专利名称：非接触远距离rfid身份识别及进出判断技术的制作方法
技术领域：
本发明涉及国际专利分类专利分类G08B报警装置或G05B —般的控制或监视技术；尤其是基于RFID非接触远距离身份识别进出判断技术。
背景技术：
公知技术中，门禁系统逐步发展，同时，与传统的内部人员管理相关内的新技术也不断公开，如考勤机、基于RFID身份识别的接触式刷卡管理系统等。这些技术虽然比较先进，但是仍存在继续发展的需要，如广泛使用的接触式RFID门禁卡管理系统必须要求持卡人员逐一将卡片接触读卡机，这样势必限制了单机通过速度，如地铁或世博会需要开通多台机器同时处理以应付大流量工况，另外，现有系统对于通过方向的控制只能以人员或装置辅助实现，比如地铁刷票进出口单向通过轮和禁止反向通行提示灯等辅助技术。近年来，随着微型集成电路技术的进步，RFID阅读器得到了发展。过去，RFID主动标签体积大、功耗大、寿命短，被动RFID标签无需电池，由RFID阅读器产生的磁场中获得工作所需的能量，但是读取距离较近。随着非接触RFID远距离读卡技术在进出判断上的应用，以上不足百更加突出，采用最新技术制造的主动RFID标签不仅读取距离远，而且具有被动标签寿命长、性能可靠的优点。在现有相关技术条件下，完美实现理想管理的技术尚未公开，这种技术应包括，采用非接触式自动探测授权人员进出设定区域事件、同时探测非法进入或移动路径的技术。相关专利申请公开文献包括专利申请号200510026688 —种可以自动识别身份并对非法侵入报警的安防警报系统。本发明将传统的安防探测技术与无线射频识别技术相结合，主要方案是基于对同一监管区域监控的传统安防设备及RFID身份识别设备的输出信息，由计算机或单片机系统或逻辑处理器根据预设规则判定非法侵入与合法进入，并对非法侵入报警。应用RFID技术区域周界管理系统技术专利申请公开较少。如专利申请号 201010190775基于物联网RFID的客户感知及引导系统，包括主控计算机，主控计算机通过 RFID控制器连接多个RFID远距离读写器，主控计算机还通过网络连接多个控制IXD显示屏播放内容的播放机；RFID远距离读写器配套有射频识别电子标签。又如专利申请号200680008501 —种用电子标签例如射频识别RFID标签来提供系统的操作反馈的系统和方法。在一种配置中，RFID读取器由单个扳机力(trigger pull)启动，而只要扳机被握持时，该读取器连续地读取读取域中的多个RFID标签，直到终止事件发生；在另一种配置中，一种装置和方法提供了多RFID标签读取操作的进程的实时反馈。
发明内容
本发明的目的是提供非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，采用非接触式自动探测授权人员或者物品进出设定区域事件、同时判别人员或者物品的动向。本发明的发明目的是通过如下技术措施实现的由一个或者多个RFID电子标签、一台域内读卡器、一台域外读卡器、一台交换机、一台运行进出判断软件程序的PC机或者嵌入式设备部分组成一个工作单元。本发明的有益效果是当进出大门时会被读卡器检测到，并能够分析判断进出方向；读卡设备抗噪音、防干扰，即使在高强度干扰环境下也能够抵抗干扰并确保系统的正常运行；RFID读卡器不需要光源，标签能在恶劣的环境下工作，读取距离远，可同时处理多个标签，可实时追踪人员、物品及仪器设备，安全性高，系统集成简便，超低功耗，主动标签技术可靠性高。
图1是本发明系统结构示意2是本发明中的域界进出双向管理示意图3是本发明中的在单位时间内指定电子标签被域内/外读卡器读取次数可视化波形示意
具体实施例方式图1中描述本发明所述的系统的基本结构。本发明的实现系统由一个或者多个RFID电子标签、一台域内读卡器、一台域外读卡器、一台交换机、一台运行进出判断软件程序的PC机或者嵌入式设备部分组成一个工作单元。进一步的本发明中的系统实施还包括数据库、交换机等。由数据库应用程序记录到域时间和离域时间。根据应用实际，域为学校的校园、企业的厂区或办公区、仓储的库区、临时设定的管制区域等。图2中，W为周界，A、B分别为组对的进出口读卡器，包括天线；AO为A进出口控制器识别范围，BO为B进出口控制器识别范围；如果把AO定义为域内，则BO为域外，W为域界；人员由AO到BO为离域，非接触先后由A和B进出口控制器识别；由BO到AO为到域，非接触先后由B和A进出口控制器识别；读卡器即RFID阅读器及RFID电子标签均采用2. 4GHz微波频段；RFID阅读器和 RFID电子标签之间根据功率最远150米；RFID阅读器和主机之间采用串口或者以太网口 ； 读卡器检测到识别卡时即将此信息传至计算机；RFID系统的显著特点之一就是数据具有防冲撞功能，可同时处理多个标签，当同时读取几个RFID标签时，通过防冲撞技术，可确保数据的完整性；系统的工作频率符合国际RFID系统标准；RFID系统读取距离远，采用微波和独特、复杂的软件运算法则。作为实施案例，本发明在大规模人员进出判断上，利用校内外读卡器和基于次数的进出判断算法，实现快速准确，避免了以往大量人员进出大门需要进行身份识别时出现拥堵的情况，具体技术方案包括整个进出管理系统实行集中服务器部署，读卡器部分采用域内外远距离读卡器配合使用，对于进出人员或者物品，均配一张可随身携带的RFID识别卡，读卡距离可调，当进出大门时，远距离读卡器首先识别是否有效的识别卡，然后识别身份信息，记录相关信息；把每个门控单元的设备通过网络同管理中心的服务器相联，即可实现各门的进出管理功能，所有的管理数据均存在管理中心中央服务器，以实现数据共享。