腕带及腕带式管理终端系统的制作方法
【专利摘要】一种腕带及腕带式管理终端系统，所述腕带包括：控制单元、人体监控单元、标签定位单元、信号发射单元、第一天线和第二天线，第二天线的传输距离大于第一天线的传输距离，所述控制单元与人体监控单元、信号发射单元相连接，所述第一天线与标签定位单元相连接，用于接收定位信号并产生定位反馈信号，所述第二天线与信号发射单元相连接，所述信号发射单元利用第二天线发出定位反馈信号和人体监控单元获得的人体监控信号。由于在监狱中标签定位需要非常精确的定位，因此第一天线所对应的传输较短，而为了不遗漏腕带发送的定位反馈信号、人体监控信号、报警信号，第二天线的传输较长，能有效满足监狱监控的需要。
【专利说明】腕带及腕带式管理终端系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及可穿戴设备领域，尤其涉及一种腕带及腕带式管理终端系统。
【背景技术】
[0002]在实际应用中，经常需要对特定人员进行定位、监护和管理。例如:在监狱，需要对在押犯人进行监管，防止在押犯人越狱出逃。为了便于对目标对象，包括被监护和监管对象，进行监护、监管，目前，通常在目标对象的手腕或者脚腕上佩戴一个监控装置，实现对目标对象及时有效的监控、监管。近年来，以电子标签无线定位为主的安防监控系统已在监狱、看守所、劳教所单位展开了一些试点，但是在试点过程中，发现目前的电子标签存在着一些很明显的问题。其中之一就是，由于电子标签技术的限制，目前应用于犯人腕带的无线信号发射距离和信号强度都受到很大限制。
【发明内容】
[0003]本发明解决的问题是提供一种腕带及腕带式管理终端系统，能有效地对监狱内部人员进行监控。
[0004]为解决上述问题，本发明提供了一种腕带，包括:控制单元、人体监控单元、标签定位单元、信号发射单元、第一天线和第二天线，第二天线的传输距离大于第一天线的传输距离，所述控制单元与人体监控单元、信号发射单元相连接，所述第一天线与标签定位单元相连接，用于接收定位信号并产生定位反馈信号，所述第二天线与信号发射单元相连接，所述信号发射单元利用第二天线发出定位反馈信号和人体监控单元获得的人体监控信号。
[0005]可选的，所述腕带的表带为导电表带，所述导电表带与信号发射单元相连接，所述导电表带作为第二天线。
[0006]可选的，所述导电表带为金属表带或内部有导电材料条的非金属表带，当所述导电表带为金属表带，所述金属表带与信号发射单元相连接，所述金属表带作为天线；当所述导电表带为内部有导电材料条的非金属表带时，所述导电材料条的数量为一条或至少两条，所述导电材料条作为天线。
[0007]可选的，所述导电材料条为宽度大于或等于0.5厘米的不锈钢金属条。
[0008]可选的,包括两条导电表带,每一条导电表带的一端与信号发射单兀相连，且两条导电表带的另一端通过导电连接结构相连接，使得两条导电表带相连接后形成天线。
[0009]可选的，所述导电连接结构为金属防拆扣。
[0010]可选的，还包括第三天线，当导电表带被非法断开导致第二天线断开时，启动第三天线，利用第三天线发出第一报警信号。
[0011]可选的，还包括报警单元，所述报警单元与控制单元相连接，当报警单元产生主动报警信号后，所述信号发射单元利用第二天线或第三天线发出主动报警信号。
[0012]可选的，所述第一天线为125kHz天线，所述第二天线为433MHz天线。
[0013]可选的，还包括13.56MHz线圈和对应的射频芯片，利用所述腕带实现消费一卡通功能。
[0014]可选的，还包括GPS芯片，利用GPS芯片向外发送GPS定位信号。
[0015]本发明实施例还提供了一种腕带式管理终端系统，包括:腕带，无线阅读器、周界定位器、后端服务器，所述周界定位器、无线阅读器设置于监狱各个房间、通道内，所述周界定位器向腕带发出定位信号，所述腕带接收到定位信号后发送定位反馈信号到无线阅读器；所述腕带还发出人体监控信号；所述无线阅读器用于接收腕带发出的人体监控信号和定位反馈信号，并发送到后端服务器进行处理，获取监控人的身体状况和位置。
[0016]可选的，所述周界定位器设置于监狱各个房间、通道的门口和监狱的必经通道上。
