专利名称：基于rfid和arm技术的幼儿园智能安检接送装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种幼儿园家长接送幼儿的智能安全检测装置，特别是一种能规范幼儿接送程序、提高幼儿接送安全等级和接送效率的基于RFID(射频识别，以下同)和ARM(美国芯片设计公司，以下同)技术的幼儿园智能安检接送装置。
背景技术：
目前，幼儿园接送小朋友多用纸卡到班上接送，也有用电子考勤机改装后刷卡接送，大门口没有专门验证身份的智能装置，幼儿进出时，不能及时通知家长和老师，不会自动抓拍报警，只是利用单片机进行简单的保存刷卡记录，无法直接接入互联网或物联网，安全性差，处理能力弱，特别是放学时，家长都嗡拥进入，人员混杂，接送效率及安全系数非常低。发明内容本实用新型的目的在于，为提高幼儿园幼儿接送的安全性，规范幼儿园幼儿接送流程，提高接送效率，而提出一种基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置。通过下述技术方案可实现本实用新型的目的，一种基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，它包括本地计算机、远程计算机、HUB(集线器，以下同)、安检机、互联网、发卡机、RS485(通信方式，以下同)转换器、VGA(视频传输标准，以下同)显示器经电连接构成；本地计算机、HUB和安检机经网线组成局域网，采用TCP/IP(传输控制/因特网互联协议，以下同)协议相互电连接；远程计算机、互联网、HUB和安检机经ISP (互联网服务提供商，以下同)接入口，采用HTTP (超文本传送协议，以下同)协议相互电连接；本地计算机通过USB(通用串行总线，以下同)通信与发卡机电连接；本地计算机与安检机同时又经RS485总线通过RS485转换器单独相互电连接；安检机通过VGA传输线与VGA显示器相互电连接。安检机包括电源转换模块、后备电池模块、通信模块、RFID读卡模块、数据处理中心器、数据存储模块、USB模块、抓拍相片模块、程序加密模块、时钟模块、语音模块、LCD (液晶显示器，以下同)显示模块和VGA模块经电连接构成。所述的RFID读卡模块包括读卡模块处理器、ID(身份识别，以下同)读卡模块、IC(集成电路，以下同)读卡模块和二个ID感应线圈、二个IC感应线圈，经电连接组成。所述的RFID读卡模块的ID读卡模块，与二个ID感应线圈电连接。所述的RFID读卡模块的IC读卡模块，与二个IC感应线圈电连接。所述的RFID读卡模块的二个ID感应线圈和二个IC感应线圈分别错位装配于安检机的两侧。所述的安检机可内置或外置摄像头，外置摄像头设有可任意调节摄像角度和焦距的装置。本实用新型的效果在于(1)提高了幼儿园幼儿接送的安全等级，规范了幼儿接送行业的发展。(2)语音呼叫，相片显示，人性化的设计，提高了幼儿接送的效率。(3)本地计算机和远程计算机同时接收监视安检状态，使安检接送功能得到扩展。(4)整个接送过程，无需打开电脑；工业化的设计，操作简单，运行平稳。
以下结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
附图1是本实用新型组成结构示意图；附图2是本实用新型中安检机的组成结构示意图；附图3是本实用新型中安检机读卡模块的组成结构示意具体实施方式
参见附图1、2、3，一种基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，它由本地计算机3、HUB 5和安检机2经网线组成局域网，采用TCP/IP协议相互电连接；远程计算机1、互联网7、HUB 5和安检机2经ISP接入口，采用HTTP协议相互电连接；本地计算机3通过USB线与发卡机6电连接；本地计算机3与安检机2同时又经RS485总线方式通过RS485转换器8单独相互电连接；安检机2与VGA显示器4经VGA传输线相互电连接。安检机2包括电源转换模块212、后备电池模块213、通信模块201、RFID读卡模块202、数据处理中心器203、数据存储模块204、USB模块205、抓拍相片模块206、程序加密模块207、时钟模块208、语音模块209、IXD显示模块210和VGA模块211经电连接构成。电源转换模块212连接外部电源及安检机2内部其它模块，为其它模块提供工作电源。