CN201946026U - 一种基于WiFi通信协议的标识卡 - Google Patents

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胡延军
黄艳秋
俞啸
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Abstract

本实用新型涉及一种基于WiFi通信协议的标识卡。该标识卡主要由处理控制模块、无线收发模块、天线以及电源模块组成；处理控制模块与无线收发模块电/气连接，无线收发模块与天线电/气连接，电源模块分别与处理控制模块、无线收发模块电/气连接。该标识卡具有支持802.11b/g标准，信号传输速率最大可达到11Mbit/s；独特的双向通讯功能，识别和传输距离远，在井下识别的距离最大可达到60m；该标识卡可实现无方向性识别，高抗干扰性，基本上对矿井下的各种干扰源无特殊的要求；体积小巧，功耗低，满足本质安全型设计要求。

Description

一种基于WiFi通信协议的标识卡
技术领域
本实用新型涉及一种标识卡，具体地说是一种基于WiFi通信协议的标识卡，属于安全管理技术领域。
背景技术
在安全管理中，例如煤矿的安全管理是确保安全生产的重要环节，用现代化的手段实现对煤矿井下工人在井下的位置，作业工人数量、作业时间等进行监测。现有技术中，通常采用对煤矿井下工人身上携带标识卡，通过标识卡，与地面设备的通信实现对煤矿井下人员的监控。但现有的标识卡与地面设备的读卡方式大多采用RFID技术，这种通信方式存在很多缺陷，容易造成设置在井下的无线接入分站读卡不准确，并发数量少，漏读情况严重。RFID无线射频卡感应距离短，无源的感应距离最大为15cm，有源的感应距离通常为30m～50m；信号传输速率低，最大只能达到250kbit/s；利用RFID标识卡进行定位，只能进行区域定位，不能实时定位；单向通信，只能向读卡器发送信号；抗干扰性差，容易受干扰。
鉴于前述现有技术的标识卡存在的问题，会导致对井下工人身上携带的标识卡的错读漏读现象，因此，一旦发生事故，对井下情况掌握不清，就会给救援工作带来极大困难。
发明内容
为了解决现有的标识卡在使用过程中出现的问题，本实用新型提供了一种基于WiFi通信协议的标识卡，该标识卡具有支持802.11b/g标准，使用WiFi通信协议技术实现煤矿井下标识卡与无线接入分站的通信，这种通讯方式信号传输速率最大可达到11Mbit/s；独特的双向通讯功能，识别和传输距离远，在井下识别的距离最大可达到60m；该标识卡可实现无方向性识别，高抗干扰性，基本上对矿井下的各种干扰源无特殊的要求；体积小巧，功耗低，满足本质安全型设计要求。可用于煤矿井下各种人员、设备的标识、定位和管理。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：该标识卡主要由处理控制模块、无线收发模块、天线以及电源模块组成；处理控制模块与无线收发模块电/气连接，无线收发模块与天线电/气连接，电源模块分别与处理控制模块、无线收发模块电/气连接。
无线接入分站用WiFi通信协议技术覆盖读卡区域，井下在覆盖范围内的标识卡被激活之后，标识卡的处理控制模块向无线收发模块发出指令，通过天线每2秒向无线接入分站发送数据包，这个数据包中包括标识卡的信号发送功率、标识卡的MAC地址等信息；无线接入分站接收到标识卡发送的信号后，通过网线把数据发送到上位机上，这就是标识卡完成发送信号的功能；标识卡发送的信号强度已知，无线接入站可以监测到接收到的信号功率，根据发送信号强度和接收信号强度值的差，上位机中的软件能根据上述两个值计算出标识卡和无线接入分站的距离，这就是对标识卡的定位过程。当无线接入分站向标识卡发送信号时，标识卡的无线收发模块经天线接收信号，无线收发模块再把信号传送到处理控制模块，这样可以对标识卡进行设置。电源模块同时给处理控制模块和无线收发模块供电，保证标识卡正常工作。
本实用新型的有益效果是，该标识卡具有支持802.11b/g标准，使用WiFi通信协议技术实现煤矿井下标识卡与无线接入分站的通信，这种通讯方式信号传输速率最大可达到11Mbit/s；独特的双向通讯功能，识别和传输距离远，在井下识别的距离最大可达到60m；该标识卡可实现无方向性识别，高抗干扰性，基本上对矿井下的各种干扰源无特殊的要求；体积小巧，功耗低，满足本质安全型设计要求。可用于煤矿井下各种人员、设备的标识、定位和管理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步说明。
附图是本实用新型内部模块之间的连接关系及与无线接入分站、上位机联络方式示意图。
在图中，1.处理控制模块，2.无线收发模块，3.天线，4.电源模块，5.无线接入分站，6.上位机。
具体实施方式
在图中，该标识卡主要由处理控制模块1、无线收发模块2、天线3以及电源模块4组成；处理控制模块1与无线收发模块2电/气连接，无线收发模块2与天线3电/气连接，电源模块4分别与处理控制模块1、无线收发模块2电/气连接。
其中处理控制模块1采用的芯片型号为MC9S08GT；无线收发模块2中的信号收发器采用的芯片型号为AL2230S；天线3采用的是陶瓷天线，电源模块4用的是大小为ER14505的干电池，容量为2600mah，它是3.6V锂/亚硫酰氯电池，属于容量型电池。
工作原理：
无线接入分站5用WiFi通信协议技术覆盖读卡区域，井下在覆盖范围内的标识卡被激活之后，标识卡的处理控制模块1向无线收发模块2发出指令，通过天线3每2秒向无线接入分站5发送数据包，这个数据包中包括标识卡的信号发送功率、标识卡的MAC地址等信息；无线接入分站5接收到标识卡发送的信号后，通过网线把数据发送到上位机6上，这就是标识卡完成发送信号的功能；标识卡发送的信号强度已知，无线接入站5可以监测到接收到的信号功率，根据发送信号强度和接收信号强度值的差，上位机6中的软件能根据上述两个值计算出标识卡和无线接入分站5的距离，这就是对标识卡的定位过程。当无线接入分站5向标识卡发送信号时，标识卡的无线收发模块2经天线3接收信号，无线收发模块2再把信号传送到处理控制模块1，这样可以对标识卡进行设置。电源模块4同时给处理控制模块1和无线收发模块2供电，保证标识卡正常工作。

Claims (1)

1.一种基于WiFi通信协议的标识卡，该标识卡主要由处理控制模块(1)、无线收发模块(2)、天线(3)以及电源模块(4)组成；其特征是：处理控制模块(1)与无线收发模块(2)电/气连接，无线收发模块(2)与天线(3)电/气连接，电源模块(4)分别与处理控制模块(1)、无线收发模块(2)电/气连接。
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