监视和跟踪人员的系统与方法

专利名称：监视和跟踪人员的系统与方法
技术领域：
本发明涉及安保领域，尤其涉及对进入和通过各种公共和保密设施的人员以电子技术进行识别、监视与跟踪的系统与方法。
背景技术：
近年来，越来越关注对使用和访问世界上重大设施的人员的活动作安保。目前，人们自由出入众多设施诸如航空港、火车站、旅游景点、高层建筑等，但无任何通用的系统来跟踪他们的行踪。过去已提出过若干不仅能跟踪而且能监视这些人员的方法与系统。
雅普(Yap)等人的美国专利号为.6,108,636描述了一种这样的方法。该专利描述了用改进的保密识别卡诸如驾驶证、护照、签证等来识别人员、行李等物件和旅行信息。该系统可识别某些地区的特许和其它合适的保密信息。此外，卡里还存贮了人的姓名、年龄、身高、体重、照片等常规标识数据，指印、话印、脸部扫描与视网膜扫描等人的生物数据，并与例如行李标识文件相匹配。因此，此人在航空港或其它设施里能反复通过现有的安全检查点，生物数据可交叉核对。这在接受登机通行或进入安全检查点或甚至在航空港内登机之前都尤其有利。
授与列伯可夫克(Lepkofker)的美国专利号为5,656,570，揭示了一种用个人佩戴的带系盒状设备确定个人位置的系统。用户戴上带系盒与手表两者，带系盒接收用户经手表选择输入的医疗、地点与其它信息，并将信息发到中央监视单元。带系盒设备接收来自中央单元的任何告示与询问，并将其传到用户接收的手表。在紧急情况下(如意外、医疗、遭劫)，用户可按手表上的按钮发信号，该信号传到带系盒设备后就向中央监视单元发出报警信号。
在卡罗尔(Caroll)等人的美国专利号为4,952,928中，展示了另一种电子识别监视人员的方法。在该专利中，个人携带或佩戴一种标记或发射单元。该系统不仅监视识别该人的位置，还有选择地监视有关该人的其它规定的信息，诸如此人是否遵守法院、医生等命令规定的限制或活动。其它被监视的活动是有无受监视的体育活动或个人保健、脉搏、心律等，合适的睡眠或休息状态、暴力事件等。有些体育活动由置于此人附近的电视摄像机监视。
现有技术都不能为在公共与保密设施内识别、监视盒跟踪个人方面所需的多样性安全服务提供合适的系统。因此，需要性能提高的安保系统。

发明内容
本发明提供一种在设施内跟踪监视人员的方法与系统。该系统包括登录出现在设施入口的人员的输入设备，其中登录包括获取人员和有关物品的数据，对每个人指定一标记，标记用对应于个人登录的数据编码；接收和存贮有关指定标记的数据的中央处理机；与中央处理机双向联接的电子计算设备，其中电子计算设备在标记离其一预定距离内时获取来自标记的信息，并把信息传到中央处理机；和安全工作台，用于接收来自中央处理机有关指定标记的数据与信息，通过该指定的标记进一步跟踪和监视人员。
附图简介

图1是本发明实施例的安全系统框图。
图2是本发明较佳实施例的大门放大图。
发明的详细描述参照图1的本发明一实施例的安全系统100，描述识别、定位和监视人员的工作原理。图示的亭子101是简型计算机系统，是人进入设施所遇到的第一系统元件。这种设施包括航空港、火车站、高层建筑、旅游景点、运动场或任何其它吸引大量人群或固定业务因而需要安保环境的设施。本发明的设施以航空港为例，但本发明并不只限于航空港，可适用于任何要求本发明所揭示安全系统的设施。带或不带行李的人一到达航空港，就被引至亭子101。若此人是乘飞机旅行的乘客，亭子就登录该乘客。亭子扫描机票，交叉参照行程、指印、任何标识卡，对乘客摄像，测量行李重量等，然后把所有这些数据送到主计算机(服务器)102。亭子将按乘客特定优选的数据编码其电子标记。若进入航空港的人是探访者或小贩，亭子就对探访者根据其特定的数据与一些附加信息编码他的电子标记，附加信息有探访目的、探访者是否带乘客或在航空港内接乘客。