专利名称：Rfid区域划分及范围监控系统和方法
技术领域：
本发明涉及RFID区域划分及范围监控系统和使用该系统对于检 测范围进行划分和监控的方法。
背景技术：
目前移动机房在施工建设和日常运行维护的过程中，对机房内的 各类设备及进入机房工作人员的管理，存在以下方面的需求(1)希 望对机房内进行区域划分(通常这些区域都是以一排设备为单位的)， 而考虑到消防安全和实际操作的情况，这些区域又不能是通过墙壁或 栅栏进行"硬隔离"，应该通过某种手段进行"软隔离"；(2)希望 对于不同人员，进行实时的定位监控，并由系统自动判断其所处的位 置是"允许工作区域"，还是"禁止工作区域"，如果发现该人员进 入"禁止工作区域"，立刻进行多种方法的报警；(3)对于处于"允 许工作区域"的人员，希望通过某种方法，实时的对该人员的工作情 况进行监控。
对于上述需求，存在两个主要的难点(1)小范围区域划分的手
段缺乏，传统的蜂窝式区域划分力度太大，且灵活性不好；(2)通过 红外等方法进行区域切割，仅仅能够监控边界的简单情况，对区域内 部或需要监控较具体的信息时，则无能为力。
另外，如何进行小力度的室内人员定位，也是一个棘手的问题， 目前广泛应用的GPS或基站三角定位等定位系统，都是针对的大尺度 的场景。
因此，需要一种区域划分和范围监控系统和方法，其能够有效地对于检测区域进行划分并进行监控。
发明内容
因此，本发明意在解决上述提到的现有技术的问题。
根据本发明的目的，提供了一种RFID区域划分及范围监控系统，
其包括 一个或多个RFID天线，其被设置在需要进行划分和监控的范
围当中，持续发射RFID信号，并接收RFID信号经监控范围内的物体
反射回来的信号； 一个或多个分隔物，通过其反射RFID天线发射出来
的RFID信号，使得该信号在离开该由分隔物划分的区域后迅速衰减；
信息读取设备，其读取一个或多个RFID天线接收的反射信号中携带的 律自
I B ,S、 o
其中，该一个或多个分隔物可以是机房中的设备架本身，也可以 是人工设置的金属分隔物。
根据本发明的另一方面，提供了一种RFID区域划分及范围监控 方法，其包括由RFID天线发射信号以覆盖待划分及监控范围，并接 收所发射的信号在该划分及监控范围内的物体反射回来的信号；由分 隔物对于RFID天线发射的信号进行反射，以使得该反射的信号在离开 由分隔物划分的区域后迅速衰减；读取RFID天线接收的信号中的信 息，以检测在该划分的区域中的RFID标签；根据预先存储的判断条件 对该范围进行监控。
其中，该分隔物可以是机房中的设备架本身，也可以是人工设置 的金属分隔物。
通过本发明的RFID区域划分及范围监控系统和方法，可以对于 检测范围进行有效的区域划分，以划分为"允许工作区域"禾Ci "禁止 工作区域"，并对区域内的人员的工作情况进行有效的监控。通过上述的RFID区域划分及范围监控系统和方法，可以显著改
善对于检测范围的监控性能，提高安全性，并且，由于由系统自动完 成范围划分和监控，其增加了用户的便利度。
图1是根据本发明的RFID区域划分及范围监控系统的组成框图； 图2示出了根据本发明的RFID区域划分及范围监控方法的示例 性流程图3示意性地示出了 RFID区域划分及范围监控系统的实地部署 的实例；
图4是示出了允许区域和禁止区域监控的情况的视图； 图5是示出了允许区域内的工作情况记录的实例的视图。
具体实施例方式
下面将参考附图详细描述本发明的优选实施例。
首先，将描述本发明的RFID区域划分及范围监控系统和方法的 工作原理。这里，基于RFID技术的范围划分及监控系统和方法解决方 案，主要是利用RFID监控距离较远特点，同时结合具体移动机房设备 的具体特点(设备架对RFID射频信号有良好的反射性能)，将范围划 分与人员区域监控统一在一个信息平台上，进行解决。
其中，在两排设备架的走廊处悬挂RFID天线，由于设备架对射 频信号的反射效果， 一个天线的读取范围恰好能够覆盖整个走廊，而 一旦出了走廊区域，反射效果消失，射频信号能量迅速衰减，能够形 成较明显的边界，对于移动机房这种以排为单位的区域划分需求，通 过部署RFID天线及读取设备，完全可以通过多个天线读取区域的联 合，完成区域划分的要求。通过RFID技术进行区域划分后，每个区域都是RFID的监控范围， 因此对人员是否允许进入该区域的判断，完全等同于在RFID监控区域 内，对人员RFID胸卡信息的合法性验证，而后者是通过RFID系统，