后备电源模块213保证市电停电后，安检机2还可以利用备用电源继续工作。通信模块201包括TCP/IP网络通信模块和C0M(串行通信端口，以下同)串行通信模块。TCP/IP网络通信模块，经HUB 5使安检机2分别通过局域网与本地计算机3电连接，通过互联网7与远程计算机I电连接。所述的COM串行通信模块，经RS232 (通信方式，以下同)或RS485方式与本地计算机3电连接。通信模块201用于安检机2将RFID读卡模块202传送来的数据加工处理后，发给本地计算机3及远程计算机I,同时接收本地计算机3或远程计算机I传送来的幼儿名单或指令。RFID读卡模块202用于读取RFID卡芯片中UID(唯一标识符，以下同)唯一识别号，该UID唯一序列号是在芯片制造过程中写入芯片的，并永远不能被改写；并将读取的序列号送数据处理中心器203。数据处理中心器203接收RFID读卡模块202送来的卡号及通信模块201送来的通信数据，对卡号和通信数据做相应的处理，并将处理的结果送数据存储模块204存储，或返回给通信模块201送到本地计算机3及远程计算机1，或送显示模块210显示相应的内容，或送语音模块209发出相应的声音，或通知抓拍相片模块206抓拍现场情景。数据处理中心器203可以接收USB模块205传输来的数据，以及查询或更新时钟模块208的系统时间，以及通过程序加密模块207判断应用程序是否能在本安检机2上启动。数据存储模块204包括二个内置存储模块和两个外置存储模块。数据存储模块204的内置存储模块包括一个32MB(储存单位，以下同)的DDR(双倍速率同步动态随机存储器，以下同)内存、一个2GB(储存单位，以下同)的FLASH(存储芯片，以下同)闪存。数据存储模块204的外置存储模块包括二个SD(安全数码卡，以下同)模块。数据存储模块204的32MB的DDR内存，可提供给WINCE (微软嵌入式操作系统)或LINUX (自由和开放源码的操作系统)系统和应用程序使用。数据存储模块204的2GB的FLASH闪存可提供给应用程序使用，以及存储刷卡记录、名单记录和图像数据。数据存储模块204的刷卡记录用于存储RFID卡的刷卡信息，包括读卡卡号、读卡时间，并按读卡时间的先后顺序保存。数据存储模块204的名单记录用于存储幼儿的编号、姓名(UNICODE(在计算机上使用的字符编码)编码)、卡号、班级、性别、家长手机号、最后有效刷卡时间，并按卡号排序，由本地计算机3或远程计算机I将所有幼儿资料，按卡号排列后，一条一条传送到数据处理中心器203，再由数据处理中心器203取出数据中的名单内容，通知数据存储模块204保存到名单记录中。数据存储模块204的图像数据是保存刷卡时，经抓拍相片模块206采集到的现场图像数据。数据存储模块204的二个SD模块中，一个SD模块用于烧录内核程序启动系统使用，一个SD模块用于数据存储模块204外部扩展，外接SD卡。USB模块205包括四个USB接口，可接标准键盘、鼠标、U盘等USB设备。抓拍相片模块206包括镜头、感光芯片及相关元件，经USB通信方式与数据处理中心器203连接，接收数据处理中心器203指令，抓拍刷卡场景画面，回传图像数据到数据处理中心器203。加密模块207包括加密芯片和外围元件，经I2C(两线式串行总线)总线与数据处理中心器203连接，用于应用程序启动时读取密钥数据，判断应用程序使用的合法性。时钟模块208含有微型电池，具有时钟表走时的功能，保持安检机2日期时间与当前的日期时间一致。语音模块209包括功放电路、喇叭、音频输入孔和音频输出孔，刷卡时能呼叫幼儿姓名、班级，并经首频输出孔输出。IXD显示模块210包括七英寸液晶显示屏、图形处理芯片、接口电路，经并行RGB (颜色标准)接口与数据处理中心器203连接，显示嵌入式操作系统及应用程序界面，刷卡时，由应用程序显示持卡人姓名、班级、性别、幼儿相片、刷卡人相片、刷卡场景监控画面等内容。VGA模块211能将IXD显示模块210显示的图像数据，由数据处理中心器203经视频D/A (数字信号/模拟信号)数模转换芯片转换成模拟信号，通过VGA传输线，传送到独立VGA显示器4上。如附图3所示，RFID读卡模块202用于读取RFID卡芯片中UID唯一识别号，该WD唯一序列号是在芯片制造过程中写入芯片的，并永远不能被改写；并将读取的序列号送数据处理中心器；RFID读卡模块202包括读卡模块处理器2021、ID读卡模块2022、IC读卡模块2023和二个ID感应线圈2024、2025，二个IC感应线圈2026、2027，经电连接组成。