基于有源rfid的監(jiān)獄室內(nèi)人員定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種基于有源RFID的監(jiān)獄室內(nèi)人員定位系統(tǒng)，由有源電子標(biāo)簽、RFID讀寫器、中繼器和管理服務(wù)器組成。電子標(biāo)簽主動(dòng)等時(shí)間間隔向外發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)幀，RFID讀寫器接收到后無(wú)線傳輸給中繼器后，再通過以太網(wǎng)上傳給管理服務(wù)器。服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)的處理后，實(shí)時(shí)的、準(zhǔn)確的動(dòng)態(tài)顯示出所有區(qū)域內(nèi)的人員的位置信息，可以有效防止聚眾越獄等異常事件的發(fā)生，實(shí)現(xiàn)對(duì)監(jiān)獄人員更合理有效的管理。并且通過訪問數(shù)據(jù)庫(kù)中的歷史數(shù)據(jù)，可以查看某一人員某一段時(shí)間內(nèi)的活動(dòng)軌跡。
【專利說明】基于有源RFID的監(jiān)獄室內(nèi)人員定位系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于有源RFID的監(jiān)獄室內(nèi)人員定位系統(tǒng)【背景技術(shù)】
[0002]平安，是全世界永恒的話題，安防行業(yè)正是隨著現(xiàn)代社會(huì)的安全需求應(yīng)運(yùn)而生的產(chǎn)業(yè)。監(jiān)獄作為國(guó)家機(jī)構(gòu)的重要組成部分，它擔(dān)負(fù)著拘押和管理罪犯、警示犯罪、維護(hù)社會(huì)穩(wěn)定等重要職能，監(jiān)獄的安防效果的好壞對(duì)于人民的生命財(cái)產(chǎn)安全至關(guān)重要。一直以來(lái)，監(jiān)獄主要是靠警力、制度和視頻監(jiān)控等來(lái)加強(qiáng)管理，但是近年來(lái)，隨著罪犯量的上升，警力不足的問題越來(lái)越明顯，越獄事件也時(shí)有發(fā)生，顯示出現(xiàn)有監(jiān)獄管理的缺陷和不足。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明要克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺點(diǎn)，提供一種基于有源RFID的室內(nèi)人員無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)，根據(jù)無(wú)線信號(hào)傳輸過程中能量損耗與距離的關(guān)系、區(qū)域內(nèi)RFID讀卡器節(jié)點(diǎn)的已知位置信息以及監(jiān)獄人員佩戴的有源電子標(biāo)簽傳輸?shù)男畔?，主?dòng)的跟蹤定位區(qū)域內(nèi)人員的位置，并根據(jù)位置信息判斷是否出現(xiàn)異常情況。
[0004]基于有源RFID的室內(nèi)人員無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)，其特征在于:分為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)現(xiàn)的下層部分與控制主機(jī)數(shù)據(jù)解析處理軟件實(shí)現(xiàn)的上層部分，所述的下層部分由有源電子標(biāo)簽、RFID讀寫器和中繼器，所述的上層部分運(yùn)行在管理服務(wù)器上，對(duì)所述的下層部分上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，使人員的位置信息可視化，并且判斷是否出現(xiàn)異常情況報(bào)警；
[0005]電子標(biāo)簽設(shè)置在服刑人員佩戴的腕帶上，內(nèi)部存儲(chǔ)著與服務(wù)器所保存的人員基本信息相匹配的唯一的ID號(hào)，等間隔時(shí)間主動(dòng)向讀寫器發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)信息；
[0006]讀寫器安裝在區(qū)域內(nèi)的固定位置，接收電子標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并添加信號(hào)強(qiáng)度值；
[0007]中繼器安裝在區(qū)域的固定位置，連接以太網(wǎng)，能接收區(qū)域內(nèi)所有讀寫器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到管理服務(wù)器；
