专利名称：一种固定区域内幼童位置监控和搜索系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及远程监控和搜索技术，尤其涉及在固定区域内幼童位置的监控和搜索。
背景技术：
射频识别即RFID (Radio Frequency IDentification)技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。近年来，随着RFID技术不断成熟完善，已开始逐渐从一些专属领域转入大众应用领域。作为普通条码的无线版本，RFID技术具有普通条码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、标签上的资料可以加密、存储资料容量较大、存储信息更改自如等优点，因此，RFID技术在生产、物流得到了广泛的应用，并成为了“物联网”的重要技术基础之一。在大众生活领域，RFID还没有真正进入到我们的日常生活中，不过有一些研究者提出了将RFID应用于校园学生安全监护应用等领域，但由于其方式仅仅依赖于传统的RFID技术，而没有将RFID技术与物联网技术真正结合并引入到大众生活领域，使得RFID技术的民生应用存在一个广大的空白区域。
发明内容
针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的是将RFID技术与物联网技术结合并应用到固定区域内幼童位置的监控和搜索，提供一种对固定区域内幼童位置监控和搜索系统。实现上述目的，本发明采用的技术方案如下一种固定区域内幼童位置监控和搜索系统，其特征在于包括至少一个主动式RFID标签、至少一个主动式RFID定位器、至少一个RFID信号读取器、监控服务器和定位查询终端；所述监控服务器分别与所述定位查询终端和所述主动式RFID定位器电连接；所述主动式RFID定位器分别与所述RFID信号读取器和主动式RFID标签通过无线通信连接；所述主动式RFID标签佩戴在幼童身上，所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器安装在指定的区域点，所述主动式RFID标签与所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器结合起来定位幼童的位置；所述监控服务器用于数据存储、数据查找、中转通信和设备管理控制；所述查询终端用于查询幼童当前位置；在指定的区域点安装所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器，当佩戴所述主动式RFID标签的幼童从所述主动式RFID定位器信号覆盖区经过，该主动式RFID定位器会激活该主动式RFID标签，所述RFID信号读取器与该主动式RFID标签进行通信，同时读取该主动式RFID标签的信息，并将其与所述主动式RFID定位器关联，然后所述主动式RFID定位器将获取的所述主动式RFID标签ID以及其自身的位置ID组合为新的数据信号发送给监控服务器；用户根据幼童佩戴的主动式RFID标签信息，从查询终端查询幼童的当前位置。进一步地，所述主动式RFID标签为超高频的，且自带电源。更近一步地，所述监控服务器包括设备标识模块、网络通信处理模块、信息建档及管理模块、定位搜索模块、异常监控模块和外部展现通讯模块；所述设备标识模块用于对所述主动式RFID便携式标签和主动式RFID定位器做标识；所述网络通信处理模块用于接收定位器发送的信号，并进行信号剥离，最后将收取的信号数据处理后放入到数据库中；所述信息建档及管理模块用于对佩戴所述主动式RFID便携式标签的幼童建立相关档案和对安装在指定位置的所述主动式RFID定位器建立与该位置对应的位置信息档案；所述定位搜索模块用于根据所述主动式RFID标签标识或佩戴所述主动式RFID标签幼童的信息进行数据定位和搜索；所述异常监控模块用于对所述主动式RFID标签和所述主动式RFID定位器进行监控；所述外部展现通讯模块与外部查询终端进行通讯，用于接收查询请求并将查询结果返回给用户。所述定位查询终端为基于Windows平台的桌面应用程序访问方式或基于Linux的智能查询方式。相对于现有技术，本发明具有如下有益效果
