專利名稱：一種智能行徑管理系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及定位管理領域，尤其涉及的是一種智能行徑管理系統。
背景技術：
射頻識別系統主要由RFID讀寫器和RFID電子標簽組成。電子標簽中保存有約定格式的數據信息，應用中將其嵌入或附著在物品的表面，通過讀寫器進行識別和讀寫；讀寫器讀取標簽中的信息并將其輸入網絡信息系統的設備，與電子標簽之間利用無線感應方式進行信息交換，讀取電子標簽中的數據信息或向電子標簽中編程寫入約定格式的數據信息，建立通信并且在應用軟件和標簽之間傳送數據，與信息系統相連實現數據的交換。而現有的系統只能夠同時發射一個射頻信號且該射頻信號不能定向的發射到特定的信號讀取端上。且同一頻段的有源RFID中只有一個地址編碼。這種系統難以實現準確的信號數據的收集和分析以及精確的定位RFID卡得位置。因此，現有技術還有待于改進和發展。

發明內容
本發明的目的在于提供一種智能行徑管理系統，實現RFID卡精確的定位。為了實現上述目的，本發明提供一種智能行徑管理系統，包括智能卡、讀卡器和信息管理系統，所述智能卡與讀卡器之間通過射頻通訊；所述讀卡器與信息管理系統通過網絡通訊；所述信息管理系統包括信息處理模塊、數據存儲模塊、信息查詢模塊和事件觸發模塊；所述信息管理系統對通過信息采集模塊對讀卡器采集的數據進行分析，經信息處理模塊對采集信息進行分析，將采集的數據及分析結果通過數據存儲模塊存儲，當采集到的信息或分析結果觸發事件觸發模塊預計條件時，執行預設觸發事件。所述智能行徑管理系統采用坐標與三角運算校驗定位。所述智能卡包括有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片和GSM芯片和核心處理芯片，所述有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片和GSM芯片均與核心處理芯片相連接。所述智能卡還包括3路收發天線和用于供電的供電電池。所述有源RFID芯片在同一頻段中設置有多個地址編碼，于所述讀卡器中設置有與地址編碼相應的地址協議。所述有源RFID芯片包括多級跳頻模式。所述有源RFID芯片射頻的電磁波集中一點發射。所述讀卡器為多頻讀卡器。所述事件觸發模塊包括地域觸發單元和事件觸發單元。本發明的有益效果:本發明提供的一種智能行徑管理系統，其運用了多級射頻及射頻輻射定向技術，在同一頻段有源RFID芯片中具有多個地址編碼，在讀卡器中設置對應的地址協議即可分類及對號入座，并可實現多級跳頻，以避免射頻干擾，實現空間面的資料數據收集和分析，在一定的空間上可知道人員、物件的分類計算。讀卡器對進入信號輻射面的源進行分析統計，掃描的頻率可以更改。有源RFID芯片能主動發射電磁波，并可被動接收讀卡器發出的電磁波，二者實現雙向通訊。本發明提供的一種智能行徑管理系統，其運用三角運算定位與坐標定位外的區域空間位置識別技術，其使功能應用上有多種不同的組合，以及其比常規定位信號的靈敏度高出22dB以上，并通過實現區域密度計算，使得定位更精準，可以在現代建筑物信號采集較弱的區域或市區的樓群間良性工作。


附圖用于對本發明的進一步理解，并且構成說明書的一部分，與本發明的實施例一起用于解釋本發明，并不構成對本發明的限制。在附圖中:圖1是本發明提供的一種智能行徑管理系統的功能模塊示意圖。