[0008]管理服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，根據(jù)電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的ID號(hào)、讀寫器位置信息及其接收到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值與時(shí)間值、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的人員信息實(shí)時(shí)的確定區(qū)域內(nèi)人員的位置。
[0009]所述的電子標(biāo)簽都包含休眠節(jié)電、電源容量檢測(cè)和報(bào)警檢測(cè)功能，主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間隔可調(diào)。
[0010]所述的RFID讀寫器包含精準(zhǔn)度高的時(shí)鐘芯片，時(shí)間與上層服務(wù)器的同步，具有雙向通信模塊、報(bào)警檢測(cè)模塊。
[0011]所述的管理服務(wù)器包括數(shù)據(jù)監(jiān)聽接收模塊、數(shù)據(jù)解析處理模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和結(jié)果多種顯示模塊。
[0012]無(wú)線射頻識(shí)別技術(shù)(Radio Frequency Identification, RFID)是一種無(wú)線通信技術(shù)，可以通過無(wú)線電訊號(hào)識(shí)別特定目標(biāo)并讀寫相關(guān)數(shù)據(jù)，而無(wú)需識(shí)別系統(tǒng)與特定目標(biāo)之間建立機(jī)械或者光學(xué)接觸，是一種高級(jí)的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，利用它通過無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸式的全雙工數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)對(duì)實(shí)物目標(biāo)的識(shí)別。原理如圖1所示。
[0013]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是:將RFID與無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)結(jié)合應(yīng)用到監(jiān)獄人員室內(nèi)定位系統(tǒng)中，可使管理人員實(shí)時(shí)掌握監(jiān)獄內(nèi)各個(gè)受控區(qū)域在押人員的詳細(xì)信息及數(shù)目，減少罪犯聚眾鬧事的幾率，秘密監(jiān)控高危在押人員，追查及跟進(jìn)暴力事件的發(fā)生，有效防止在押人員的出逃，最大限度的保障管理人員和在押人員的人身安全。另外，系統(tǒng)還能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)計(jì)算指定區(qū)域內(nèi)人數(shù)及周邊執(zhí)勤干警信息，大大降低監(jiān)獄管理人員的工作強(qiáng)度，在遇到突發(fā)事件時(shí)能夠迅速定位執(zhí)勤干警的所在位置。同時(shí)，結(jié)合RFID技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)近距離門禁，監(jiān)獄內(nèi)在押人員、日常消費(fèi)等一卡通功能。系統(tǒng)還可以與人臉識(shí)別系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等結(jié)合使用，可以為監(jiān)獄對(duì)罪犯的各項(xiàng)管理工作展開提供便捷、高效的現(xiàn)代化手段，從真正意義上實(shí)現(xiàn)監(jiān)獄管理信息化。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0014]圖1為RFID系統(tǒng)工作原理框圖。
[0015]圖2為本發(fā)明的系統(tǒng)組成結(jié)構(gòu)圖。
[0016]圖3為系統(tǒng)中數(shù)據(jù)的傳輸流向圖。
[0017]圖4為管理服務(wù)器結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0018]參照附圖:
[0019]基于有源RFID的室內(nèi)人員無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)，其特征在于:分為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)現(xiàn)的下層部分與控制主機(jī)數(shù)據(jù)解析處理軟件實(shí)現(xiàn)的上層部分，所述的下層部分由有源電子標(biāo)簽、RFID讀寫器和中繼器，所述的上層部分運(yùn)行在管理服務(wù)器上，對(duì)所述的下層部分上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，使人員的位置信息可視化，并且判斷是否出現(xiàn)異常情況報(bào)警；
