智能手环的制作方法

本实用新型涉及一种人员管理智能装置，特别针对监狱使用环境而设计的智能手环。

背景技术：

众所周知，监狱是一个特殊的工作环境，对于人员管理的安全性、实效性具有很高的要求，因此对犯人的日常改造的生活和工作中进行智能化管理的智能设备是监狱智能管理的重要保证。目前监狱对犯人的日常点名管理，只能依靠原始的方法，由民警进行监督，逐个报数，而且每隔一定时间的重复一次，管理效能十分低下，特别对于劳动中逃脱、越狱这种极端行为，没有有效的防患办法和手段，只能依赖民警加大警力盯住，给监狱日常管理工作带来了极大的工作量和危险性。综上所述，这种管理方式还是存在着诸多安全隐患和不便之处。

技术实现要素：

本实用新型的目的是要改变监狱系统中对犯人管理上的诸多不足之处，并进一步提高人员管理的安全性和智能化。对每个犯人在高安全级别上进行人性化、科学化、智能化管理，从而实现高效、安全、智能的管理，并进一步把警力从繁重的重复的机械的管理中解放出来。因此，我们通过不断实验，针对监狱管理的不足之处和特殊要求，专门设计这种智能化管理装置——智能手环。

一种智能手环，包括手环主体和环带，所述手环主体内设有手环内盒，手环内盒内设有短距芯片和远距芯片(短距芯片：可近距离识别的高频芯片：中心频率为13.56MHz的ISO-14443高频IC芯片；远距芯片：可实现中远距离识 别的超高频芯片：中心频率为915MHz的ISO-18000-6C超高频IC芯片)。

优选的，所述短距芯片和远距芯片嵌在手环主体内部，并通过α－氰基丙烯酸乙酯胶粘合或热熔固定。

优选的，所述手环主体两侧的环带通过环扣连接，环扣包括分别设在两侧环带上的相互对应的公扣和母扣。

优选的，所述环扣还包括扣盖。

优选的，所述手环主体与环带一体成型。

优选的，所述手环主体与环带为橡胶材料。

本实用新型由特殊的橡胶为主体，采用特殊工艺和专用模具进行一体注压成形；本实用新型包含无源信号源(远距芯片)和有源信号源(短距芯片)；本实用新型把两个信号源放在一个装置里，经过调试定型，在主体注压时嵌入其中；本实用新型按照力学原理和机械原理设计两个反射扣，把手环的腕带进行包扣，不易拆解；本实用新型与所布置的感应装置(带有用于检测远距芯片或短距芯片的装置)，进行能全方位、无死角对接信号，被感应装置精准扫描和读写，并同时同步把犯人的所有信息传入控制系统，从而实现智能化高效面科学地管理，减轻管理上的人力负担和人力浪费，提高管理效率。

本申请采用的智能芯片为可近距离识别的高频芯片(中心频率为13.56MHz的ISO-14443高频IC芯片)和可实现中远距离识别的超高频芯片(中心频率为915MHz的ISO-18000-6C超高频IC芯片)，高频和超高频IC芯片识别设备各自分开单独工作。其识别电路结构如图6所示：

本电路结构主要由电源管理模块、数据处理与通信管理模块、IC轮询与IC数据处理模块、射频模块、监测模块、发送模块、接收模块、自干扰处理模块、耦合器、天线。

工作原理：由V电源适配器与高频IC芯片识别设备的电源管理模块的电源端子相连，电源管理模块直接通过电路板上的线路与数据处理与通信管理模块相连接，组成前端控制板，实现射频信号处理核心板上传的数据的处理与通信 管理等；IC轮询与IC数据处理模块、射频模块、监测模块、发送模块、接收模块、自干扰处理模块、耦合器之间直接通过电路板上的线路连接组成射频信号处理核心板，实现ISO-14443空中接口协议(或者实现ISO-18000-6C空中接口协议)，实现IC的读写和加密功能。高频IC识别设备被唤醒，前端控制板的数据处理与通信管理模块发送IC轮询命令给射频信号处理核心板的IC轮询与IC数据处理模块，IC轮询与IC数据处理模块收到命令后对命令进行解析，配置射频处理模块的参数，射频处理模块不断执行轮询IC命令，产生载波信号，通过发送模块将所需传送的数据以相应调制方式调制于射频载波信号上，并通过耦合器耦合馈送到天线进行信号发射，然后用天线接收IC发送回的电磁波信息，通过耦合器耦合到接收模块并传送到射频处理模块进行数据协议解析，为保证数据传输过程中的正确性，解析的IC数据通过IC轮询与IC数据处理模块进行编码后再发送给前端控制板的数据处理与通信管理模块进行处理与二次编码，并通过RS232、RS485通信方式之一将编码的IC数据包发送给上位机软件处理，当IC离开高频设备的天线有效辐射区域，也将信息传递给高频设备的数据处理与通信管理模块，数据处理与通信管理模块接收到信息后发送停止IC轮询命令给IC轮询与IC数据处理模块，使轮询与IC数据处理模块停止对射频处理模块的操作，停止轮询IC，并使整个射频信号处理核心板以及部分电路进入低功耗休眠状态等待唤醒。在整个IC的轮询过程中，射频处理模块要通过发送模块、耦合器、天线将调制的载波信号辐射出去，监测模块对发送模块发射的功率进行监测，并传递监测信息给IC轮询与IC数据处理模块，IC轮询与IC数据处理模块根据信息适当调整发射的功率，使功率被限制在一定的范围内。