RFID读卡模块202的ID读卡模块2022，与二个ID感应线圈2024、2025电连接，可同时接收二个感应线圈2024、2025感应到的ID卡数据，传送到读卡模块处理器2021，经解码得到该卡的UID识别号，再送到数据处理中心器203。RFID读卡模块202的IC读卡模块2023，与二个IC感应线圈2026、2027电连接，可同时接收二个感应线圈2026、2027感应到的IC卡数据，传送到读卡模块处理器2021，经解码得到该卡的UID识别号，再送到数据处理中心器203。RFID读卡模块202的二个ID感应线圈2024、2025和二个IC感应线圈2026、2027分别错位装配于安检机的两侧，每侧均可兼容读取ID卡或IC卡数据，且两侧可以同时读取二张IC卡或二张ID卡或一侧一张IC卡另一侧一张ID卡。ID感应线圈12024、ID感应线圈II2025感应到ID卡信号后，通过ID读卡模块2022将曼彻斯特编码传给读卡模块处理器2021，经解码后得到该卡的UID识别序列号，将其送到数据处理中心器203进行分析、处理，并根据处理的结果确定是否送到存储模块204进行存储，是否通知远程计算机I和本地计算机3进行相应的操作，或送显示设备显示相应的内容，或送语音模块209发出相应的声音。IC感应线圈1112026、IC感应线圈IV2027感应到IC卡信号后，通过IC读卡模块2023将曼彻斯特编码传给读卡模块处理器2021，经解码后得到该卡的UID识别序列号，将其送到数据处理中心器203进行分析、处理，并根据处理的结果确定是否送到存储模块204进行存储，是否通知远程计算机I和本地计算机3进行相应的操作，或送显示设备显示相应的内容，或送语音模块209发出相应的声音。本实用新型的工作流程是远程计算机I置于幼儿集团总部或教育系统或公安系统，本地计算机3、发卡机6与RS485转换器8放置在教师办公室，安检机2放置在幼儿园大门口。独立VGA显示器4放置于门卫室内。1、信息录入填写本实用新型提供的一套基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送系统所需幼儿和教师的基本资料，保存在本地计算机3中。2、发卡在本地计算机3中所设计软件发卡界面中，选定要发卡的幼儿和教师，将光标置于该幼儿和教师的卡号编辑框内，将卡片放到发卡机6上稍做移动，发卡机6即可将该RFID序号(卡号)读出，通过USB线送到本地计算机3中的软件中，完成发卡功能。3、权限下载在本地计算机3中所设计软件权限下载界面中选择已发卡的希望给予进出权限的幼儿或教师，点击下载权限按钮，该幼儿及教师的权限信息通过本地计算机3的COM 口到RS485转换器8，安检机2收到这些信息。安检机2通过通信模块201将信息送到数据处理中心器203，数据处理中心器203取出其中的帧头，判断协议正确后取出信息中的地址，与安检机2中设置的地址相比较，如果正确，再取出信令及相关数据，将相关数据记录一条一条保存到数据存储模块204的FLASH闪存的名单记录中，再由数据处理中心器203生成确认信息，加上帧头送通信模块201，发送到系统总线上，本地计算机3收到后，再发送下一条幼儿或教师信息。4、安检幼儿家长送小朋友到幼儿园或接小朋友回家时，可以关闭本地计算机3，家长或小朋友直接在安检机2上读卡，安检机2的RFID读卡模块202读该卡的UID号，即卡号，送数据处理中心器203，数据处理中心器203根据卡号到数据存储模块204中去查找对应的记录，如果没有找到该卡号，则数据处理中心器203会通知语音模块209，合成“无效卡”声音，通过喇叭播放出来，并发出警报声；如果数据处理中心器203在数据存储模块204中找到对应的卡号记录，则从记录中取出姓名，通知LCD显示模块210显示卡号、姓名、班级、幼儿相片及接送人相片，通知语音模块209合成并播放出姓名，保存该卡号及刷卡时间到数据存储模块203的FLASH闪存的刷卡记录中。同时，数据处理中心器203发出指令启动抓拍相片模块206对刷卡现场进行抓拍，通知LCD显示模块210显示抓拍的照片，并将照片保存到数据存储模块203的FLASH闪存的图像数据中；同时数据处理中心器203通过HUB 5，经局域网采用TCP/IP通信方式将本次刷卡信息传至本地计算机3，如果本地计算机3及其内安装的后台软件均处理开启状态，则后台软件接收该刷卡信息，做进一步处理工作。