是完全可以实现的，从而满足应用需求。
对于人员在允许区域内的工作情况，目前的RFID系统，可以提 供两类信息， 一类是人员在工作区域内的时间长度及分布的信息，另 一类是一旦出了问题，可以通过时间，查找出问题出现时，各个相关 人员的位置。
图1是根据本发明的RFID区域划分及范围监控系统的组成框图。
如图l所示，本发明的RFID区域划分及范围监控系统10由三部 分组成RFID范围监控子系统100， RFID系统信息平台200和远程客 户端子系统300。
RFID范围监控子系统100包括RFID信息读取模块101，其用 于读取划定区域(区域的划定通过部署多个RFID天线完成)内的RFID 信息；网络接口及区域联合控制模块102，其将监控到RFID信息通过 以太网上报给服务器平台；以及声光报警及显示控制模块103，其根据 由服务器发送回的判别结果，进行必要的声光报警动作。
RFID系统信息平台200主要用于根据各个下游子系统的数据请 求，完成对数据的记录、判别，并发送相关的响应指令。
远程客户端子系统300用于实现与用户的交互功能，这里，对于 RFID范围监控系统，远程客户端子系统300包括两类客户端远程监 控客户端301，用于接收各个划分区域的监控情况，以便于进行集中式 的远程监控；内部管理客户端302，其对于提交的人员允许进入的区域 请求进行确认。下面图2示出了根据本发明的RFID区域划分及范围监控方法的
示例性流程图。
如图2所示，RFID区域划分及范围监控系统的处理流程包括 在该系统开始工作时，该RFID范围监控子系统的控制模块向读 取模块发送"数据获取"指令，获取最新的划分好的监控区域内的RFID 信息(S101)。这里，读取模块自动进行RFID信息采集，每秒达上百 次(具体参数与所选设备相关)，因此不会漏掉任何的监控信息，而 控制模块从读取模块获取数据的频率，可根据具体的应用需求设定， 通常为每秒几次，既可完全满足要求。之后，读取模块将最新的监控 区域内的RFID信息反馈给控制模块，并由控制模块将其传送到RFID 系统信息平台(S102)。这里，控制模块将数据格式重新整理后，将 从多个天线处读取的RHD信息，根据区域的划分，融合为制定的逻辑 监控区域的数据信息，从而将数据(同时可能包含多个RFID信息，也 可能不包含任何RFID信息)通过网络传给系统信息平台。
随后RFID系统信息平台根据预先存储的监控程序，将接收到的 数据进行解析(S103)，其中，对每一条RFID数据，依次从数据库中 获取相关的"允许进入区域"数据，如果没有找到匹配的"允许进入 区域"数据，视为非法进入，并将该否定的判别结果传送到RFID范围 监控子系统，通过声光报警模块进行报警(S104)。并且，如果判别 为允许，记录工作时间(S105)。同时，无论服务器的判定结果如何， 该RFID系统信息平台将该信息发送给远程监控客户端(S106)，便于 集中式的远程管理， 一旦发现非法进入禁止区域的情况，可以通过视 频辅助信息进行再次确认，同时可以通过麦克风，通知相关人员尽快 离开。
图3示出了 RFID区域划分及范围监控系统的实地部署的一个实例。如图3所示，RFID区域划分及范围监控设备，通过天线的部署，
实现区域的划分，通常一个读取设备可带四个天线，组成一个监控节
点，多个监控节点联合起来，形成监控区域(图中分为4个监控区域，
每个监控区域由两个监控节点组成，图中阴影为实际的监控区域范 围)，天线与设备之间通过铜轴电缆进行连接，由于实际监控范围的
跨度较大，电缆长度需要延长至10-15米左右。RFID天线及读取设备， 考虑通过吊顶进行安装，为避免铜轴电缆对现有数据线路的干扰，考 虑新架设一层走线架。RFID天线的实际监控范围，可根据具体环境， 对天线位置、角度和读取设备功率的进行调整。所有范围监控设备， 通过以太网接口，接入内部局域网，完成与服务器信息平台的连接。
并且，由于整套系统的设计是基于网络的分布式部署，因此系统 的服务器和客户端的实际部署位置，可根据需要调整，原则上不受任 何限制，只要能通过局域网进行连接即可。
下面，将参考图4和图5描述根据本发明实施例的RFID区域划 分及范围监控系统的示例性工作场景。
图4描述了允许区域和禁止区域监控的情况，如图所示，当佩戴 有RFID胸卡的人员进入到某个RFID范围监控区域时，RFID读取设 备读取到有人员RFID信息，向服务器发送相关人员RFID信息及所处 区域。之后，服务器通过对该人员的RFID信息及所处区域进行许可匹 配，判断为禁止进入，当接收到该判别结果后，声光报警设备进行报 警，同时远程监控客户端也收到相关的监控信息。