若此人是航空港职工，亭子就用其特定数据与某些附加信息如职工履行其工作的指定区域等编码他的标记，检查后即对其指定一工作标记。当人离开亭子时，亭子把此人的特定数据送到主机102，这就减少了登录时间。亭子对每个人及其相应的行李与携带物件等就发一张电子标记。较佳地，亭子值勤者可把电子标记贴在行李上，把行李放在传送带上审查。乘客由自动化系统加标记，如把他的手放在有关设备内把标记夹到手腕上。进入航空港的每个人或物件都得到指定的电子标记，每个电子标记都用受体的个人数据独特地编码。若受体是位旅行者，他的个人数据就与该人团体的所有包和其它旅行者交叉联接。在职工或小贩的情况下，他们的个人数据将与他们指定的区域联接，若受体是探访者，他们的个人数据就与访问目的等联接。
电子标记也称为标记器，是附接于进入航空港设施的每一物件或人的手表大小的电子监视器。正是这种表形器件含有可以特定频率收发信号的电子装置。较佳地，标记器具有适合人手腕的带子、面朝外的LED窗和最好装在底部直接触及佩戴者手腕皮肤的生物传感器。如下面要详述的，标记器在图1的进门106(I门)处传递信息。
标记器是一种主要包括两个部件即无源部件与有源部件的混合装置。正常操作时，标记器应用无源模式，这是常用的可靠、无源、无功率的RFID(射频标识)芯片，合适的阅读器能读出其固定的唯一连续标识号。RFID芯片可以是任何已知的硅芯片，能用射频收发通信协议等已知的无接触通信协议接收、存贮和传递数据。而且在无源模式中，如后面所述，标记器在穿过图1的I门106时，以规定的频率发送数字无线电信号。标记器的有源部件包括有内置电池的无线电发射机电路，发射贮存在存储器里的数据以告知安保人员。在有源模式中，标记器在图1的I门106发送开始信号，激励发射机。发射机保持其状态，直到安保人员与佩戴者接触。标记器的内置天线(未示出)与阅读器联系。该天线是一多匝线圈结构，装在记标器本体内的印刷电路板上，或将天线装在腕带内以伸长距离。天线设计必须从RFID器件及其选用的工作频率出发。天线接收来自I门106的天线电波形式的电信号，后面再描述。
标记器一般处于出自元件不上电的睡眠模式，在接收信号并上电后，就准备收发数据，这样标记器不必装内部电源，而操作埋置在标记器上的电子元件所需的电力接收自若干系统，诸如图1的I门106、终端门107、信息中心108，后面再描述。
因单芯片标记器不需要任何电源，故接收来自询问天线的电能，例如装在图1的I门106里，把该能量存入机载电容器里，用其发回阅读器的唯一连续号回答询问。询问期间，即接近图1的I门106时，读该标记器。检出安全破坏时，I门106发出的信号激励标记器，后者接通跟踪器。标记器现在较佳地通过其安保员容易定位的内置天线连续发射高频跟踪信号。在该有源模式中，标记器耗用来自机载电池的电能。跟踪信号频率和代码选择成与合适的跟踪阅读器和标记电池容量相匹配。佩戴者无需知道其标记器是有源的。
或者，在安全协议严重破坏的情况下，可按来自I门106或安保员的命令信号激励标记器的内置智能麻醉剂(incapacitator)，以防未经授权人员进入安全区或不得入内区。空气标记的失效器最好是任一声学、无线电波或高压装置。
在本发明一实施例中，标记器的内置生物传感器可监视某些人体功能，诸如佩戴者的体温、心律、呼吸、血压或皮肤电阻，可把测得的数据贮存起来，询问时向I门106报告。
标记器上的LED窗或显示器可显示佩戴者的专用数据。另外，显示器可反过来提醒佩戴者改变行程、延迟、门重新指定等，最好都用佩戴者的母语。