具體實施例方式下面結合附圖詳細說明本發明，其作為本說明書的一部分，通過實施例來說明本發明的原理，本發明的其他方面，特征及其優點通過該詳細說明將會變得一目了然。參見圖1，本發明提供的一種智能行徑管理系統，包括智能卡1、讀卡器2和信息管理系統3，所述智能卡I與讀卡器2之間通過射頻通訊；所述讀卡器2與信息管理系統3通過網絡通訊；所述信息管理系統3包括信息處理模塊31、數據存儲模塊32、信息查詢模塊33和事件觸發模塊34 ;所述信息管理系統3對通過信息采集模塊對讀卡器2采集的數據進行分析，經信息處理模塊31采集信息進行分析，將采集的數據及分析結果通過數據存儲模塊32存儲，當采集到的信息或分析結果觸發事件觸發模塊34預計條件時，執行預設觸發事件。參見圖1，上述智能卡I與讀卡器2之間通過射頻連接，所述讀卡器2通過網絡萬維網連接信息管理系統3，所述信息管理系統3對讀卡器2采集的數據進行分析，實現精確的定位和信息處理。還包括一個用于資料查詢的客戶信息平臺，用戶可通過該信息平臺訪問所述信息管理系統3實時監控各個智能卡I的狀態，所述信息管理系統3還能對采集的智能卡I的信息數據進行保存幫助用戶可以查閱智能卡I某一段時間的狀態位置軌跡信肩、O參見圖1，所述智能卡I包括有源RFID芯片11、GPS芯片12和GSM芯片13和核心處理芯片14，所述有源RFID芯片11、GPS芯片12和GSM芯片13和核心處理芯片14電連接。所述智能卡I還包括3路收發天線和用于供電的供電電池。所述有源RFID芯片11在同一頻段中設置有多個地址編碼，于所述讀卡器2中設置有與地址編碼相應的地址協議。參見圖1，所述智能卡I包括有源RFID芯片11，所述有源RFID標簽中具有多個地址編碼；所述智能卡I具有多級射頻及射頻輻射定向技術，在同一頻段有源RFID芯片11中具有多個地址編碼，在讀卡器2中設置對應的地址協議即可分類及對號入座，并可實現多級跳頻，以避免射頻干擾，實現空間面的資料數據收集和分析，在一定的空間上可進行人員、物件的分類計算。即對進入讀卡器2的信號輻射面的源進行分析統計，且所述讀卡器2掃描的頻率可以更改。參見圖1，本發明可通過讀卡器2無線修改標簽的參數；標簽與讀卡器2具有交互能力，可以實現相互通信；標簽可以通過與讀卡器2進行廣播通信或點對點通信的方式發送報警等信息。所述有源RFID芯片11能主動發射電磁波并可被動接收讀卡器2發出的電磁波，實現雙向通訊。參見圖1，本發明提供的智能卡I包括有源RFID芯片11、IC芯片15、GPS芯片12和GSM芯片13和核心處理芯片14，所述有源RFID芯片11、IC芯片15、GPS芯片12和GSM芯片13均連接在所述核心處理芯片14上，通過統一的供電電路對RFID卡持續供電，其供電不受GPS芯片12和GSM芯片13開關的影響。參見圖1，現有產品在微電子芯片嵌入上比較單一性，該智能行徑管理系統在極小的PCB中嵌入多種不同功能機制的微電子芯片(有源RFID芯片11、IC芯片15、GPS芯片
12、GSM芯片13、核心處理芯片15)，采用分布排列及PCB堆疊，突破了芯片關聯及抗干擾性、輕量化，具有高集成度多應用系列產品。所述GPS、GSM、有源RFID芯片都集中于主PCB板的同一面上，而有源RFID芯片則通過另一塊薄的PCB板層疊在主PCB板上，主PCB板背后為3路收發天線的分布及電池位。由于在該智能行徑管理系統中存在多個協議(有源RFID、GPS、GMS、有源GPRS等)同時并發，要實現在收發過程中互不干擾或竄行。在信號收發單元上，GPS、GSM、RFID收發天線各分布在主PCB板的不同方向，以減少電波的串擾。參見圖1，所述有源RFID芯片11還能實現多級跳頻。所述有源RFID芯片11射頻的電磁波集中一點發射。本系統設計上抑制RFID射頻的擴散性，把電磁波集中一點射出，實現方位識別。對于系統內的各電磁波輸出途徑，實現“一向一頻”或“一向多頻”的電磁波收發通道，能更好的控制信號的錯誤接收，設計上減輕了佩戴人員的負擔，真正實現真正意義的“多功能一卡通”，為平安校園及個使用單位提供更完善的產品。所述讀卡器2為多頻讀卡器2。所述事件觸發模塊34包括地域觸發單元 和事件觸發單元。