专利名称：一种人员定位监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种综合了无线射频识别技术(RFID)、移动功能电话、移动智能电话、无线/有线网络及网站技术的人员定位监控系统。
背景技术：
根据我国刑法、刑事诉讼中的规定，符合一定条件的犯罪嫌疑人和被告人可以在规定的期限内，犯罪嫌疑人或被告人不得离开住所或指定的居所，对其加以监视来限制其人身自由。当前的监控措施通常是指定社区保安监视、由公安机关对被监控人定期电话跟踪，或对被监控人的移动电话进行定位等，这些方式具有漏洞大、实时性差、成本高等缺点，对被监控人的移动电话定位的方法无法解决人机分离问题。
发明内容
本发明的目的在于，为解决上述问题，本发明提出使用集成无线射频识别标签的腕带和具有RFID-SIM卡的移动电话，保证被监控人不会出现人机分离的问题。配合管理监控软件，实现被监控人的实时定位、轨迹查询、范围限制、越界报警、破坏报警等功能。为实现上述发明目的，本发明提出一种人员定位监控系统，该系统包括具有RFID功能的腕带、移动电话、短信网关、后台服务器和操作终端；其特征在于，所述具有RFID功能的腕带佩戴于被监控人员身上，被监控人员配备具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话，执法人员配备具有管控软件的移动电话；所述具有RFID功能的腕带与所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话进行配对，然后腕带与对应地移动电话进行初始化；所述腕带与对应地的移动电话以初始化参数中设定的检测时间间隔进行通讯来检测腕带是否处于正常状态；如果处于异常状态，则所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话立刻向所述短信网关报告异常情况，所述短信网关将异常信息转发至所述后台服务器或具有管控软件的移动电话上；或被管控软件通过移动无线网络将异常信息发送到所述后台服务器；如果处于正常状态，则所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话按照初始化参数中设定的通讯时间间隔向所述短信网关发送数据信息，所述短信网关将该信息转发至所述后台服务器上，或所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话按照初始化参数中设定的通讯时间间隔通过移动无线网络将数据信息发送至所述后台服务器上，所述操作终端或所述具有管控软件的移动电话操作后台服务器，所述后台服务器将指令信息经所述短信网关或移动互联网发送至对应地移动电话来实现人员定位监控。更优选地，所述配对的步骤包括所述具有RFID功能的腕带与所述具有RFID-SM卡和被管控软件的移动电话采用广播方式进行无线通讯，各自记录对方的唯一 ID号，进行配对，并生成唯一的私有地址，该匹配信息使所述腕带和所述具有RFID-SM卡和被管控软件的移动电话实现匹配。更优选地，所述初始化步骤包括所述操作终端选择或制定腕带与被监控人员的移动电话的初始化参数，所述后台服务器将该初始化参数以数据短信形式通过所述短信网关传送到所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话中的RFID-SIM卡上，或所述后台服务器通过移动无线网络将该初始化参数发送到所述具有RFID-SM卡和被管控软件的移动电话中的被管控软件上，被管控软件再将相关信息写入RFID-SIM卡。更优选地，所述具有RFID-S頂卡和被管控软件的移动电话将匹配信息或初始化参数以数据短信的方式经所述短信网关转发至所述后台服务器保存；或所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话中的被管控软件从RFID-SIM卡中读取匹配信息或初始化参数，并将匹配信息或初始化参数通过移动无线网络发送至所述后台服务器保存。 更优选地，所述初始化参数包括检测时间间隔、通讯时间间隔和数据短信目标号码。
更优选地，所述数据信息包括腕带当前状态和用于定位被监控人的LBS信息。更优选地，所述异常信息包括腕带电池电量低或无电、腕带被破坏和腕带与被监控人的移动电话超过有效通讯距离。更优选地，所述被监控软件的功能包括上报状态、接受管控指令、使用GPS提供位置信息、显示活动范围、对被管控人员活动接近指定范围提出警告、与对应地RFID-SIM卡通讯来读取RFID-SIM卡保存的腕带状态及通过无线网络将腕带信息发送至所述后台服务器。更优选地，所述监控软件在没有计算机终端的情况下实现移动管理，其功能包括查看被管控人员的状态、定位和地图显示被管控人员的位置、接受和下发管控指令，对异常情况进行报警。更优选地，所述腕带上设有电池、与被监控人员的移动电话中的RFID-SM卡通讯的RFID标签和单向锁定卡扣。本发明的优点在于，本技术方案实现了对被管控人员的实时定位监控和被管控人员的活动路径显示功能，可以随时更改指定被管控人员的活动范围，当被管控人员超出活动范围时可以及时报警。使用RFID标签腕带和RFID-SIM卡移动电话相结合的方法，解决了识别定位监控设备和被管控人员相分离的问题。基于基站定位和GPS定位功能提供了很高的定位精度。另外，本发明充分利用了功能强大的智能移动电话和3G无线网络，提供实时和丰富的被管控人员信息，执法人员可以脱离计算机实现移动办公，实时查询定位被管控人员。还有，本发明成本低廉、信息准确丰富、实时性强，安全可靠。