[0017]与现有技术相比，本技术方案具有以下优点:
[0018]所述腕带采用包括两种天线，第一天线用于标签定位，第二天线用于定位反馈信号、人体监控信号、报警信号传输，第二天线的传输距离大于第一天线的传输距离，由于在监狱中标签定位需要非常精确的定位，因此第一天线所对应的传输较短，而为了不遗漏腕带发送的定位反馈信号、人体监控信号、报警信号，第二天线的传输较长，可以有多台无线阅读器获得相应的定位反馈信号、人体监控信号、报警信号，有效满足监狱监控的需要。
【专利附图】
【附图说明】
[0019]图1是本发明实施例的腕带的电学结构示意图；
[0020]图2是本发明实施例的腕带的结构示意图；
[0021]图3是本发明实施例的腕带式管理终端系统的结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图，通过具体实施例，对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述。
[0023]请参考图1，为本发明实施例的一种腕带的电学结构示意图，包括:控制单元10、人体监控单元20、标签定位单元30、信号发射单元40、第一天线50和第二天线60，第二天线60的传输距离大于第一天线50的传输距离，所述控制单元10与人体监控单元20、标签定位单元30、信号发射单元40相连接，所述第一天线50与标签定位单元30相连接，用于接收定位信号并产生定位反馈信号，所述第二天线60与信号发射单元40相连接，所述信号发射单元40利用第二天线60发出定位反馈信号和人体监控单元20获得的人体监控信号。
[0024]在本实施例中，以监狱用的腕带为例进行说明，所述腕带待在监控人的手腕或脚腕上。在其他实施例中，所述腕带还可以应用在养老院等场所。
[0025]在本实施例中，所述人体监控单元20为体温传感器和脉搏传感器，利用体温传感器和脉搏传感器分别获得监控人的体温和脉搏，并利用腕带中的存储单元(未图示)将监控人的体温和脉搏，即相应的人体监控信号进行存储，每过一段时间，例如10秒、30秒、一分钟，将存储的监控人的体温和脉搏通过第二天线发送监狱中随处设置的无线阅读器中，并上传到后端服务器进行存储和分析。
[0026]在其他实施例中，所述人体监控单元为其他传感器，例如室温传感器等。在其他实施例中，获得人体监控信号也可以实时地通过第二天线发送无线阅读器中。
[0027]在其他实施例中，所述控制单元也可以不与标签定位单元相连接。
[0028]在本实施例中，标签定位单元30和第一天线50相对应，标签定位单元30为125KHz的定位识别射频标签，所述第一天线50为125KHz天线。由于125KHz的信号传输距离近，通常小于50厘米，且125K触发场本身的周界特性非常精确，利用周界定位器产生一个125K触发场，只有当监控人进入到125K触发场的周界内时，标签定位单元30才会接收到定位信号，并产生定位反馈信号，所述定位反馈信号直接发送到所述信号发射单元40或利用控制单元发送到信号发射单元40，利用信号发射单元40发射定位反馈信号。
[0029]在其中一个实施例中，所述周界定位器位于监狱的房间门口，当监控人出门，腕带就会发送定位反馈信号给后端服务器，表示监控人已出门，同时在监控人经过的通道旁的周界定位器，可以一路确定监控人的行走路线和当前位置。
[0030]在本实施例中，所述信号发射单元40和第二天线60相对应的射频频率为433MHz，所述第二天线60为433MHz天线，所述第二天线60的传输距离可以达到I?10米，远远大于第一天线50的传输距离，一方面传输距离变长，就可以降低无线阅读器设置的数量，降低成本，另一方面，多台无线阅读器获得相应的定位反馈信号、人体监控信号、报警信号，有效满足监狱监控的需要，同时利用433MHz天线可以兼顾腕带能耗的问题。
[0031]在其他事实例中，所述所述信号发射单元40和第二天线60相对应的射频频率还可以为2.4GHz或其他合适的射频频率，传输距离更大，但相对能耗较高。
[0032]在其他实施例中，所述腕带还包括GPS芯片，利用GPS芯片向外发送GPS定位信号，能兼顾一些周界定位器无法涉及的位置的定位。
