CN204066146U - 一种基于射频识别的人员位置识别系统 - Google Patents

Abstract

基于射频识别的人员位置识别系统，由身份识别读取装置、身份识别卡组成；身份识别卡包括RFID标签和天线，则身份识别读取装置则为RFID识别系统，由读卡器、天线组成。身份识别读取装置与控制器芯片、射频模块和天线对应的是由电源、射频模块、超声波探测模块、通信模块、天线和存储器组成的装置。射频模块包括射频芯片、滤波匹配电路、信号放大电路、信号解调调制电路。

Description

一种基于射频识别的人员位置识别系统

【技术领域】

本实用新型涉及一种新型人员识别系统，尤其是基于射频识别和超声波技术的人员识别系统，用于对特定管理区域进行人员识别和管理。

【背景技术】

随着经济的发展和技术的进步，智能小区渐渐增多，目前的小区安保措施还是以人员巡查和摄像头记录为主，人员巡查受客观环境影响大，摄像头不能实现人员的跟踪和识别，同时在夜间作用受限。不能实现进出人员的标准化管理和信息记录。

部队、政府机关等重点区域对进出人员有着严格的控制，对进入人员的行动路线和位置也有严格的限制，目前采用的登记和配发钥匙措施，安全系数低，正规程度不够。

【实用新型内容】

本实用新型的目的是提供一种准确、可靠的基于射频识别的人员位置识别系统，进一步的、提供一种基于射频识别和超声波技术的人员位置识别系统，可进行双向通信的区域内人员位置识别系统。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：基于射频识别的人员位置识别系统，由身份识别读取装置、身份识别卡组成。

身份识别卡包括RFID标签(芯片)和天线，则身份识别读取装置则为RFID识别系统，由读卡器、天线(Antenna)组成。

或者是，身份识别卡包括控制器芯片、射频模块和天线；

进一步的，身份识别读取装置与控制器芯片、射频模块和天线对应的是由电源、射频模块、超声波探测模块、通信模块、天线和存储器组成的装置。射频模块包括射频芯片、滤波匹配电路、信号放大电路、信号解调调制电路。

所述的身份识别读取装置通过USB或总线连接上位机，所述的身份识别卡和身份识别读取装置以无线方式实现通信。

射频身份识别卡可以采用无源RFID或有源RFID芯片(标签)。

进一步的，设有管理中心，管理中心设有通信服务器、数据服务器、连接服务器的计算机网络和打印机等其他外部设备。管理中心通信服务器、数据服务器和计算机之间通过总线方式连接。管理中心还包括系统管理软件，能够形成数据管理文件和各种报表，同时可以在电子地图上显示详细的身份信息和时间信息。

本实用新型是基于射频识别和超声波技术的人员识别系统，由身份识别读取装置、身份识别卡(和附加的管理中心)组成。身份识别读取装置还包括超声波探测模块，所述身份识别读取装置和管理中心通过通信总线连接，所述身份识别读取装置和身份识别卡之间为双向无线通信。

人员身份识别读取装置配置在人员管理区域，身份识别卡由人员随身携带，当人员出现在配置身份识别读取装置区域时，超声波探测器探测到物体并启动射频读写模块，按照电子标签的通讯规范，读取身份识别卡的数据，并将读取到的数据传输到管理中心进行记录管理；若读取不到身份识别卡这将报警信号传输到管理中心。从而实现特定区域的人员管控。

本实用新型的有益效果是：可以定位身份卡的位置；根据实际需要可以设定身份卡在某区域的停留时间，当身份卡停留时间超过预设时间会在管理中心报警显示；当超声波探测到物体的存在，当没有身份信息返回时，在管理中心报警显示。有助于区域人员的管控和在发生以外情况时及时、准确的赶到现场。

【附图说明】

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型身份识别读取装置的原理示意图。

图3为本实用新型射频模块的原理示意图。

图4为本实用新型身份识别卡的原理示意图。

【具体实施方式】

如图1所示的人员识别系统，包括身份识别读取装置、身份识别卡和管理中心，按图示通信连接。身份识别读取装置和管理中心采用RS232或RS484等通信手段连接；身份识别读取装置通过超声波探测模块探测物体，启动射频模块与身份识别卡实现双向无线通信。

管理中心设有通信服务器、数据服务器、连接服务器的计算机网络和打印机等其他外部设备。

其中，身份识别读取装置包括电源、射频模块、超声波探测模块、通信模块、天线和存储器。主控制器实现射频模块的数据发送和数据接收中断服务程序，超声波探测模块数据发送和接收中断服务程序，FLASH存储器的读写中断服务程序；超声波探测模块和射频模块接收到的数据处理。射频模块采用ISM频段。身份识别卡包括控制器、射频模块和天线，识别卡接受身份识别装置发送的能量和数据，并向身份识别装置传输数据。

