专利名称：一种智能行径管理系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及定位管理领域，尤其涉及的是一种智能行径管理系统。
背景技术：
射频识别系统主要由RFID读写器和RFID电子标签组成。电子标签中保存有约定格式的数据信息，应用中将其嵌入或附着在物品的表面，通过读写器进行识别和读写；读写器读取标签中的信息并将其输入网络信息系统的设备，与电子标签之间利用无线感应方式进行信息交换，读取电子标签中的数据信息或向电子标签中编程写入约定格式的数据信息，建立通信并且在应用软件和标签之间传送数据，与信息系统相连实现数据的交换。而现有的系统只能够同时发射一个射频信号且该射频信号不能定向的发射到特定的信号读取端上。且同一频段的有源RFID中只有一个地址编码。这种系统难以实现准确的信号数据的收集和分析以及精确的定位RFID卡得位置。因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
本发明的目的在于提供一种智能行径管理系统，旨在解决现有的RFID卡不能够被精确的定位的问题。本发明的技术方案如下—种智能行径管理系统，其包括智能卡、读卡器、信息管理系统和信息平台，所述智能卡与读卡器之间通过射频连接，实现双向通讯；所述读卡器通过网络连接信息管理系统，所述信息管理系统对读卡器采集的数据进行分析，实现精确的定位和信息处理，用户能通过信息平台访问所述信息管理系统实时监控各个智能卡的状态，所述信息管理系统还能对采集的智能卡的信息数据进行保存，使用户能查阅智能卡再当前时间之前的时间内的状态位置信息；所述系统采用的坐标与三角运算校验定位技术使定位信息比对校验。所述的智能行径管理系统，其中，所述智能卡包括有源RFID芯片、GPS芯片和GSM 芯片和核心处理芯片，所述有源RFID芯片、GPS芯片和GSM芯片均连接在所述核心处理芯片上，通过统一的供电电路对RFID芯片持续供电，所述GPS、GSM、RFID芯片都集中于主PCB 板的同一面上，而RFID芯片则通过另一块PCB板堆叠在主PCB板上，主PCB板背后为3路收发天线的分布及电池位；所述RFID芯片、GPS芯片和GSM芯片的收发天线各分布在主PCB 板的不同方向上。所述的智能行径管理系统，其中，所述有源RFID芯片在同一频段中具有多个地址编码，在读卡器中设置有对应的地址协议用于分类及对号入座，所述有源RFID芯片还能实现多级跳频。所述的智能行径管理系统，其中，所述读卡器扫描的频率可调。所述的智能行径管理系统，其中，所述RFID射频把电磁波集中一点射出，实现方位识别。
本发明的有益效果本发明通过的智能行径管理系统具有多级射频及射频辐射定向技术，在同一频段有源RFID中具有多个地址编码，在读卡器中设置对应的地址协议即可分类及对号入座，并可实现多级跳频，以避免射频干扰，实现空间面的资料数据收集和分析，在一定的空间上可知道人员、物件的分类计算。即对进入信号辐射面的源进行分析统计，扫描的频率可以更改。RFID由主动发射电磁波并可被动接收读卡器发出的电磁波，双向通讯.融合于三角运算定位与坐标定位外的区域空间位置识别，将使功能应用上有多种不同的组合，从而实现区域密度计算，提高精确的定位。系统提供了比常规定位信号高出22dB 以上的灵敏度，性能的改善可以在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作。
图1是本发明中提供的智能行径管理系统的框图。图2是本发明提供的智能卡的功能框图。图3是本发明提供的信息管理系统的功能框图。
具体实施例方式为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。参见图1，本发明提供的智能行径管理系统包括智能卡、读卡器和信息管理系统，所述智能卡与读卡器之间通过射频连接，所述读卡器通过网络连接信息管理系统，所述信息管理系统对读卡器采集的数据进行分析，实现精确的定位和信息处理。还包括一个信息平台用户可通过该信息平台访问所述信息管理系统实时监控各个智能卡的状态，所述信息管理系统还能对采集的智能卡的信息数据进行保存帮助用户可以查阅智能卡某一段时间的状态位置信息。所述智能卡包括有源RFID标签且所述有源RFID标签中具有多个地址编码。所述智能卡具有多级射频及射频辐射定向技术，在同一频段有源RFID中具有多个地址编码，在读卡器中设置对应的地址协议即可分类及对号入座，并可实现多级跳频，以避免射频干扰， 实现空间面的资料数据收集和分析，在一定的空间上可进行人员、物件的分类计算。即对进入读卡器的信号辐射面的源进行分析统计，且所述读卡器扫描的频率可以更改。