1 JfRFID技术与物联网技术结合并应用到固定区域内幼童位置的监控和搜索，采用主动式RFID标签和自带电源供电技术，使得RFID标签的读取过程更为主动灵活，而不再像传统RFID标签方式需要手动对准读取器，然后读取信息这样的繁琐。2、本发明提供的定位搜索服务支持了几乎当前主流的服务通讯协议。3、本发明提供的定位搜索模式更为多样，涵盖了移动终端、门禁系统、固定查询机等，较传统的电脑查询更为方便灵活。4、主动式RFID标签的读取支持5米距离内的360度范围，更适合于幼童携带。
图1-本发明结构示意图。图2-监控服务器各模块示意图。图3-幼童定位搜索流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步详细说明
如图I所示，一种固定区域内幼童位置监控和搜索系统，包括至少一个主动式RFID标签、至少一个主动式RFID定位器、至少一个RFID信号读取器、监控服务器和定位查询终端；所述监控服务器分别与所述定位查询终端和所述主动式RFID定位器电连接；所述主动式RFID定位器分别与所述RFID信号读取器和主动式RFID标签通过无线通信连接；所述主动式RFID标签佩戴在幼童身上，所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器安装在指定的区域点，所述主动式RFID标签与所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器结合起来定位幼童的位置；所述监控服务器用于数据存储、数据查找、中转通信和设备管理控制；所述查询终端用于查询幼童当前位置；在指定的区域点安装所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器，当佩戴所述主动式RFID标签的幼童从所述主动式RFID定位器信号覆盖区经过，该主动式RFID定位器会激活该主动式RFID标签，所述RFID信号读取器与该主动式RFID标签进行通信，同时读取该主动式RFID标签的信息，并将其与所述主动式RFID定位器关联，然后所述主动式RFID定位器将获取的所述主动式RFID标签ID以及其自身的位置ID组合为新的数据信号发送给监控服务器；用户根据幼童佩戴的主动式RFID标签信息，从查询终端查询幼童的当前位置。进一步地，所述主动式RFID标签可以是超高频的，且自带电源。如图2所示所述监控服务器包括设备标识模块、网络通信处理模块、信息建档及管理模块、定位搜索模块、异常监控模块和外部展现通讯模块；
所述设备标识模块用于对所述主动式RFID便携式标签和主动式RFID定位器做标识；每个主动式RFID标签都需要首先与本模块进行配对工作，以读取并设置其内部ID信息，作为该标签在固定区域内幼童位置监控和搜索系统中的唯一标识；每个主动式RFID定位器也要与本模块进行配对工作，以设置其在固定区域内幼童位置监控和搜索系统中的唯一标识。所述网络通信处理模块用于接收定位器发送的信号，并进行信号剥离，最后将收 取的信号数据处理后放入到数据库中；
所述信息建档及管理模块用于对佩戴所述主动式RFID便携式标签的幼童建立相关档案和对安装在指定位置的所述主动式RFID定位器建立与该位置对应的位置信息档案；当每个主动式RFID标签分配给特定幼童时，需通过本模块对该特定幼童建立相关档案,对该特定幼童建立的相关档案支持信息查询和管理。每个幼童只有一个唯一的档案编号，如果出现特定幼童佩戴的主动式RFID标签丢失或损坏，则需对该幼童重新分配一个新的主动式RFID标签，同时针对该幼童建立的相关资料也即时更新。对于主动式RFID定位器，当其被固定安装在特定位置后，通过本模块对该主动式RFID定位器建立与其安装位置对应的位置安装信息档案。每个主动RFID定位器在本模块中都只有一个唯一的位置档案信息，其位置信息可以变更，在同一位置可以放置多个主动式RFID定位器。所述定位搜索模块用于根据所述主动式RFID标签标识或佩戴所述主动式RFID标签幼童的信息进行数据定位和搜索；本模块可实现快速定位、时间串搜索、并支持100并发流以上的定位搜索。