參見圖1，本發明提供的信息管理系統通過智能卡I與讀卡器2進行信息交互，信息管理系統3可實現信息錄入、查詢、修改、存儲等操作，面向不同操作級別用戶可以實現相應的操作，如達到預設條件短信通知條件，進行短信通知，通過遠端請求監聽周邊語音等，并且可實現遠程監控智能卡I的狀態，以及某智能卡I 一段時間內的活動軌跡。本發明提供的智能行徑管理系統采用的坐標與三角運算校驗定位技術使定位信息比對校驗，將使誤差減到最低，一旦位移偏差過大，即根據歷史軌跡判別錯誤數據并矯正，通過一顆衛星和一個小區站點就可以完成定位，并可以解決室內及空間定位問題，同時可與射頻定位相融合，采用全網同步網絡，實現高精度定位。本系統提供了比常規定位信號高出22dB以上的靈敏度，可以在現代建筑物的內部深處或市區的樓群間正常工作。在一定的區域里還可以實現電位功能切換，也可以轉入射頻定位，有更好的節能效果并不影響位置信號。所述坐標定位的基本原理是根據高速運動的衛星瞬間位置作為已知的起算數據，采用空間距離后方交會的方法，確定待測點的位置。假設t時刻在地面待測點上安置Positioning System接收機,可以測定Positioning信號到達接收機的時間Δ t,再加上接收機所接收到的衛星星歷等其它數據可以確定以下四個方程式:[ (X1-X)2+ (y^y)2+ (Z1-Z)2] 1/2+c (Vtl-Vto) = dl ；[ (χ2-χ)2+ (y2-y)2+ (z2_z)2] 1/2+c (Vt2-Vto) = d2 ；
[ (χ3-χ)2+(y3-y)2+(z3-z)2] 1/2+c (Vt3-Vto) = d3 ;[ (x4~x)2+ (y4_y)2+ (ζ4_ζ)2] 1/2+c (Vt4-Vto) = d4 ;上述四個方程式中待測點坐標X、Y、z和Vto為未知參數,其中di = c Δ ti (i =
1、2、3、4)。di(i = 1、2、3、4)分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4到接收機之間的距離。Ati(i = 1、2、3、4)分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的信號到達接收機所經歷的時間。c為GPS信號的傳播速度(即光速)。四個方程式中各個參數意義如下:X、y、z為待測點坐標的空間直角坐標。x1、y1、zi(i = 1、2、3、4)分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4在t時刻的空間直角坐標，可由衛星導航電文求得。Vt i(i = 1、2、3、4)分別為衛星1、衛星2、衛星3、衛星4的衛星鐘的鐘差，由衛星星歷提供。Vto為接收機的鐘差。由以上四個方程即可解算出待測點的坐標X、y、z和接收機的鐘差Vto。三角運算定位技術，改善了室內定位效果。三角運算定位彌補無衛星坐標信號下也能完成定位，現本發明采用三角運算技術全網同步網絡，因此定位精度更高。系統提供了比常規定位信號高出22dB以上的靈敏度，性能的改善可以在現代建筑物的內部深處或市區的樓群間正常工作。通過以上雙定位技術校驗及切換定位模式，保證了正確率及信息的整合的完整性。本發明提供的智能行徑管理系統可適用于:校園、敬老院、療養院、醫療機構、疾控中心、公檢法機構、部隊、企事業單位等群體和機構。作為一種優選方法，在平安校園中實現如下功能:學生、辦工人員等群體進入校門、廠區等場所后無需刷卡，系統自動讀取卡信息。并可針對一個或多個對象設置為短信或其它方式進行通知達到或離開位置的狀態。對攜智能卡的人員所在區域和行徑可以進行描繪曲線圖，供找尋(可應用于公安局、教育局等機構也可以進行此操作)。電子?？ň弑O聽功能，學生家長可以在任何時間實時監聽子女周圍環境情況。學生遇到事故，險情等突然事件需要求救時，可通過GPS上的SOS按鈕讓家長接收求救信息，此時亦可實現家長對現場環境的監聽，并可以通過定位系統追蹤其位置，從而進行營救工作(S0S的通信方式可設置)。強大的統計管理軟件平臺，可實時查詢學生的考勤信息，支持多種查詢條件，老師可通過軟件通知家長，并且軟件會記錄保存，軟件平臺可自動生成考勤報表，報表可導出，為學生評優提供數據支持。校園智能卡I可擴展成為學校食堂，小賣鋪等校內消費場所作為充值消費、記錄等用途，也可以作為閱覽室，圖書館，電腦室的消費，人員的計算和統計的工具。另該產品還設計了幾種自動報警模式，如腕帶破壞報警、非法聚集報警、信號丟失報警、電池低壓報警。