本发明可通过读卡器无线修改标签的参数；标签与读卡器具有交互能力，可以实现相互通信；标签可以通过与读卡器进行广播通信或点对点通信的方式发送报警等信息。 所述有源RFID能主动发射电磁波并可被动接收读卡器发出的电磁波，实现双向通讯。参见图2，本发明提供的智能卡包括有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片和GSM芯片和核心处理芯片，所述有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片和GSM芯片均连接在所述核心处理芯片上，通过统一的供电电路对RFID卡持续供电，其供电不受GPS芯片和GSM芯片开关的影响。现有产品在微电子芯片嵌入上比较单一性，该智能行径管理系统在极小的PCB中嵌入多种不同功能机制的微电子芯片(有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片、GSM芯片、处理芯片)，采用分布排列及PCB堆叠，突破了芯片关联及抗干扰性、轻量化，具有高集成度多应用系列产品。
所述GPS、GSM、RFID芯片都集中于主PCB板的同一面上，而RFID芯片则通过另一块薄的PCB板堆叠在主PCB板上，主PCB板背后为3路收发天线的分布及电池位。由于在该智能行径管理系统中存在多个协议(RFID、GPS、GMS、GPRS等)同时并发， 要实现在收发过程中互不干扰或窜行。在信号收发单元上，GPS、GSM、RFID收发天线各分布在主PCB板的不同方向，以减少电波的串扰。本系统设计上抑制RFID射频的扩散性，把电磁波集中一点射出，实现方位识别。 对于系统内的各电磁波输出途径，实现“一向一频”或“一向多频”的电磁波收发通道，能更好的控制信号的错误接收，设计上减轻了佩戴人员的负担，真正实现真正意义的“多功能一卡通”，为平安校园及个使用单位提供更完善的产品。参见图3，本发明提供的信息管理系统包括接收单元、处理器、存储单元和网络接口，所述接收单元接收读卡器读取的智能卡的信息，所述处理器对读取的信息进行归类识别和分析，并存储于存储单元中；所述网络接口用于与信息平台建立通信，用户可通过所述信息平台对信息管理系统进行访问。可以实现远程监控智能卡的状态，以及某智能卡一段时间内的活动轨迹。本发明提供的智能行径管理系统采用的坐标与三角运算校验定位技术使定位信息比对校验，将使误差减到最低，一旦位移偏差过大，即根据历史轨迹判别错误数据并矫正，通过一颗卫星和一个小区站点就可以完成定位，并可以解决室内及空间定位问题，同时可与射频定位相融合，采用全网同步网络，实现高精度定位。本系统提供了比常规定位信号高出22dB以上的灵敏度，可以在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作。在一定的区域里还可以实现电位功能切换，也可以转入射频定位，有更好的节能效果并不影响位置信号。所述坐标定位的基本原理是根据高速运动的卫星瞬间位置作为已知的起算数据，采用空间距离后方交会的方法，确定待测点的位置。假设t时刻在地面待测点上安置 Positioning System接收机，可以测定Positioning信号到达接收机的时间At，再加上接收机所接收到的卫星星历等其它数据可以确定以下四个方程式[(X1-χ) 2·^y1-y)2.+ (Z1-ζ):2]1/2+c(Vtf-vt0)=dl
[(X2-χ) 2·+ (y2-y)2.+ (Z22]1/2+c(Vt2--vt0)=d2
[(X3-χ)2.；-y)2.+ (ζ.ΓΖ):2]1/2+c(Vt3--vt0)=d3
[(X4-χ) 2·-y)2.+ (ζ,-ζ):2]1/2+c(Vt4--vt0)=d4上述四个方程式中待测点坐标χ、y、ζ和Vto为未知参数，其中di = cAti(i = 1、2、3、4)。di (i = 1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4到接收机之间的距离。Ati(i = 1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的信号到达接收机所经历的时间。c为GPS信号的传播速度(即光速)。四个方程式中各个参数意义如下χ、y、ζ为待测点坐标的空间直角坐标。Xi、yi、Zi(i = 1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4在t时刻的空间直角坐标，可由卫星导航电文求得。