图I为腕带结构图；图2为腕带和被监控人员的移动手机中的RFID-SM卡的配对原理图；图3为为本发明提出的人员定位监控系统案例工作示意图。
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
，对本发明的技术方案进行进一步详细的说明。RFID无线射频识别是一种非接触的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别过程无需人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID由三个基本部分组成标签 (Tag):由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象；读卡器读取或写入标签信息的设备；天线在标签和读卡器间传递射频信号。RFID-SM卡是双界面智能卡向移动电话领域渗透的产品，RFID-S頂卡既具有普通SM卡一样的移动通信功能，又能通过附于其上的RFID天线与读卡器进行近距离无线通讯。RFID-SIM卡支持接触与非接触两个工作接口，接触接口负责实现SIM卡的应用，完成移动电话卡的正常功能，非接触接口负责实现与标签通讯等应用。空中下载(OTA，Over-The-Air)技术，是通过移动通信的空中接口对SM卡的数据和应用进行远程管理的技术。OTA技术使得移动电话可以通过接受和发送数据短信的方式，更新SIM卡内的数据和应用，或通过短信网关与特定的服务器通信。位置服务(LBS)又称定位服务，是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动终端的位置信息。移动终端的定位可以通过GPS或基站定位实现。GPS定位适用于安装有GPS定位硬件的移动终端，在符合GPS应用条件的环境下，可以获得较高的定位精度(定位误差小于等于10米)。基站定位通过移动运营商的网络(如GSM网)，根据不同基站的下行导频信号，以一定的算法计算出移动终端的位置。基站定位的精度通常低于GPS定位。如图I所示，图I为腕带结构图。该腕带包括电池11、RFID标签12和单向锁定卡扣13。电池11为2. 4G的RFID标签12正常通讯提供电力，RFID标签12按设定的时间间隔发起与移动电话中的RFID-S頂卡通讯。单向锁定卡扣13保证腕带佩戴后不使用专用工具或暴力破坏无法摘下。每个被监控人需要一个腕带和一个移动电话。腕带采用防水设计，不妨碍佩戴者的日常生活。腕带内置电池和2. 4G的RFID标签，移动电话使用特制的RFID-SIM卡，腕带和RFID-SM卡定时通讯，通讯有效距离为5米，当腕带和RFID-SM卡的距离超出有效通讯距离，即认为发生了人机分离现象，RFID-S頂卡内固化的软件自动向后台报警。在使用前，需要将腕带与被监控人员的移动电话进行配对和初始化。配对过程保证每个腕带只与对应的移动电话中的RFID-SM卡通讯，不会互相干扰；初始化过程将一系列参数写入到RFID-SIM卡中，初始化参数包括检测时间间隔、通讯时间间隔、数据短信目标号码等。配对和初始化完成后，强制被监控人手腕上戴上腕带，并在其移动电话中使用与腕带配对的RFID-SM卡。RFID-SM卡自动按照初始化参数中设定的检测时间间隔与腕带中的RFID标签通讯，检测腕带状态是否正常。如果RFID-SM卡与腕带RFID标签通讯状态正常，RFID-SIM卡按照初始化参数中的通讯时间间隔向短信网关发送数据短信，报告当前状态，数据短信的内容包括腕带当前状态、用于定位被监控人的LBS信息等。如果RFID-SIM卡与腕带RFID标签通讯出现异常，则RFID-SM卡会向数据短信目标号码立即发送数据短信，报告异常情况。异常情况包括腕带电池电量低，此时需要给腕带更换电池或给被监控人更换新的腕带；腕带被破坏，腕带可以检测到被暴力破坏；腕带无信号，表明腕带电池无电或被监控人的移动电话与腕带的距离超过有效通讯距离。如图2所示，图2为腕带和被监控人员的移动手机中的RFID-SM卡的配对原理图。RFID腕带和被监控人员的移动电话中的RFID-SM卡采用广播方式进行无线通讯，各自记录对方的唯一 ID号，进行配对，并生成唯一的私有地址，配对完成后，腕带和RFID-SM卡采用私有地址进行通讯，实现腕带和RFID-SM卡的一对一匹配。匹配完成后，移动电话可用两种方法将匹配信息上报到后台服务器第一种方法是通过短信，移动电话将匹配信息以数据短信的方式发送到短信网关，短信网关再将信息发送到后台服务器保存。