同时数据处理中心器203通过HUB 5，经互联网7通过HTTP协议传送到远程计算机1，如果远程计算机I及其内安装的后台软件均处理开启状态，则后台软件接收该刷卡信息，根据需要做进一步发送家长手机短信等处理工作。5、数据上传数据上传的含义是本地计算机3将安检机2中的刷卡数据提取到本地计算机3中设计的安检管理软件中，进行出勤统计，以便园方配餐、收费等参考。数据上传的流程是点击本地计算机3中所设计的安检管理软件的采集数据界面中采集数据按钮，本地计算机3串口通过RS485转换器8将上传命令传送到数据总线上，安检机2的通信模块201从总线上收到上传命令，送数据处理中心器203，数据处理中心器203取出命令中表示本地计算机3要提取第几条记录的数值，根据该值从数据存储模块204的记录存储区取出该条刷卡记录(包括卡号、刷卡时间及图像数据)，加上帧头，送通信模块201发往总线，本地计算机3通过RS485转换器8从总线上收到该数据信息，本地计算机3中的安检管理软件经过分析后，将卡号、刷卡日期时间做为一条记录保存到数据库中，将对应该次刷卡抓拍的图像数据保存到指定位置的文件中，并与该记录对应，便于查看；接着本地计算机3再发出上传命令提取下一条记录，直到安检机2返回卡号为O为止。本地计算机3中的相关软件进一步处理分析该数据，以供系统查询报表使用。
权利要求1.一种基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，它包括本地计算机、远程计算机、HUB、安检机、互联网、发卡机、RS485转换器、VGA显示器经电连接构成； 本地计算机、HUB和安检机经网线组成局域网，采用TCP/IP协议相互电连接；远程计算机、 互联网、HUB和安检机经ISP接入口，采用HTTP协议相互电连接；本地计算机通过USB通信与发卡机电连接；本地计算机与安检机同时又经RS485总线通过RS485转换器单独相互电连接；安检机通过VGA传输线与VGA显示器相互电连接。
2.按权利要求1所述的基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，安检机包括电源转换模块、后备电池模块、通信模块、RFID读卡模块、数据处理中心器、 数据存储模块、USB模块、抓拍相片模块、程序加密模块、时钟模块、语音模块、LCD显示模块和VGA模块经电连接构成。
3.按权利要求2所述的基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，所述的RFID读卡模块包括读卡模块处理器、ID读卡模块、IC读卡模块和二个ID感应线圈、二个IC感应线圈,经电连接组成。
4.按权利要求3所述的基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，所述的RFID读卡模块的ID读卡模块，与二个ID感应线圈电连接；所述的RFID读卡模块的IC读卡模块，与二个IC感应线圈电连接。
5.按权利要求4所述的基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，所述的RFID读卡模块的二个ID感应线圈和二个IC感应线圈分别错位装配于安检机的两侧。
6.按权利要求1或2或3或4或5所述的基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，其特征在于，安检机可内置或外置摄像头，外置摄像头设有可任意调节摄像角度和焦距的装置。
专利摘要本实用新型提供一种基于RFID和ARM技术的幼儿园智能安检接送装置，它包括本地计算机、远程计算机、HUB、安检机、互联网、发卡机、RS485转换器、VGA显示器经电连接构成。它的效果在于(1)提高了幼儿园幼儿接送的安全等级，规范了幼儿接送行业的发展。(2)语音呼叫，相片显示，人性化的设计，提高了幼儿接送的效率。(3)本地计算机和远程计算机同时接收监视安检状态，使安检接送功能得到扩展。(4)整个接送过程，无需打开电脑；工业化的设计，操作简单，运行平稳。
文档编号G07C9/00GK202838481SQ201220457109
公开日2013年3月27日 申请日期2012年8月24日 优先权日2012年8月24日
发明者刘桂根, 赵跃新, 李小咩, 章琳, 刘毅 申请人:江西伯乐软件股份有限公司