系统在充分了解用户的需求与实用的前提下，保证系统设计的可扩充性及可维护性，使系统今后可方便地进行软硬件的扩容和升级，为保证系统能适应发展的需要，其系统硬、软件有较好的扩充能力，并以简便、经济的方式完成系统的平滑扩展。本发明能有效的提高进出人员判断的准确性。可以利用软件算法上单位时间内读卡次数差值屏蔽掉微波散射、漫射引起的误差，利用可视化读写次数实时波形进行读卡器位置选定，利用可视化读写次数历史波形进行读卡器位置矫正等。本发明在实现无障碍通过大门时的身份识别的功能方面的工作描述为在进出大门高峰时，读卡器每次可以读取150人以上身份信息。以此保证不会发生排队刷卡拥堵的现象，即使发生意外情况，需要紧急疏散时，也能有条不紊的同步进行正常身份识别。本发明在有效的进行双向进出、自动方向识别方面的工作描述为大门可入可出， 大大提高设备的使用率，人员通过时，会自动识别进出方向，了解人员进出的历史数据和实时数据。本发明的实际应用具有99%以上的前端识别率，识别可靠性高，配置2. 4GHZ有源电子标签，能被装在附近的读卡器读到；识别距离远，极高的防冲突性，每个检测点可同一时刻最多识别150个标签的信息。本发明中的RFID读卡器及电子标签不依赖于特定厂家或技术实现。只要这些设备满足本发明中所描述的技术特征就可以在实际工程中应用本发明所描述的技术；这将使得本发明具有广阔的工程应用前景。
权利要求
1.非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，其特征是由一个或者多个RFID电子标签、一台域内读卡器、一台域外读卡器、一台交换机、一台运行进出判断软件程序的PC 机或者嵌入式设备部分组成一个工作单元。
2.如权利要求1所述的非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，其特征在于，利用域内外读卡器在单位时间内读取标签次数差值来判断标签位置。且差值的大小可以根据实际环境进行适当调整。
3.如权利要求1所述的非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，其特征在于，由进出判断调试软件程序，利用单位时间内读卡器读取次数的可视化波形图示界面来直观调整进出判断效果，从而可以迅速地选定读卡器位置及角度。较好的解决了系统的工程安装调试方面的问题。
4.如权利要求1所述的非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，其特征在于，根据应用实际，域为学校的校园、企业的厂区或办公区、仓储的库区、临时设定的管制区域等。
5.如权利要求1非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，其特征在于，W为周界， A、B分别为组对的进出口读卡器，其中包括天线；AO为A进出口读卡器识别范围，BO为B进出口读卡器识别范围；如果把AO定义为域内，则BO为域外，W为域界；人员由AO到BO为离域，非接触先后由A和B进出口读卡器识别；由BO到AO为到域，非接触先后由B和A进出口读卡器器识别。
6.如权利要求1所述的非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，其特征在于，利用读卡器A和B在各自区域范围内读取标签的次数差值不同进行判别，如人员由AO到BO 为离域，在AO域A读卡器读取次数大于B读卡器读取标签次数，设定差值后在单位时间内得出的差值可以判断出所在域。可以有效屏蔽掉微波散射、漫射引起的误差。
7.如权利要求1所述的非接触远距离RFIDD身份识别及进出判断技术，其特征在于， 在本技术运用的实际工程中，如果出现了判断误差较大的情况，可以使用进出判断调试程序，对单位时间内特定的电子标签在域内外读卡器读取次数的历史记录进行可视化的波形显示分析，从而确定是否需要调整读卡器放置位置和照射角度。
8.如权利要求1所述的非接触远距离RFIDD身份识别及进出判断技术，其特征在于， RFID远距离读卡器能在恶劣的环境下工作，读取距离远，可同时处理多个标签，可实时追踪人员、物品及仪器设备，安全性高，系统集成简便，电子标签采用超低功耗，主动标签技术， 可靠性高。本技术能够抗噪音、防干扰，即使在高强度干扰环境下也能够抵抗干扰并确保进出方向判定的准确性；可有效屏蔽掉由于微波散射、漫射引起的误差。
全文摘要
非接触远距离RFID身份识别及进出判断技术，是在封闭式园区的进出口内外，分别部署一个远距离RFID读卡器，通过软硬件配合，利用物联网技术实现的一项有效的针对持卡人(或者物体)进行进出判断的创新技术。该技术的实现系统由一个或者多个RFID电子标签、一台域内读卡器、一台域外读卡器、一台运行进出判断软件程序的PC机或者嵌入式设备等部分组成。当人员或者物体携带RFID电子标签通过进出口时，会被读卡器检测到；读卡器将读到的电子标签的卡号及读取时间实时发送给运行进出判断软件程序的设备；进出判断软件程序根据单位时间内接收到的卡号、读取次数，利用本技术的算法对人员或者物体的卡号进行识别并判断出它们的进出方向。
文档编号G06K7/00GK102231184SQ201110184540
公开日2011年11月2日 申请日期2011年7月4日 优先权日2011年7月4日
发明者智勇 申请人:新疆亚泰信息技术有限公司