所述异常监控模块用于对所述主动式RFID标签和所述主动式RFID定位器进行监控；本模块可在固定时间内轮询系统中当前所有的主动式RFID定位器信号，如果发现有超过I小时的时间都没有受到某一主动式RFID定位器的任何主动信息，则本模块可初步判定该主动式RFID定位器有故障，通过声音和文字报警提醒管理员需进行察看和维护；如果本模块轮询系统中当前所有的主动式RFID定位器信号，发现某幼童佩戴的主动式RFID标签在超过预设置的指定长时间范围内一直在同一个主动式RFID定位器的跟踪范围内，则系统也启动报警流程，则本模块会根据所述信息建档及管理模块中佩戴该主动式RFID标签的幼童的档案信息通过手机短信方式告知其联系人，请其核对佩戴该主动式RFID标签的幼童是否处于正常行为状态。所述外部展现通讯模块与外部查询终端进行通讯，用于接收查询请求并将查询结果返回给用户。本模块具备提供基于Web Service的查询服务接口、提供基于REST的查询服务接口、提供基于XML-RPC的查询服务接口、以XML格式自动封装返回数据、支持WAP访问五个方面的功能。更近一步地，定位查询终端为基于Windows平台的桌面应用程序访问方式或基于Linux的智能查询方式。基于Windows平台的桌面应用程序访问方式可应用于固定式查询机；基于Linux的智能查询方式可接入小区住户的门禁系统中，小区住户只需预设自家幼童的主动式RFID标签信息，即可通过一键操作收听到“电子语音”返回的佩戴该主动式RFID标签的幼童的当前位置信息。下面通过实施例对本发明的方案作进一步阐述
某商场使用了本发明，在商场的每一层都设有多个主动式RFID定位器和多个RFID信号读取器，使主动式RFID定位器信号覆盖该商场的任何地方，该商场的每个主动式RFID定位器都与监控服务器电连接；
对每一个进入该商场的幼童都佩戴一个主动式RFID标签,该幼童在该商场任何地方，都在主动式RFID定位器信号覆盖范围内；当佩戴主动式RFID标签的幼童从某一主动式RFID定位器信号覆盖区经过，该主动式RFID定位器会激活该主动式RFID标签，该主动式RFID标签与RFID信号读取器进行通信，同时读取该主动式RFID标签的信息，并将其与所述主动式RFID定位器关联，然后所述主动式RFID定位器将获取的所述主动式RFID标签ID以及其自身的位置ID组合为新的数据信号发送给监控服务器；
商场可以在每层设置适当数量的固定式查询机，用户可以通过访问Windows平台桌面应用程序的方式，根据幼童佩戴的主动式RFID标签信息查询该幼童当前所处的位置。用户也与可以基于Linux的智能查询方式，通过手机WAP进行访问，然后根据幼童佩戴的主动式RFID标签信息查询该幼童当前所处的位置。利用本发明提供的固定区域内幼童位置监控和搜索系统，对固定区域幼童位置进行监控和搜索的方法，首先，根据固定区域的范围，指定的区域点安装主动式RFID定位器和RFID信号读取器，使所述主动式RFID定位器信号覆盖该固定区域的任何地方；其次，让进入该固定区域的每个幼童都佩戴主动式RFID标签；当佩戴主动式RFID标签的幼童从某一主动式RFID定位器信号覆盖区经过，该主动式RFID定位器激活该主动式RFID标签，该RFID信号读取器与该主动式RFID标签进行通信，同时读取该主动式RFID标签的信息，并将其与所述主动式RFID定位器关联；然后所述主动式RFID定位器将获取的所述主动式RFID 标签ID以及其自身的位置ID组合为新的数据信号发送给监控服务器；最后，用户根据幼童佩戴的主动式RFID标签信息，从查询终端查询幼童的当前位置。最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.