标记器最好具有锁定机理。标记器戴到佩戴者手上就被固定，不易取下，要用专用工具才能取下。标记器的电子线路监视腕部的连续性。环断开时，就向芯片报告，标记器被激励而向主机102和安保部103发出信号。较佳地，在过程结束而佩戴者离开图1的终端门107后，带子仍留在乘客身上，只取下电子部件。另可用紫外光控材料取下带子。标记器的电子部件可以再使用，在对新佩戴者的专用数据重新编码之前，要冲掉前一佩戴者的专用数据。
希望标记器简单、可靠，耗电极少，期望能无故障地工作3～5年，24小时连续使用。标记器最好不含机械(活动)零件，可靠的阅读距离至少达10英尺。在任何配置中。标记器都是单芯片的定制电子装置，所有功能都设在芯片内，其结构、操作与技术指标都保密，不损坏它就拆不开。其内部电池最好可不打开而再充电。
再回过来参照图1所示安全系统的操作。主机架是一台定制的服务计算机，为高性能的数据库处理与通信而配置。主机102的大容量数据库用于存贮必需的乘客信息。主机架102较佳地接其它数据源系统，如航空港的票务与飞行信息系统，并通过插座与开关同顾客联接。服务器程序在主机102中运行，控制亭子、安全工作台103、进入门(I门)106、终端门107和信息中心108之间的所有数据传递。主机102把接收来自亭子有关指定标记的乘客数据传到安保工作台103。
较佳地，在安全工作台103安置若干台式计算机，装在该硬件上的软件能对置于主机上的数据库作高级数据处理，如SQL查询，数据修改等。该客户机软件接主机，向安保员提供数据以提高他们的工作效率。若标记器离开其指定的区域，就通知操作员，而软件提供解决办法，如开始寻找此人，或激励标记器里的报警信号，或把数据传到无线服务器104。无线服务器104接收来自安保工作台103的信息与命令，得到来自主机102的数据，并通过射频把结果传到手持设备105。为与多个从动装置同时通信，RF接口最好具有高速特性。手持设备105最好是任一类便携设备，诸如以兰牙技术(Bluetooth)或任何其它已知的无线网络设备等无线电数据通信装置升级的手持计算机或无线数据终端(PDA)。这样，标记器在用户未经批准穿越I门106而被激励时，佩出者的所有信息都经手持设备105传到负责该区域的安保员以帮助寻找此人。手持设备105永久记录在网内，当其与无线服务器104失去联系时，就通知安全工作台103的操作员。
图1的I门106遍布于整个航空港和机上，航空港内优先装I门的的一些区域有门厅、可移动走道、门入口、安检点、休息室、库房等。I门106较佳地装入不引人注目的设施。图2示出放大的I门106的图片。I门106是高度复杂的电子计算设备，它是静止不动的门，与高速专用安全网连接，所有I门106都联接一台高速的主计算机102，如图1所示。I门106与主机架102为双向通信。I门106配有双重天线与阅读器，可查询进入的标记器，另有进行数据处理和通信与加密的机载处理机。I门106还包括图2所示的电视或快速高分辨率静像数码相机202，拍摄带标记器的乘客图片；另还备有图2所示的红外运动检测器203，不仅检测与识别标记器，还得到过境与门周围的详细信息。因而当有标记的目标接近I门106时，运动检测器203向相机202发信号，后者开始工作并摄取电视(运动或静止)图像记录下来。在标记器穿越I门106时，天线从标记器里读出标记ID(识别)号；I门106把包括标记ID号、电视图像数据的信息包送到主机服务器102，后者则将ID号与先前贮存的标记ID号核对，分析数据库里的条目，立即作出让该乘客自由通过I门106的决定。I门106最好有一大容量的事先存贮标记ID号的数据库，可在当地验证标记。当I门106收到主机102的OK答复时，就不采取行动。但在不允许标记器通过该I门106时，I门106则从主机102收到违犯答复，于是立即激励标记器里的跟踪器，并在验明跟踪器接通后向主机102报告状况。这样，因跟踪器连续发射可被手持阅读器105检测的高频无线电信号，安全设备很容易识别该目标。在严重违犯时，I门106可激励内置的智能麻醉剂，防止未获准人员进入和/或通过安保区。