[0033]由于提高无线信号传输距离，一方面可以通过提高频率，另一方面可以增加天线的尺寸。但由于受制于腕带的尺寸，现有的天线也不能做的过大，为此本发明实施例还提供了一种腕带，所述腕带的表带为导电表带，所述导电表带与信号发射单元相连接，所述导电表带作为第二天线。由于所述导电表带的尺寸远远大于腕带内置的天线尺寸，因此无线信号的传输距离和传输强度都大大增强，有利于提高第二天线的无线传输距离和强度，进一步降低无线阅读器的安装数量。
[0034]所述导电表带为金属表带或内部有导电材料条的非金属表带，当所述导电表带为金属表带，所述金属表带与信号发射单元相连接，所述金属表带作为天线；当所述导电表带为内部有导电材料条的非金属表带时，所述导电材料条的数量为一条或至少两条，所述导电材料条作为天线。
[0035]在本实施例中，请参考图2，为所述腕带的结构示意图，所述腕带100包括腕带主体110，所述腕带主体110包括内置电源、控制单元、人体监控单元、标签定位单元、信号发射单元、第一天线等；
[0036]表带121，所述表带121内部具有导电材料条122，所述导电材料条122与信号发射单元相连接，作为第二天线，且两条表带121之间通过金属防拆扣123相连接。
[0037]在本实施例中，由于所述腕带适用于监狱，为了防止犯人扯断表带以除去监控，所述两条表带之间通过金属防拆扣123相连接，且所述导电材料条122为宽度大于或等于0.5厘米的不锈钢金属条，即使犯人采用剪刀等也很难剪断。同时为了防尘和防水，所述导电材料条22用ABS塑料整体包胶，即所述表带21的材料为ABS塑料，确保其防尘、防水、防导电。不锈钢的腕带金属片作为腕带导电防拆检测，同时还作为固定控制模块的PCB板的基座，焊盘、金属片用螺丝连接。
[0038]在本实施例中，所述腕带包括两条导电表带，每一条导电表带的一端与信号发射单元相连，且两条导电表带的另一端通过金属防拆扣相连接，使得两条导电表带相连接后形成天线。
[0039]在其他实施例中，所述腕带也可以是两条导电表带通过其他导电连接结构相连接，使得两条导电表带相连接后形成天线。其中一个实施例中，所述导电连接结构为表带上的表带孔和表带扣，利用所述表带上的导电的金属表带孔和金属表带扣将两条导电表带相连接。
[0040]在其他实施例中，所述腕带的表带也可以是纯金属表带，当两个纯金属表带相连接时，构成第二天线。
[0041]在其它实施例中，当所述导电表带为内部有导电材料条的非金属表带时，所述导电材料条的数量为多条，所述多条导电材料条作为天线。
[0042]在其他实施例中，所述腕带的表带也可以是一根一体成型的表带，例如一根采用导电橡胶制成的表带，所述导电橡胶制成的表带与信号发射单元相连接。
[0043]在其他实施例中，所述腕带还具有第三天线，所述第三天线为内置天线，当导电表带被非法断开导致第二天线断开时，例如犯人准备越狱时强行将腕带断开，第二天线发生断路，启动第三天线，利用第三天线发出第一报警信号，表明腕带被断开。
[0044]在其他实施例中，所述腕带主体还包括报警单元，所述报警单元为报警按钮等，所述报警单元与控制单元相连接，当监控人按下报警单元产生主动报警信号后，所述信号发射单元利用第二天线或第三天线发出主动报警信号，以便
[0045]由于所述腕带的尺寸较小，对应的内置电源也较小，电池的续航能力不足，因此需要经常充电。由于现有的腕带充电都需要利用有线充电座对腕带进行充电，让犯人每天主动带着腕带对腕带充电不太实际。而将腕带拆下来充电时又不能有效地对犯人进行监控，因此在本发明实施例还提供了充电座124，所述充电座124内具有移动电源设备，通过充电扣卡25卡在腕带主体110主体上，且所述充电座124的充电头插入到腕带主体110的充电孔中，利用所述充电座124为所述腕带的内置电源充电。由于所述腕带只需要利用可拆除的充电座124进行充电，充电时无需去除腕带，有利于监控。
[0046]在其他实施例中，所述腕带还包括13.56MHz线圈和对应的射频芯片，利用所述腕带实现消费一^^通功能。