[0020]電子標(biāo)簽設(shè)置在服刑人員佩戴的腕帶上，內(nèi)部存儲(chǔ)著與服務(wù)器所保存的人員基本信息相匹配的唯一的ID號(hào)，等間隔時(shí)間主動(dòng)向讀寫器發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)信息；
[0021]讀寫器安裝在區(qū)域內(nèi)的固定位置，接收電子標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并添加信號(hào)強(qiáng)度值；
[0022]中繼器安裝在區(qū)域的固定位置，連接以太網(wǎng)，能接收區(qū)域內(nèi)所有讀寫器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到管理服務(wù)器；
[0023]管理服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，根據(jù)電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的ID號(hào)、讀寫器位置信息及其接收到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值與時(shí)間值、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的人員信息實(shí)時(shí)的確定區(qū)域內(nèi)人員的位置。
[0024]參照附圖2，本系統(tǒng)可以分為下層數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)現(xiàn)部分與上層控制主機(jī)數(shù)據(jù)解析處理軟件實(shí)現(xiàn)兩個(gè)部分。其中硬件部分由有源電子標(biāo)簽、RFID讀寫器和中繼器三個(gè)部分組成，上層軟件部分是運(yùn)行在管理服務(wù)器上，對(duì)下層上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，使人員的位置信息可視化，并且判斷是否出現(xiàn)異常情況報(bào)警等。[0025]所述的電子標(biāo)簽都包含休眠節(jié)電、電源容量檢測(cè)和報(bào)警檢測(cè)功能，主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間隔可調(diào).[0026]所述的RFID讀寫器包含精準(zhǔn)度高的時(shí)鐘芯片，時(shí)間與上層服務(wù)器的同步，具有雙向通信、報(bào)警檢測(cè)功能。
[0027]所述的管理服務(wù)器包括數(shù)據(jù)監(jiān)聽接收、數(shù)據(jù)解析處理，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和結(jié)果多種顯示等幾個(gè)主要模塊。
[0028]參照附圖3，上面所述的電子標(biāo)簽與RFID讀寫器之間、RFID讀寫器與中繼器之間的數(shù)據(jù)傳輸采用固定頻率的無(wú)線傳輸，而中繼器與管理服務(wù)之間的數(shù)據(jù)傳輸采用的是以太網(wǎng)傳輸，并且數(shù)據(jù)可以雙向傳輸。下層數(shù)據(jù)傳輸采用無(wú)線傳輸可以節(jié)省大量的設(shè)備材料，布置也更方便，具有很大的經(jīng)濟(jì)效益。
[0029]基于有源RFID的監(jiān)獄人員室內(nèi)定位系統(tǒng)的具體實(shí)現(xiàn)過程如下:服刑人員在押入監(jiān)獄前，將個(gè)人信息錄入到服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)，并與分配到得腕帶ID號(hào)匹配，進(jìn)入監(jiān)獄服刑后佩戴該腕帶。監(jiān)獄中的每個(gè)區(qū)域的固定安裝合適數(shù)量的RFID讀寫器，其無(wú)線數(shù)據(jù)接收范圍可以無(wú)縫隙的覆蓋到該區(qū)域內(nèi)的每個(gè)角落。監(jiān)獄服刑人員手腕上佩戴著腕帶(即有源電子標(biāo)簽)，實(shí)時(shí)主動(dòng)等時(shí)間間隔的向外無(wú)線發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)信息，RFID讀寫器接收到電子標(biāo)簽的數(shù)據(jù)信息后立即在數(shù)據(jù)幀后面添加接收信號(hào)強(qiáng)度指示值和時(shí)間值，其后通過無(wú)線傳輸?shù)街欣^器。中繼器與管理服務(wù)器通過路由器橋聯(lián)處于同一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)，中繼器時(shí)刻監(jiān)測(cè)連接指定IP地址(地址值可換)的管理服務(wù)器，使用固定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議端口將從讀卡器接收到的數(shù)據(jù)整體打包通過以太網(wǎng)傳送給該服務(wù)器。