图5描述了允许区域内的工作情况记录的实例。如图所示，当佩 戴有RFID胸卡的人员进入到某个RFID范围监控区域时，RFID读取 设备读取到有人员RFID信息，向服务器发送相关人员RFID信息及所 处区域，判别允许后，记录进入时间。随后，当范围监控区域内的RFID读取设备不再读取到该人员 RFID信息时，服务器收到的RFID信息为空，进一步对照相应的监控 信息数据结构，判断该人员离开，记录离开时间。
之后，当范围监控区域内的RPID读取设备再次读取到该人员 RFID信息时，记录新的进入时间。
最后，当该人员最终完成工作，离开监控区域后，服务器不再收 到该人员的RFID信息，判断该人员离开，记录离开时间。这些数据可 供进一步统计该人员的实际工作时间及工作效果。
可见，通过本发明的RFID区域划分及范围监控系统和方法，可 以将待监控区域有效地划分为"允许工作区域"和"禁止工作区域"。 并对于进入该区域的人员进行有效的监控。
同时，在被划分为"允许工作区域"的监控区域中，本发明的RFID 区域划分及范围监控系统和方法可以实时监控其中工作人员的工作状 态，从而显著提高了系统的安全性。
这里，对于监控区域的划分和监控均由系统自动完成，管理人员 通过远程客户端可以容易地监控区域中的情况，从而提高了用户的便 利度。
权利要求
1.一种RFID区域划分及范围监控系统，其包括一个或多个RFID天线，其被设置在需要进行划分和监控的范围当中，持续发射RFID信号，并接收RFID信号经监控范围内的物体反射回来的信号；一个或多个分隔物，通过其反射RFID天线发射出来的RFID信号，使得该信号在离开该由分隔物划分的区域后迅速衰减；信息读取设备，其读取一个或多个RFID天线接收的反射信号中携带的信息。
2. 如权利要求1所述的RFID区域划分及范围监控系统，其中， 该一个或多个分隔物是机房中的设备架本身，或者是人工设置的金属 分隔物。
3. 如权利要求1所述的RFID区域划分及范围监控系统，其进一 步连接到外围处理器，以对由信息读取设备读取的信息进行分析和处 理。
4. 一种RFID区域划分及范围监控方法，其包括由RFID天线发射信号以覆盖待划分及监控范围，并接收所发射 的信号在该划分及监控范围内的物体反射回来的信号；由分隔物对于RFID天线发射的信号进行反射，以使得该反射的 信号在离开由分隔物划分的区域后迅速衰减；读取RFID天线接收的信号中的信息，以检测在该划分的区域中 的RFID标签；根据预先存储的判断条件对该范围进行监控。
5. 如权利要求4所述的方法，其中，该分隔物是机房中的设备架 本身，或者是人工设置的金属分隔物。
6. 如权利要求4所述的方法，其中，该监控步骤包含将在该划分的区域中检测的RFID标签和预先存储的判断条件进行比较，以确定该 RFID标签在该划分的区域中的合法性。
7. 如权利要求4所述的方法，其中，通过设置根据RFID信道经 反射后的衰减程度的阈值不同地设置划分的区域的范围。
8. 如权利要求6所述的方法，其中，当判断该RFID标签在该划 分的区域中为合法时，记录该RFID标签在该划分的区域中出现的时间 以及离开的时间。
9. 如权利要求6所述的方法，其中，当判断该RFID标签在该划 分的区域中为非法时，进行告警。
全文摘要
本发明公开了一种RFID区域划分及范围监控方法，其包括由RFID天线发射信号以覆盖待划分及监控范围，并接收所发射的信号在该划分及监控范围内的物体反射回来的信号；由分隔物对于RFID天线发射的信号进行反射，以使得该反射的信号在离开由分隔物划分的区域后迅速衰减；读取RFID天线接收的信号中的信息，以检测在该划分的区域中的RFID标签；根据预先存储的判断条件对该范围进行监控。通过本发明的RFID区域划分及范围监控方法和系统，可以将检测范围划分为“允许工作区域”和“禁止工作区域”，并对区域内的人员的工作情况进行有效的监控，从而显著改善对于检测范围的监控性能，提高安全性，并增加了用户的便利度。
文档编号G06K19/07GK101408925SQ200710046900
公开日2009年4月15日 申请日期2007年10月11日 优先权日2007年10月11日
发明者哲 俞, 卢纯青, 白凌姿, 平 黄, 黄林祺 申请人:上海平安投资有限公司