第二种方法是通过无线网络，若移动电话是智能移动电话并安装被管控软件，被管控软件可以从RFID-S頂卡中读取配对信息，并通过移动无线网络将信息发送到后台服务器保存。管理人员可以在操作终端通过浏览器操作后台功能，查看配对结果，进行重新配对等。配对完成后，通过操作终端选择和定制腕带的初始化参数，后台服务器将初始化参数以数据短信形式通过短信网关传送到被监控人员的移动电话中的RFID-SIM卡，或直接通过移动无线网络将初始化参数发送到被监控人员的移动电话中的被管控软件，被管控软件再将相关信息写入RFID-SIM卡。至此，腕带和移动电话的配对和初始化操作完成。后台服务器采用基于Web的后台管理系统，采用多层级式管理，针对不同权限的用户提供不同的管理功能。包括管控人员的管理查询、被管控人员的登记查询、接受和下发管控指令、被管控人员的地图定位显示、被管控人员一定时间内的活动路径显示、划定被管控人员的活动范围、对异常情况及时报警。移动电话上的管控软件由执法人员使用，在没有计算机终端的情况下实现移动管理，包括查看被管控人员的状态、定位和地图显示被管控人员的位置、接受和下发管控指令，对异常情况进行报警。移动电话上的被管控软件由被管控人员使用，提供比普通功能移动电话更多的功能，包括上报状态、接受管控指令、使用GPS提供比基站定位更精确的位置信息、显示活动范围、对被管控人员活动接近指定范围提出警告、当被管控人员超出活动范围时，向后台发送报警信息和被管控人员实时位置信息。被管控软件是可以和RFID-SM卡通讯，读取RFID-S頂卡保存的腕带状态，并通过无线网络向后台发送腕带状态信息，来代替RFID-SM卡的数据短信方式，以提高效率和节省费用。如图3所示，图3为本发明提出的人员定位监控系统案例工作示意图。该案例中，本系统包括第一被管控人员31、第二被管控人员32、执法人员33，第一被管控人员的移动电话34、第二被管控人员的移动电话35、操作终端36、执法人员的移动电话37、电信运营商短信网关38和后台服务器39。第一被管控人员31和第二被管控人员32均佩戴有腕带，腕带和对应地的被管控人员的移动电话中的短信网关38发送数据短信，报告腕带的状态和被监控人员的位置，短信网关38再将相关信息上报到后台服务器39 ;第二被管控人员的移动电话35中安装有被管控软件，软件读取RFID-SIM卡中保存的腕带状态信息，并使用移动电话的GPS定位功能获得当前精确位置，通过移动无线网络向后台服务器39上报腕带状态和位置信息。其中，短信网关38负责将接收的数据短信内容发送到后台服务器39，同时接受后台服务器39的指令，发送管控短信到移动电话上。后台服务器39超过一定时间没有收到短信网关38或第二被管控人员的移动电话35发送的状态信息，说明被监控人员的移动电话关机或受到破坏，被监控人员的移动电话自动发出报警信息，报警信息也通过无线网络发送到执法人员的移动电话37上，并通过执法人员的移动电话37上的管控软件提醒执法人员33。若被监控人员的移动电话中的RFID-S頂卡与腕带通讯发生异常，说明腕带与被监控人员的移动电话分离、腕带遭到破坏或腕带没电，第一被监控人员的移动电话34立即发送报警短信到短信网关38，短信网关38将报警信息发送到后台服务器39，第二被监控人员的移动电话35通过无线网络同样发送报警信息到后台服务器39，触发报警机制。执法人员33通过操作终端36或执法人员的移动电话37与后台服务器39交互，可以查看被管控人员状况、位置、路径、接受报警信息、发出管控指令。后台服务器39记录第一被监控人员的移动电话34和第二被监控人员的移动电话35发送的位置信息，并检查第一被管控人员31和第二被管控人员32是否超出了限定的活动范围，如果超出，则触发报警机制。最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参 照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种人员定位监控系统，该系统包括具有RFID功能的腕带、移动电话、短信网关、后台服务器和操作终端；其特征在于，所述具有RFID功能的腕带佩戴于被监控人员身上，被监控人员配备具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话，执法人员配备具有管控软件的移动电话； 所述具有RFID功能的腕带与所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话进行配对，然后腕带与对应地移动电话进行初始化；所述腕带与对应地的移动电话以初始化参数中设定的检测时间间隔进行通讯来检测腕带是否处于正常状态； 如果处于异常状态，则所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话立刻向所述短信网关报告异常情况，所述短信网关将异常信息转发至所述后台服务器或具有管控软件的移动电话上；或被管控软件通过移动无线网络将异常信息发送到所述后台服务器； 如果处于正常状态，则所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话按照初始化参数中设定的通讯时间间隔向所述短信网关发送数据信息，所述短信网关将该信息转发至所述后台服务器上，或所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话按照初始化参数中设 定的通讯时间间隔通过移动无线网络将数据信息发送至所述后台服务器上，所述操作终端或所述具有管控软件的移动电话操作后台服务器，所述后台服务器将指令信息经所述短信网关或移动互联网发送至对应地移动电话来实现人员定位监控。