附图说明

图1为本实用新型智能手环的整体外观结构示意图。

图2为本实用新型智能手环主体结构示意图。

图3为本实用新型智能手环主体剖面示意图。

图4为本实用新型智能手环环扣分解结构示意图。

图5为图4侧面结构示意图。

图6识别电路结构图。

图7信息解读电路图。

图8数据传输电路图。

具体实施方式

一种智能手环，包括手环主体1和环带2，所述手环主体1内设有手环内盒1-2，手环内盒1-2内设有短距芯片1-4和远距芯片1-3。所述短距芯片1-4和远距芯片1-3嵌在手环主体1内部，并通过α－氰基丙烯酸乙酯胶粘合或热熔固定。

手环主体1两侧的环带2通过环扣2-2连接，环扣包括分别设在两侧环带上的相互对应的公扣2-2-1和母扣2-2-2，环扣还包括扣盖2-2-3。

所述手环主体1与环带2一体成型，所述手环主体1与环带2为橡胶材料。

本申请采用的智能芯片为可近距离识别的高频芯片(中心频率为13.56MHz的ISO-14443高频IC芯片)和可实现中远距离识别的超高频芯片(中心频率为915MHz的ISO-18000-6C超高频IC芯片)，识别电路结构如图6所示。

中心频率为13.56MHz的ISO-14443高频IC芯片识别电路结构：

本电路结构主要由电源管理模块1、数据处理与通信管理模块2、IC轮询与IC数据处理模块3、射频模块4、监测模块5、发送模块6、接收模块7、自干扰处理模块8、耦合器9、天线10。

工作原理：由12V电源适配器与高频IC芯片识别设备的电源管理模块1的电源端子相连，电源管理模块1直接通过电路板上的线路与数据处理与通信管理模块2相连接，组成前端控制板，实现射频信号处理核心板上传的数据的处理与通信管理等；IC轮询与IC数据处理模块3、射频模块4、监测模块5、发送模块6、接收模块7、自干扰处理模块8、耦合器9之间直接通过电路板上的线路连接组成射频信号处理核心板，实现ISO-14443空中接口协议，实现IC 的读写和加密功能。高频IC识别设备被唤醒，前端控制板的数据处理与通信管理模块2发送IC轮询命令给射频信号处理核心板的IC轮询与IC数据处理模块3，IC轮询与IC数据处理模块3收到命令后对命令进行解析，配置射频处理模块4的参数，射频处理模块4不断执行轮询IC命令，产生载波信号，通过发送模块6将所需传送的数据以相应调制方式调制于射频载波信号上，并通过耦合器9耦合馈送到天线进行信号发射，然后用天线接收IC发送回的电磁波信息，通过耦合器9耦合到接收模块7并传送到射频处理模块4进行数据协议解析，为保证数据传输过程中的正确性，解析的IC数据通过IC轮询与IC数据处理模块3进行编码后再发送给前端控制板的数据处理与通信管理模块2进行处理与二次编码，并通过RS232、RS485通信方式之一将编码的IC数据包发送给上位机软件处理，当IC离开高频设备的天线有效辐射区域，也将信息传递给高频设备的数据处理与通信管理模块2，数据处理与通信管理模块2接收到信息后发送停止IC轮询命令给IC轮询与IC数据处理模块3，使轮询与IC数据处理模块3停止对射频处理模块4的操作，停止轮询IC，并使整个射频信号处理核心板以及部分电路进入低功耗休眠状态等待唤醒。在整个IC的轮询过程中，射频处理模块4要通过发送模块6、耦合器9、天线10将调制的载波信号辐射出去，监测模块5对发送模块6发射的功率进行监测，并传递监测信息给IC轮询与IC数据处理模块3，IC轮询与IC数据处理模块3根据信息适当调整发射的功率，使功率被限制在一定的范围内。

