基于超声波的电子围栏实现方法与流程

本发明涉及无线通信技术领域，具体涉及一种基于超声波的电子围栏实现方法。

背景技术：

仿真基站即电子围栏，俗称伪基站，是一种用来确定手机号移动方向的设备。原理是通过设置与周边移动基站相同的BCCH(广播控制信道Broadcast Control Channel)，让经过一定区域的手机出现短暂无网络现象，达到登记用户、采集相关信息的目的。一般架设在城郊结合部、高速公路路口以及治安亭附近，是公安或国安部门用来侦察、侦破案件和维护社会安全的一种有效武器。但是这种技术方案的实施，存在以下问题:

1.公安伪基站对移动通信网络正常运行造成一定程度的干扰和影响，影响移动通信用户正常的电话和上网通信。

2.伪基站布设成本较高，一般一台伪基站电子围栏的建设成本在几十万元不等。

3.因为占用了民用通信的信道，公安部门的伪基站不能大规模布设，影响实施的范围和效果。

4.能采集侦查的信息维度较少，一般伪基站能够采集的信息主要包括：终端设备IMSI、IMEI等，具有一定的局限性。

因此，探索和实现一种不影响民用通信信道，而且造价成本相对低廉的电子围栏的技术方案实现方式，对于公共安全管理、治安侦控具有积极的社会意义。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种基于超声波的电子围栏实现方法，以克服现行公安侦控应用移动通信伪基站作为电子围栏方面的不足，同时延伸发明一种侧重于活动范围控制型的电子围栏实施方法，以提升公安侦控、囚犯管理的效率。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种基于超声波的电子围栏实现方法，该电子围栏包括上位机、移动智能终端和业务服务器，上位机是被单片机或其他嵌入式系统所控制的设备，其具备喇叭模块、麦克风模块和通信网络模块，其特征在于，该实现方法包括：

S1：上位机在将业务代码和上位机的设备ID按照声波通信技术原理进行编码；

S2：上位机使用喇叭将编码后的信息并发出超声波信号对外进行广播；

S3：当用户进入上位机的超声波广播范围内时，用户移动智能终端上安装的应用捕获上位机发出的超声波信号；

S4：智能移动终端上安装的应用对超声波信号进行解码，将超声波信号还原为预设的业务代码和设备ID；

S5：智能移动终端上安装的应用判断是否具备网络环境；如智能移动终端具有网络环境，则执行步骤S6；如智能移动终端不具备网络环境，则执行步骤S7；

S6：移动智能终端根据业务代码，使用自身WIFI网络信号或者使用移动网络信号将上位机的设备ID及自身终端的信息上传到业务服务器；

S7：智能移动终端的将自身的设备ID按照声波通信技术进行编码，并通过智能移动终端自带的喇叭发出超声波信号对外进行广播；上位机监听并获取智能移动终端发出的超声波信号，并将超声波信号还原为智能移动终端mac码，上位机使用其自身网络上传到业务服务器。

作为优选的，所述的移动智能终端设备为手机。

优选的，所述电子围栏的通讯信息采用非对称加密或者密钥串的方式进行加密，以防止通信过程被窃听、伪造或篡改。

优选的，所述的上位机包括微型超声波IC集成电路和超声波信号接收器，微型超声波IC集成电路包含微型的超声波发生器和微型的超声波信号处理器；超声波接收器包含微型处理器、超声波接收器和报警喇叭。

进一步的，该实现方法包括：

S1：微型超声波IC集成电路使用CPU序列号作为产品的序列号；

S2：操作人员在的超声波接收器设置要监听的产品ID；

S3：操作人员开启微型超声波IC集成电路，微型超声波IC电路将超声波信号处理器序列号通过声波通信技术，将序列号信息编码为超声波；

S4：微型超声波IC集成电路使用自身的超声波发生器，将自身ID信息周期性地向外进行播放；

S5：操作人员的开启超声波信号接收器进行监听，当微型超声波IC集成电路离开接收范围内时，超声波接收器控制报警喇叭进行告警。

本发明的有益效果在于：通过移动智能终端采集上位机发出的超声波信号还原上位机的设备信息，并读取自身设备信息，上传到指定的业务服务器，业务部门根据设备ID信息，确认用户的位置信息和采集时间，同时根据移动智能终端上传的其他信息为业务提供线索；具有不影响民用通信、造价成本低、采集信息维度广的特点，有助于提升电子围栏系统的使用效率。

附图说明

图1是本发明第一种实施形态的控制流程图。

图2是本发明第二种实施形态的控制流程图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明一种基于超声波的电子围栏实现方法，该电子围栏包括上位机、移动智能终端和业务服务器，上位机是被单片机或其他嵌入式系统所控制的设备，其具备喇叭模块、麦克风模块和通信网络模块；移动智能终端设备为手机。

如图1所示，本发明第一种实施形态为信息采集型电子围栏，一般作为公安监控设备架设于城郊结合部、高速公路以及治安亭附近,用于公安或其他国安部门收集违法犯罪人员的信息。具体实施方式如下:

1.公安监控设备将业务代码(如:公安侦控GAZK)和设备ID(如网卡MAC码)按照声波通信技术进行编码。

2.公安监控设备使用喇叭模块将编码后的超声波信号对外进行广播。

3.当违法犯罪嫌疑人进入公安监控设备超声波的广播范围内时，该违法犯罪嫌疑人的手机麦克风捕获到公安监控设备播放出来的超声波信号。

4.手机内应用对超声波信号进行解码，将超声波信号还原为公安预设的业务代码。

5.手机根据业务代码，使用自身WIFI网络信号或移动网络上传监控设备ID，以及自身终端的信息。

6.公安侦控部门根据设备ID信息，确认用户的位置信息和采集时间，同时根据手机上传的其他信息，如MAC码、IMEI、经度和维度、当时网络IP等，为公安侦控提供线索。

如图2所示，本发明第二种实施形态为控制型电子围栏，实施场景为监狱、看守所、戒毒所等，用于防范特定人员逃离特定区域控制。具体产品的形态可以是“声波手环”，具体实施方式如下：

1.使用手环内嵌的微型超声波IC集成电路的CPU序号作为手环ID。

2.狱警身上配置超声波信号接收器，并登记手环ID作为其监听对象。

3.手环读取处理器ID，并使用超声波通信技术对ID号进行编码，使用手环上的微型超声波发生器播放超声波信号。

4.狱警身上配置的超声波信号接收器开启并监听，当超声波接收器接收到手环发出的超声波信号，对其进行解码，还原为设备ID。

5.当狱警身上的超声波信号接收器获得所监听的ID，则报警不发生；当监控对象离开监控范围内，则超声波信号接收器通过报警喇叭发出警报。

以上所述仅为本发明的较佳实例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所做作的任何修改，等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。