[0047]本发明实施例还提供了一种腕带式管理终端系统，请参考图3，包括:腕带100，无线阅读器200、周界定位器300、后端服务器400，所述周界定位器300、无线阅读器200设置于监狱各个房间、通道内，所述周界定位器300向腕带发出定位信号，所述腕带100接收到定位信号后发送定位反馈信号到无线阅读器300 ;所述腕带还发出人体监控信号；所述无线阅读器200接收腕带发出的人体监控信号和定位反馈信号，并发送到后端服务器400进行处理，获取监控人的身体状况和位置。
[0048]在本实施例中，所述周界定位器300用于发出125KHZ的定位信号，利用周界定位器产生一个125K触发场，只有当监控人进入到125K触发场的周界内时，标签定位单元30才会接收到定位信号，并产生定位反馈信号，所述定位反馈信号直接发送到所述信号发射单元40或利用控制单元发送到信号发射单元40，利用信号发射单元40发射定位反馈信号，且所述周界定位器设置于监狱各个房间、通道的门口或监狱的必经通道上，利用周界定位器300进行精确定位。
[0049]同时，由于第二天线的发射距离远远大于第一天线的发射距离，且利用导电表带制成的第二天线还能大大提高发射距离，能有效降低无线阅读器200的安装数量，因此能大幅降低腕带式管理终端系统的安装成本。
[0050]本发明虽然已以较佳实施例公开如上，但其并不是用来限定本发明，任何本领域技术人员在不脱离本发明的精神和范围内，都可以利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出可能的变动和修改，因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化及修饰，均属于本发明技术方案的保护范围。
【权利要求】
1.一种腕带，其特征在于，包括:控制单元、人体监控单元、标签定位单元、信号发射单元、第一天线和第二天线，第二天线的传输距离大于第一天线的传输距离，所述控制单元与人体监控单元、信号发射单元相连接，所述第一天线与标签定位单元相连接，用于接收定位信号并产生定位反馈信号，所述第二天线与信号发射单元相连接，所述信号发射单元利用第二天线发出定位反馈信号和人体监控单元获得的人体监控信号。
2.如权利要求1所述的腕带，其特征在于，所述腕带的表带为导电表带，所述导电表带与信号发射单元相连接，所述导电表带作为第二天线。
3.如权利要求2所述的腕带，其特征在于，所述导电表带为金属表带或内部有导电材料条的非金属表带，当所述导电表带为金属表带，所述金属表带与信号发射单元相连接，所述金属表带作为天线；当所述导电表带为内部有导电材料条的非金属表带时，所述导电材料条的数量为一条或至少两条，所述导电材料条作为天线。
4.如权利要求1所述的腕带，其特征在于，还包括第三天线，当导电表带被非法断开导致第二天线断开时，启动第三天线，利用第三天线发出第一报警信号。
5.如权利要求1或4所述的腕带，其特征在于，还包括报警单元，所述报警单元与控制单元相连接，当报警单元产生主动报警信号后，所述信号发射单元利用第二天线或第三天线发出主动报警信号。
6.如权利要求1所述的腕带，其特征在于，所述第一天线为125kHz天线，所述第二天线为433MHz天线。
7.如权利要求1所述的腕带，其特征在于，还包括13.56MHz线圈和对应的射频芯片，利用所述腕带实现消费一卡通功能。
8.如权利要求1所述的腕带，其特征在于，还包括GPS芯片，利用GPS芯片向外发送GPS定位信号。
9.一种腕带式管理终端系统，其特征在于，包括:如权利要求1所述的腕带，无线阅读器、周界定位器、后端服务器，所述周界定位器、无线阅读器设置于监狱各个房间、通道内，所述周界定位器向腕带发出定位信号，所述腕带接收到定位信号后发送定位反馈信号到无线阅读器；所述腕带还发出人体监控信号；所述无线阅读器用于接收腕带发出的人体监控信号和定位反馈信号，并发送到后端服务器进行处理，获取监控人的身体状况和位置。
10.如权利要求9所述的腕带式管理终端系统，其特征在于，所述周界定位器设置于监狱各个房间、通道的门口和监狱的必经通道上。
【文档编号】G06Q10/06GK104200183SQ201410437410
【公开日】2014年12月10日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】陈晓初, 胡永江 申请人:杭州中芯微电子有限公司