從無(wú)線傳輸轉(zhuǎn)換成有線傳輸，這樣不僅可以傳輸更遠(yuǎn)的距離而且更安全。運(yùn)行在管理服務(wù)器上的軟件實(shí)時(shí)監(jiān)聽接收并解包處理指定網(wǎng)絡(luò)端口傳輸上來(lái)的數(shù)據(jù)，根據(jù)已知的RFID讀卡器位置信息、接收信號(hào)強(qiáng)度指示值和時(shí)間信息實(shí)時(shí)的定位區(qū)域內(nèi)電子標(biāo)簽的位置，并顯示在相應(yīng)的可視界面上，對(duì)所發(fā)生異常情況做出相應(yīng)的報(bào)警提醒。同時(shí)將相同ID號(hào)的不同時(shí)刻歷史數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)中相應(yīng)人員的位置下，這樣管理人員可以通過這些信息打印出某一人員某一時(shí)段的活動(dòng)軌跡圖。
[0030]本說明書實(shí)施例所述的內(nèi)容僅僅是對(duì)發(fā)明構(gòu)思的實(shí)現(xiàn)形式的列舉，本發(fā)明的保護(hù)范圍不應(yīng)當(dāng)被視為僅限于實(shí)施例所陳述的具體形式，本發(fā)明的保護(hù)范圍也及于本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明構(gòu)思所能夠想到的等同技術(shù)手段。
【權(quán)利要求】
1.基于有源RFID的室內(nèi)人員無(wú)線傳感器網(wǎng)絡(luò)定位系統(tǒng)，其特征在于:分為數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)硬件實(shí)現(xiàn)的下層部分與控制主機(jī)數(shù)據(jù)解析處理軟件實(shí)現(xiàn)的上層部分，所述的下層部分由有源電子標(biāo)簽、RFID讀寫器和中繼器，所述的上層部分運(yùn)行在管理服務(wù)器上，對(duì)所述的下層部分上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理并存儲(chǔ)到數(shù)據(jù)庫(kù)，使人員的位置信息可視化，并且判斷是否出現(xiàn)異常情況報(bào)警； 電子標(biāo)簽設(shè)置在服刑人員佩戴的腕帶上，內(nèi)部存儲(chǔ)著與服務(wù)器所保存的人員基本信息相匹配的唯一的ID號(hào)，等間隔時(shí)間主動(dòng)向讀寫器發(fā)送固定格式的數(shù)據(jù)信息； 讀寫器安裝在區(qū)域內(nèi)的固定位置，接收電子標(biāo)簽發(fā)送來(lái)的數(shù)據(jù)并添加信號(hào)強(qiáng)度值； 中繼器安裝在區(qū)域的固定位置，連接以太網(wǎng)，能接收區(qū)域內(nèi)所有讀寫器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并通過以太網(wǎng)將數(shù)據(jù)上傳到管理服務(wù)器； 管理服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)進(jìn)行解析處理，根據(jù)電子標(biāo)簽中存儲(chǔ)的ID號(hào)、讀寫器位置信息及其接收到電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)的信號(hào)強(qiáng)度值與時(shí)間值、服務(wù)器數(shù)據(jù)庫(kù)中存儲(chǔ)的人員信息實(shí)時(shí)的確定區(qū)域內(nèi)人員的位置。
2.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的電子標(biāo)簽都包含休眠節(jié)電、電源容量檢測(cè)和報(bào)警檢測(cè)功能，主動(dòng)發(fā)送數(shù)據(jù)的時(shí)間隔可調(diào)。
3.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的RFID讀寫器包含精準(zhǔn)度高的時(shí)鐘芯片，時(shí)間與上層服務(wù)器的同步，具有雙向通信模塊、報(bào)警檢測(cè)模塊。
4.如權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于:所述的管理服務(wù)器包括數(shù)據(jù)監(jiān)聽接收模塊、數(shù)據(jù)解析處理模塊，數(shù)據(jù)存儲(chǔ)模塊和結(jié)果多種顯示模塊。
【文檔編號(hào)】G06Q50/26GK104021403SQ201410204669
【公開日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年5月14日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月14日
【發(fā)明者】歐縣華, 何熊熊, 盧昱 申請(qǐng)人:浙江工業(yè)大學(xué)