和无线接收模块,用以实现包括人员标识卡ID号在内信息的无线发射和接收;无线接收模块与单片机的输入端连接,无线发送模块与单片机的输出端连接。
进一步的特征是:在卡体内设置显示装置,显示装置与单片机的输出端连接。
指示灯和蜂鸣器之间是并联。
本实用新型的人员标识卡,相对于现有技术,具有如下特点:
1、整个电路设计紧凑,所有数据分析和处理全部集于CPU,所有无线发射和接收全部集于一个模块,大大减少布局布线的繁琐,减小整个体积。
2、超低功耗单片机,延长工作时间;高速外部晶振,满足数据发射和接收到实时性。
3、紧急呼救按键自动检测,提高被识别人员的安全性。
4、LED灯闪亮和蜂鸣器响,提供必要的提示或预警信息。
5、系统升级,电池更换极其方便。
6、整机轻巧,携带方便,防水防爆,适宜于室内外多种恶劣环境的应用。
7、可适用于人员腰带,挂绳,安全帽的安装使用。
附图说明
图1为本实用新型人员标识卡外围面壳图;
图2为本实用新型人员标识卡外围底壳图;
图3为16位超低功耗单片机(CPU)、LED灯显示、蜂鸣器报警和按键输入电路图;
图4为无线发射和接收电路模块图;
图中,1-卡体,2-单片机,3-电源,4-指示灯,5-蜂鸣器,6-按键,7-显示装置;
具体实施方式
下面结合附图和较佳实施例,对各部分组成和功能加以说明:
本实用新型提供的人员标识卡,包括卡体1、单片机2和电源3,卡体1采用柔性的塑料、橡胶等材料制作,强度和硬度合适;在卡体1内设置有单片机2、电源3、指示灯4、蜂鸣器5、按键6,单片机2采用16位超低功耗单片机(CPU),是可编程芯片,能按照其内编制的程序进行数据接收、分析、处理、发送输出等,具体选用TI公司的16位超低功耗单片机MSP430F2012,包括相配套的程序下载、调试口CON4;电源3通过电源电路向本装置提供电能,保障其正常运行,具体可使用1000mA.h的大容量锂电池。指示灯4、蜂鸣器5与单片机2的输出端连接,按照单片机2输出的信号产生相应的功能,使指示灯4闪烁、蜂鸣器5发出报警信号等。按键6通过按键电路与单片机2的输入端连接,用以输入控制命令,实现人机交互;需要时按下按键6,按键6控制单片机2向外发送本人员标识卡的ID号,即发出“呼救”信号,当“呼救”同时在按键6按下或接收到预警信号时,单片机2控制LED指示灯4和蜂鸣器5同时工作,发出声光报警信号,进行声光报警。
在卡体1内设置有RFID无线发送和无线接收模块,用以实现人员标识卡ID号以及其他信息的无线发射和接收;无线接收模块与单片机2的输入端连接,将外部配套装置发出的信号接收后输入到单片机2内处理,无线发送模块与单片机2的输出端连接,将包含每个人员标识卡的ID号码的信号发送出去,被配套的控制中心接收。RFID无线发送和无线接收装置,采用现有的Cypress公司CYRF6936实现本功能。
为了方便显示设置的内容、设置结果、数据接收结果等,可在卡体1内设置显示装置7,显示装置7与单片机2的输出端连接。
如图3中,指示灯4、蜂鸣器5与单片机2的同一个输出端口连接,指示灯4和蜂鸣器5之间是并联。单片机2输出的信号同时作用在指示灯4和蜂鸣器5上,同时报警。
如图4所示,是本实用新型无线发射和接收电路模块的一种具体电路图,不作进一步的描述。
本实用新型的具体工作过程说明如下:
步骤一、把人员标识卡安装在被识别的人员的腰带、挂绳或安全帽等地方,人员标识卡随时都在发送自己的ID号(通过改变单片机2的程序实现),当安装人员标识卡的人进入信号覆盖的特定区域(控制中心信号能够覆盖的区域),人员标识卡的唯一ID号将被控制中心(外部识别器)所接收。
步骤二、按下按键6(“呼救”键),人员识别卡把本卡ID号作为紧急呼救信号发送出去,同时LED指示灯4亮、蜂鸣器5报警;控制中心(外部识别器)能立刻接收到此卡ID号,并可判断出佩戴此卡的人处于危险状态,并进行援救工作。
步骤三、如果佩戴人员标识卡人员处于信号覆盖范围内,控制中心(外部识别器)在发现某特定区域有危险时,可立即向该区域的人员标识卡发出紧急撤离信号,此区域的人员标识卡会收到撤离信号,LED指示灯4亮,同时蜂鸣器5响,可实现人员紧急疏散。