Vti (i = 1、2、3、4)分别为卫星1、卫星2、卫星3、卫星4的卫星钟的钟差，由卫星星历提供。Vt。为接收机的钟差。由以上四个方程即可解算出待测点的坐标χ、y、ζ和接收机的钟差Vto。三角运算定位技术，改善了室内定位效果。三角运算定位弥补无卫星坐标信号下也能完成定位，现我公司采用三角运算技术采用全网同步网络，因此定位精度更高。系统提供了比常规定位信号高出22dB以上的灵敏度，性能的改善可以在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作。通过以上双定位技术校验及切换定位模式，保证了正确率及信息的整合的完整性。本发明提供的智能行径管理系统的用途包括平安校园系统；各大中小学院校、 幼儿等教育机构单位；敬老院、疗养院等特殊群体机构；医疗机构及疾控中心；公检法系统；部队系统；事业单位。在平安校园中实现如下功能学生进入校门后无需刷卡，系统自动读取卡信息。学生家长即可收到其子女到校短信通知；学生只要离开学校区域，学生家长即可收到其子女离校信息。电子校卡可实现定位轨迹，学生家长可通过互联网看到自己子女实时位置、亦可查询回放子女一天的移动轨迹。校方可通过互联网查看学生实时位置，亦可查询回放学生的移动轨迹。(公安局、教育局等机构也可以进行此操作)可根据地图设置报警区域(例如网吧、酒吧等不良场所)学生一旦进入预设好的报警区域，系统即将信息发送到其家长手机上。(信息接收人可设置)电子校卡具监听功能，学生家长可以在任何时间实时监听子女周围环境情况。学生遇到事故，险情等突然事件需要求救时，可通过GPS上的SOS按钮让家长接收求救信息，此时亦可实现家长对现场环境的监听，并可以通过定位系统追踪其位置，从而进行营救工作。(SOS的通信方式可设置)强大的统计管理软件平台，可实时查询学生的考勤信息，支持多种查询条件，老师可通过软件通知家长，并且软件会记录保存，软件平台可自动生成考勤报表，报表可导出， 为学生评优提供数据支持。校园智能卡可扩展成为学校食堂，小卖铺等校内消费场所作为充值消费、记录等用途，也可以作为阅览室，图书馆，电脑室的消费，人员的计算和统计的工具。另该产品还设计了几种自动报警模式，如腕带破坏报警、非法聚集报警、信号丢失报警、电池低压报警。应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说， 可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
1.一种智能行径管理系统，其特征在于，包括智能卡、读卡器、信息管理系统和信息平台，所述智能卡与读卡器之间通过射频连接，实现双向通讯；所述读卡器通过网络连接信息管理系统，所述信息管理系统对读卡器采集的数据进行分析，实现精确的定位和信息处理， 用户能通过信息平台访问所述信息管理系统实时监控各个智能卡的状态，所述信息管理系统还能对采集的智能卡的信息数据进行保存，使用户能查阅智能卡再当前时间之前的时间内的状态位置信息；所述系统采用的坐标与三角运算校验定位技术使定位信息比对校验。
2.根据权利要求1所述的智能行径管理系统，其特征在于，所述智能卡包括有源RFID 芯片、GPS芯片和GSM芯片和核心处理芯片，所述有源RFID芯片、GPS芯片和GSM芯片均连接在所述核心处理芯片上，通过统一的供电电路对RFID芯片持续供电，所述GPS、GSM、RFID 芯片都集中于主PCB板的同一面上，而RFID芯片则通过另一块PCB板堆叠在主PCB板上， 主PCB板背后为3路收发天线的分布及电池位；所述RFID芯片、GPS芯片和GSM芯片的收发天线各分布在主PCB板的不同方向上。
3.根据权利要求1所述的智能行径管理系统，其特征在于，所述有源RFID芯片在同一频段中具有多个地址编码，在读卡器中设置有对应的地址协议用于分类及对号入座，所述有源RFID芯片还能实现多级跳频。
4.根据权利要求1所述的智能行径管理系统，其特征在于，所述读卡器扫描的频率可调。
5.根据权利要求1所述的智能行径管理系统，其特征在于，所述RFID射频把电磁波集中一点射出，实现方位识别。
全文摘要
本发明公开了一种智能行径管理系统，其包括智能卡、读卡器、信息管理系统和信息平台，所述智能卡与读卡器之间通过射频连接，实现双向通讯；所述读卡器通过网络连接信息管理系统，所述信息管理系统对读卡器采集的数据进行分析，实现精确的定位和信息处理，用户能通过信息平台访问所述信息管理系统实时监控各个智能卡的状态，所述信息管理系统还能对采集的智能卡的信息数据进行保存，使用户能查阅智能卡在当前时间之前的时间内的状态位置信息；所述系统采用的坐标与三角运算校验定位技术使定位信息比对校验。采用本发明可比常规定位信号高出22dB以上的灵敏度，性能的改善可以在现代建筑物的内部深处或市区的楼群间正常工作。
文档编号G06K17/00GK102567754SQ201110257589
公开日2012年7月11日 申请日期2011年9月2日 优先权日2011年9月2日
发明者张海波 申请人:广州市启天科技股份有限公司