以上所揭示的僅為本發明的較佳實施例而已，當然不能以此來限定本發明之權利范圍，因此依本發明申請專利范圍所作的等同變化，仍屬于本發明所涵蓋的范圍。
權利要求
1.一種智能行徑管理系統，包括智能卡、讀卡器和信息管理系統，其特征在于: 所述智能卡與讀卡器之間通過射頻通訊； 所述讀卡器與信息管理系統通過網絡通訊； 所述信息管理系統包括信息處理模塊、數據存儲模塊、信息查詢模塊和事件觸發模塊； 所述信息管理系統對通過信息采集模塊對讀卡器采集的數據進行分析，并將采集的數據及分析結果通過數據存儲模塊存儲，當采集到的信息或分析結果觸發事件觸發模塊預計條件時，執行預設觸發事件。
2.根據權利要求1所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述智能行徑管理系統采用坐標與三角運算校驗定位。
3.根據權利要求1所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述智能卡包括有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片和GSM芯片和核心處理芯片，所述有源RFID芯片、IC芯片、GPS芯片和GSM芯片均與核心處理芯片相連接。
4.根據權利要求1或3所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述智能卡還包括3路收發天線和用于供電的供電電池。
5.根據權利要求2所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述有源RFID芯片在同一頻段中設置有多個地址編碼，于所述讀卡器中設置有與地址編碼相應的地址協議。
6.根據權利要求2所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述有源RFID芯片包括多級跳頻模式。
7.根據權利要求2所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述有源RFID芯片射頻的電磁波集中一點發射。
8.根據權利要求1所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述讀卡器為多頻讀卡器。
9.根據權利要求1所述的一種智能行徑管理系統，其特征在于:所述事件觸發模塊包括地域觸發單元和事件觸發單元。
全文摘要
本發明公開了一種智能行徑管理系統，包括智能卡、讀卡器和信息管理系統，所述智能卡與讀卡器之間通過射頻通訊；所述讀卡器與信息管理系統通過網絡通訊；所述信息管理系統包括信息處理模塊、數據存儲模塊、信息查詢模塊和事件觸發模塊；所述信息管理系統對通過信息采集模塊對讀卡器采集的數據進行分析，經信息處理模塊對采集信息進行分析，并將采集的數據及分析結果通過數據存儲模塊存儲，當采集到的信息或分析結果觸發事件觸發模塊預計條件時，執行預設觸發事件。本發明公開的一種智能行徑管理系統，實現精準定位，其可對群體分別進行行徑監管，預警非正常情況。
文檔編號G01S19/42GK103198336SQ20121000634
公開日2013年7月10日 申請日期2012年1月9日 優先權日2012年1月9日
發明者張海波, 王維娜 申請人:廣州市啟天科技股份有限公司