ー种固定区域内幼童位置监控和捜索系统，其特征在于包括至少ー个主动式RFID标签、至少ー个主动式RFID定位器、至少ー个RFID信号读取器、监控服务器和定位查询终端；所述监控服务器分别与所述定位查询终端和所述主动式RFID定位器电连接；所述主动式RFID定位器分别与所述RFID信号读取器和主动式RFID标签通过无线通信连接； 所述主动式RFID标签佩戴在幼童身上，所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器安装在指定的区域点，所述主动式RFID标签与所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器结合起来定位幼童的位置； 所述监控服务器用于数据存储、数据查找、中转通信和设备管理控制； 所述查询終端用于查询幼童当前位置； 在指定的区域点安装所述主动式RFID定位器和所述RFID信号读取器，当佩戴所述主动式RFID标签的幼童从所述主动式RFID定位器信号覆盖区经过，该主动式RFID定位器会激活该主动式RFID标签，所述RFID信号读取器与该主动式RFID标签进行通信，同时读取该主动式RFID标签的信息，并将其与所述主动式RFID定位器关联，然后所述主动式RFID定位器将获取的所述主动式RFID标签ID以及其自身的位置ID组合为新的数据信号发送给监控服务器；用户根据幼童佩戴的主动式RFID标签信息，从查询終端查询幼童的当前位置。
2.根据权利要求I所述的固定区域内幼童位置监控和捜索系统，其特征在于所述主动式RFID标签为超高频的，且自带电源。
3.根据权利要求2所述的固定区域内幼童位置监控和捜索系统，其特征在于所述监控服务器包括设备标识模块、网络通信处理模块、信息建档及管理模块、定位捜索模块、异常监控模块和外部展现通讯模块； 所述设备标识模块用于对所述主动式RFID便携式标签和主动式RFID定位器做标识；所述网络通信处理模块用于接收定位器发送的信号，并进行信号剥离，最后将收取的信号数据处理后放入到数据库中； 所述信息建档及管理模块用于对佩戴所述主动式RFID便携式标签的幼童建立相关档案和对安装在指定位置的所述主动式RFID定位器建立与该位置对应的位置信息档案；所述定位搜索模块用于根据所述主动式RFID标签标识或佩戴所述主动式RFID标签幼童的信息进行数据定位和捜索； 所述异常监控模块用于对所述主动式RFID标签和所述主动式RFID定位器进行监控；所述外部展现通讯模块与外部查询终端进行通讯，用于接收查询请求并将查询结果返回给用户。
4.根据权利要求3所述的固定区域内幼童位置监控和捜索系统，其特征在于所述定位查询终端为基于Windows平台的桌面应用程序访问方式或基于Linux的智能查询方式。
5.ー种固定区域内幼童位置监控和捜索方法，其特征在于在指定的区域点安装主动式RFID定位器和RFID信号读取器；将主动式RFID标签佩戴在幼童身上，当佩戴所述主动式RFID标签的幼童从所述主动式RFID定位器信号覆盖区经过，该主动式RFID定位器激活该主动式RFID标签，所述RFID信号读取器与该主动式RFID标签进行通信，同时读取该主动式RFID标签的信息，并将其与所述主动式RFID定位器关联，然后所述主动式RFID定位器将获取的所述主动式RFID标签ID以及其自身的位置ID组合为新的数据信号发送给监控服务器；用户根据幼童佩戴的主动式RFID标签信 息，从查询终端查询幼童的当前位置。
全文摘要
本发明涉及远程监控和搜索技术，尤其涉及在固定区域内幼童位置的监控和搜索；一种固定区域内幼童位置监控和搜索系统，包括至少一个主动式RFID标签、至少一个主动式RFID定位器、至少一个RFID信号读取器、监控服务器和定位查询终端；所述监控服务器分别与所述定位查询终端和所述主动式RFID定位器电连接；所述主动式RFID定位器分别与所述RFID信号读取器和主动式RFID标签通过无线通信连接；本发明将RFID技术与物联网技术结合并应用到固定区域内幼童位置的监控和搜索，采用主动式RFID标签，使得RFID标签的读取过程更为主动灵活，不再像传统RFID标签方式需要手动对准读取器，然后读取信息这样的繁琐。
文档编号G06F17/30GK102622567SQ20121006673
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月14日 优先权日2012年3月14日
发明者刘慧君, 周明强, 张程, 曾令秋, 朱庆生 申请人:重庆大学