中心频率为915MHz的ISO-18000-6C超高频IC芯片识别电路结构：

本电路结构主要由电源管理模块1、数据处理与通信管理模块2、IC轮询与IC数据处理模块3、射频模块4、监测模块5、发送模块6、接收模块7、自干扰处理模块8、耦合器9、天线10。

工作原理：由12V电源适配器与高频IC芯片识别设备的电源管理模块1的电源端子相连，电源管理模块1直接通过电路板上的线路与数据处理与通信管理模块2相连接，组成前端控制板，实现射频信号处理核心板上传的数据的 处理与通信管理等；IC轮询与IC数据处理模块3、射频模块4、监测模块5、发送模块6、接收模块7、自干扰处理模块8、耦合器9之间直接通过电路板上的线路连接组成射频信号处理核心板，实现ISO-18000-6C空中接口协议，实现IC的读写和加密功能。高频IC识别设备被唤醒，前端控制板的数据处理与通信管理模块2发送IC轮询命令给射频信号处理核心板的IC轮询与IC数据处理模块3，IC轮询与IC数据处理模块3收到命令后对命令进行解析，配置射频处理模块4的参数，射频处理模块4不断执行轮询IC命令，产生载波信号，通过发送模块6将所需传送的数据以相应调制方式调制于射频载波信号上，并通过耦合器9耦合馈送到天线进行信号发射，然后用天线接收IC发送回的电磁波信息，通过耦合器9耦合到接收模块7并传送到射频处理模块4进行数据协议解析，为保证数据传输过程中的正确性，解析的IC数据通过IC轮询与IC数据处理模块3进行编码后再发送给前端控制板的数据处理与通信管理模块2进行处理与二次编码，并通过RS232、RS485通信方式之一将编码的IC数据包发送给上位机软件处理，当IC离开高频设备的天线有效辐射区域，也将信息传递给高频设备的数据处理与通信管理模块2，数据处理与通信管理模块2接收到信息后发送停止IC轮询命令给IC轮询与IC数据处理模块3，使轮询与IC数据处理模块3停止对射频处理模块4的操作，停止轮询IC，并使整个射频信号处理核心板以及部分电路进入低功耗休眠状态等待唤醒。在整个IC的轮询过程中，射频处理模块4要通过发送模块6、耦合器9、天线10将调制的载波信号辐射出去，监测模块5对发送模块6发射的功率进行监测，并传递监测信息给IC轮询与IC数据处理模块3，IC轮询与IC数据处理模块3根据信息适当调整发射的功率，使功率被限制在一定的范围内。

本实施例中，高频和超高频IC芯片识别设备各自分开单独工作。

本申请的智能芯片：可近距离识别的高频芯片(中心频率为13.56MHz的ISO-14443高频IC芯片)和可实现中远距离识别的超高频芯片(中心频率为915MHz的ISO-18000-6C超高频IC芯片)为具有感应能力的芯片，芯片内设有 的微型CPU，具有一定的储存和发送数据的能力，并把信息数据写入芯片；也可以根据工具的使用需求信息，在工具中植入携带一定需求信息内容的芯片，从而使工具具有一定的应答和反馈、相应的能力。

通过芯片识别电路的天线10产生一定能量的磁场，并发射射频信号，当带有芯片的智能手环进入这一特定的磁场时，产生感应，同时接收天线发出的射频信号，并产生谐振把携带其中的相关信息发送出去，由信息解读单元进行读取和解码(信息解读电路如图7所示)。

工具芯片所携带的信息被解码后，再经过加工转换形成系统所需要的通信数据，然后输送给系统进行计算处理(数据传输电路如图8所示)。

本实用新型制作方法：

1.使用特殊橡胶(PVC)材料采用热铸压成形；

2.如图3所示，按照设计要求把信号源(远距芯片、短距芯片)植入手环主体1中；

3.把图植入信号源的的手环主体1经注塑固定孔1-2注压时嵌入其中，注压成形；

4.经装配流程当手环穿戴在手上时，把如图4-5所示的环扣装配在环带2末端，牢固穿戴；

5.将智能手环进行单体测试，再接入系统进行测试。

以上所属的实施例仅仅是对本实用新型的优选试试方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求数确定的保护范围内。