2.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述配对的步骤包括所述具有RFID功能的腕带与所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话采用广播方式进行无线通讯，各自记录对方的唯一 ID号，进行配对，并生成唯一的私有地址，该匹配信息使所述腕带和所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话实现匹配。
3.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述初始化步骤包括所述操作终端选择或制定腕带与被监控人员的移动电话的初始化参数，所述后台服务器将该初始化参数以数据短信形式通过所述短信网关传送到所述具有RFID-SM卡和被管控软件的移动电话中的RFID-SIM卡上，或所述后台服务器通过移动无线网络将该初始化参数发送到所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话中的被管控软件上，被管控软件再将相关信息写入RFID-S頂卡。
4.根据权利要求1、2或3所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话将匹配信息或初始化参数以数据短信的方式经所述短信网关转发至所述后台服务器保存；或所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话中的被管控软件从RFID-SIM卡中读取匹配信息或初始化参数,并将匹配信息或初始化参数通过移动无线网络发送至所述后台服务器保存。
5.根据权利要求I或3所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述初始化参数包括检测时间间隔、通讯时间间隔和数据短信目标号码。
6.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述数据信息包括腕带当前状态和用于定位被监控人的LBS信息。
7.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述异常信息包括腕带电池电量低或无电、腕带被破坏和腕带与被监控人的移动电话超过有效通讯距离。
8.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述被监控软件的功能包括上报状态、接受管控指令、使用GPS提供位置信息、显示活动范围、对被管控人员活动接近指定范围提出警告、与对应地RFID-SM卡通讯来读取RFID-SM卡保存的腕带状态及通过无线网络将腕带信息发送至所述后台服务器。
9.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述监控软件在没有计算机终端的情况下实现移动管理，其功能包括查看被管控人员的状态、定位和地图显示被管控人员的位置、接受和下发管控指令，对异常情况进行报警。
10.根据权利要求I所述的一种人员定位监控系统，其特征在于，所述腕带上设有电池、与被监控人员的移动电话中的RFID-SM卡通讯的RFID标签和单向锁定卡扣。
全文摘要
本发明公开了一种人员定位监控系统，该系统包括具有RFID功能的腕带、移动电话、短信网关、后台服务器和操作终端；其特征在于，所述具有RFID功能的腕带佩戴于被监控人员身上，被监控人员配备具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话，执法人员配备具有管控软件的移动电话；所述具有RFID功能的腕带与所述具有RFID-SIM卡和被管控软件的移动电话进行配对，然后腕带与对应地移动电话进行初始化；所述腕带与对应地的移动电话以初始化参数中设定的检测时间间隔进行通讯来检测腕带是否处于正常状态来实现人员定位监控。
文档编号H04W4/02GK102724627SQ20121017231
公开日2012年10月10日 申请日期2012年5月29日 优先权日2012年5月29日
发明者王涛, 赵再兴 申请人:北京鸿城网信科技发展有限公司