在一实施例中，若标记器被取下或者被监视体功能数据被中断，标记器就向最近的I门106报告，后者则向主机102报警并激励标记器里的跟踪器，识别和寻找该佩戴者。同样要指出，佩戴者无需知道他的标记已被激励。另外，I门106能同时读多个标记器，最好最小速度为每秒读20个标记。I门还识别标记器移动方向。
在本发明另一实施例中，I门106可在其选项信息显示器上显示接收自主机102的定制相关信息，或者显现与选择和识别的标记器相关的预载信息，诸如飞行信息、门号等。
终端门107装在设施出口。在标记器作标记的佩戴者及其用标记器作标记的行李在从设施出来之前，都要遇到终端门107。终端门107是从佩戴者和行李上取下标记器的地方。较佳地，绑带先保留在佩戴者和行李上，只取下标记器的电子部件，再用紫外光控材料取下绑带。目标不能带着标记离开设施。若有人试图不取下标记器而离开设施的终端门107，则终端门107像I门106一样激励内置的智能麻醉剂，防止被标记器作标记的人离开设施。
信息中心108较佳地遍布于航空港设施。当作标记的目标在信息中心108前面时，视窗类程序就对乘客提供有用的专用信息，如航班、门信息、延误等。它还提供一般性范围的信息，诸如广告、银行交易、兑换、汽车旅馆出租等。
虽然已就较佳的实施例和若干实例描述了本发明，但是本领域的技术人员应理解，可作出各种变化而不违背所附权利要求规定的本发明的精神与范围。
权利要求
1.一种在设施内跟踪与监视人员的系统，其特征在于，所述系统包括输入设备，用于在设施入口即时登录人员，其中所述登录包括获取人员和所述人员有关物件的数据，并对每个人指定一标记，所述标记用对应于人员登录的数据编码；中央处理机，用于接收和存贮同指定的标记相关的所述数据；电子计算设备，与所述中央处理机双向联接，其中所述电子计算设备在标记离其预定距离内时从标记得到信息，并把该信息传送到中央处理机；和安全工作台，用于从中央处理机里接收有关指定标记的所述数据和信息，通过指定的标记再跟踪和监视人员。
2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述输入设备包括登录人员数据并进行编码的亭子。
3.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理机包括主机。
4.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述中央处理机包括带电子阅读器的I门，所述阅读器在所述预定距离内阅读标记器。
5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述系统的安全工作台提供有关被跟踪人的信息。
6.一种跟踪和监视通过设施的人员的方法，其特征在于，所述方法包括即时登录出现在设施入口的人员，其特征在于所述登录包括获取人员及其相关物件的数据；对每个人指定一标记，其中所述标记用对应于个人登录的数据进行编码；接收和存贮与指定标记相关的数据；在人员移动一段预定距离期间，从该标记里获取信息；和通过该指定的标记跟踪和监视人员。
全文摘要
本发明提供一种在设施内监视和跟踪人员的系统与方法。该方法包括即时登录出现在设施入口的人员，对每个人指定一标记，标记包括对应于人员及其有关物件的数据。本方法还包括存贮该数据，并当人员在设施内移动时，从该标记里获取信息。最后，通过从该指定标记得到的信息，跟踪和监视人员。
文档编号G06Q10/00GK1647118SQ03808726
公开日2005年7月27日 申请日期2003年3月18日 优先权日2002年3月18日
发明者V·L·维尔迪拉莫 申请人:Il盖脱股份有限公司