服务器接收到数据后，系统管理软件对数据进行分析处理，形成数据管理文件和各种报表，同时可以在电子地图上显示详细的身份信息和时间信息，管理人员可以及时查询、管理各种信息。出现警情时可以有效、准确的调度人员及时处理发生情况。

本实用新型RFID按应用频率高频(HF)、超高频(UHF)，相对应代表性频率分别为：高频13.56MHz、超高频860～960MHz。RFID按照能源供给方式分为无源RFID标签或被动标签(Passive Tag)，可为有源RFID标签或主动标签(Active Tag)，以及电池协助的无源RFID标签。

无源RFID标签价格很低，但是无需要电池，有源RFID可以提供更远的读写距离，但是需要电池供电。有源标签由于有电池供电和功能较强的微控制器和无线单片机，所以可以实现更大范围的传感器数据监测和数据采集，也可以通过ZigBee、Wi—Fi、GPRS/3G等技术实现网状网络，来延伸标签的范围。

基于射频识别的人员位置识别系统主要由射频身份识别卡(标签(Tag))、读卡器(Reader)、天线(Antenna)等组成，标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成(有源标签还需要电池和传感器等)，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象。

读卡器(Reader)：也称读写器等，读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式。

天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。如果是有源电子标签，读卡器也以同时是一个无线网关，能够将有源标签节点收集的数据，通过低功耗网络，传输到物联网和互联网。

标签进入磁场后，射频前端发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(Passive Tag，无源标签或被动标签)，或者主动发送某一频率的信号(Active Tag，有源标签或主动标签)；读取信息并解码后，送至RFID射频识别控制单元进行有关数据处理。

身份识别读取装置即射频识别节点的硬件包括：1)USB转串口单元；2)RFID射频识别控制单元；3)RFID读头前端单元；4)和无线射频收发单元。射频前端和标签间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时通过耦合给无源应答器提供能量和时序。在实际应用中，可进一步通过Eth-ernet或WLAN等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。

USB转串口和射频识别控制单元,USB转串口单元和RFID射频识别控制单元连接。其工作原理为：用户可以通过USB接口把模块与PC机连接，通过USB转串口单元发送命令到射频识别控制单元，同时射频识别控制单元可以通过USB转串口单元把数据传输到PC机上进行数据处理。RFID技术的无线传感器网络节点设计src＝"http://www.cww.net.cn/upLoadFile/2014/5/23/20145238587580.jpg"data-bd-imgshare-binded＝"1">。

RFID读头前端单元的核心控制电路，RFID读头前端单元的核心是TRF7960芯片，TRF7960芯片通过SPI口与MSP430F2370通信。当读头前端检测到有效标签，IRQ就置高电平，TRF7960与MSP430F2370的SPI通信有效，射频识别控制单元把数据存储在数据寄存器中以便向PC机发送。同时射频识别控制单元根据不同的数据帧结构执行相应的数据处理函数，判断出不同协议的标签，通过外接的LED灯指示出不同标准的标签。

无线射频收发单元主要采用AT86RF230芯片：当AT86RF230发送数据时，MSP430F2370把需要发送的数据通过SPI接口传送到AT86RF230的寄存器中。数据经过基频处理、频率合成、功率放大，然后经过AT86RF230的第4引脚RFP通过天线E1发射。当AT86RF230接收数据时，数据通过天线E1经AT86RF230的第5脚RFN输入，然后经过低噪声放大、多相滤波器、复合带通滤波、模数转换，最后把接收到数据存储在AT86RF230的寄存器中，然后通过SPI接口与MSP430F2370进行通信，把数据存储到MSP430F2370的寄存器中。

Claims (5)

1.基于射频识别的人员位置识别系统，其特征是由身份识别读取装置、身份识别卡组成；身份识别卡包括RFID标签和天线，则身份识别读取装置则为RFID识别系统，由读卡器、天线组成。

2.根据权利要求1所述的基于射频识别的人员位置识别系统，其特征是身份识别读取装置与控制器芯片、射频模块和天线对应的是由电源、射频模块、超声波探测模块、通信模块、天线和存储器组成的装置。射频模块包括射频芯片、滤波匹配电路、信号放大电路、信号解调调制电路。

3.根据权利要求1所述的基于射频识别的人员位置识别系统，其特征是所述的身份识别读取装置通过USB或总线连接上位机，所述的身份识别卡和身份识别读取装置以无线方式实现通信。

4.根据权利要求1所述的基于射频识别的人员位置识别系统，其特征是射频身份识别卡采用无源RFID或有源RFID标签。

5.根据权利要求1所述的基于射频识别的人员位置识别系统，其特征是设有管理中心，管理中心设有通信服务器、数据服务器、连接服务器的计算机网络和打印机等其他外部设备；管理中心通信服务器、数据服务器和计算机之间通过总线方式连接。