本發(fā)明涉及監(jiān)測系統，具體涉及一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統。

背景技術：

客運車作為旅客出行的三大選擇(鐵路、航空和公路)載體之一，旅客的安全問題一直是公眾關注的重點。安全帶是乘客和司機在車輛行駛過程中必備的安全保障，是乘客和司機的生命帶。但我國目前安全帶佩戴率較低，處于靠駕駛員喊話提醒的現狀。如何實現安全帶的實時監(jiān)測越來越受到客運公司和交通管理部門的重視。

目前，由于使用成本的限制，國內外學者對于安全帶監(jiān)控的研究主要集中在駕駛員安全帶佩戴的研究，少有對客運汽車乘客的安全帶佩戴進行探索，為了乘客的出行安全，這就迫切需要對客運汽車乘客的安全帶佩戴進行監(jiān)測。

隨著計算機技術、無線射頻(RFID)技術、無線通信技術，物聯網技術的發(fā)展，安全監(jiān)管由傳統的人員監(jiān)控轉向物聯網監(jiān)控。將人、安全帶、計算機聯系起來形成網絡，可以實現對網絡范圍內所有安全帶狀態(tài)的實時監(jiān)測，節(jié)省了成本，提高了監(jiān)測的效果。

技術實現要素：

1.目的：本發(fā)明的目的是提供一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統。

2.技術方案：本發(fā)明是一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統，該方案的具體步驟如下：

步驟一：數據采集

為了得到乘客安全帶的佩戴信息，需要采用傳感器對佩戴信息進行采集，當乘客正確佩戴安全帶時，傳感器采集乘客正確佩戴信息并將信號傳給射頻通信模塊。

步驟二：射頻通信

閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送2.4GHz的射頻信號，當射頻標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產生感應電流，射頻標簽獲得能量被激活；射頻標簽將自身編碼及傳感器采集的佩戴信息通過卡內置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統接收天線接收到從射頻標簽發(fā)送來的載波信號，經天線調節(jié)器傳送到閱讀器。

步驟三：以太網通信

閱讀器與上位機之間采用以太網通信，滿足長距離傳輸，從而實現閱讀器對車內環(huán)境的全覆蓋。

步驟四：數據處理

閱讀器接收到的佩戴信息通過網口發(fā)送到PC上，并重新模擬出串口信號，因此PC服務器只需要讀取模擬出的串口信息，即可讀取出RFID閱讀器信息，即安全帶的佩戴信息。

步驟五：后臺監(jiān)控

車載數據管理監(jiān)控中心接收到閱讀器發(fā)來的佩戴信息后，向交管中心郵箱發(fā)送包含佩戴信息、車輛信息以及司機信息的郵件，從而實現交管中心對乘客以及司機佩戴安全帶信息的監(jiān)控。

3.優(yōu)點及功效：

本發(fā)明能有效的解決客運車安全帶實時監(jiān)測的問題，保證客運車上的乘客佩戴安全帶，保障車輛運行途中乘客的安全；同時該系統安裝維護簡單，無需對客運汽車的座位以及電纜線路進行重新排布；此外，本系統具有良好的擴展性，可根據需要給系統增加相關功能，使其滿足多方面需求。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚，下面將結合附圖對本發(fā)明作進一步的詳細描述，其中：

圖1為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統的系統整體技術架構圖；

圖2為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統的系統基本結構圖；

圖3為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統的系統工作原理圖；

圖4為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統的傳感器數據采集流程圖；

圖5為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統的閱讀器工作原理圖；

圖6為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統的射頻標簽工作原理圖。

具體實施方式

以下將結合附圖，對本發(fā)明進行詳細的描述。

一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測系統，其特征在于：包括由主控芯片和射頻收發(fā)模塊構成的閱讀器，還包括由射頻通信模塊和信號采集傳感器構成的標簽，所述主控芯片采用C8051F410，所述射頻收發(fā)模塊采用nRF2401，所述射頻通信模塊采用nRF24LE系列，所述信號采集傳感器采用Cypress系列。本系統的基本結構圖如圖2所示。

本系統佩戴狀態(tài)監(jiān)測采用賽普拉斯CY8CMBR3102電容式傳感器來完成。電容傳感器的數據采集流程圖如圖4所示。當傳感器周圍有物體接近時能影響傳感器電容極板的電容，該電容變化經傳感器分析后能輸出物體接近的信號。當乘客正確佩戴安全帶時，傳感器檢測到乘客的佩戴信息，并將佩戴信號發(fā)送給射頻通信模塊；當乘客未佩戴安全帶時，傳感器檢測到乘客的未佩戴信息，并將未佩戴信號發(fā)送給射頻通信模塊。

閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送2.4GHz的射頻信號，當射頻標簽進入發(fā)射天線工作區(qū)域時產生感應電流，射頻標簽被激活；射頻標簽將自身編碼以及安全帶佩戴與否的信息通過內置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統接收天線接收到從射頻標簽發(fā)送來的射頻信號，經天線調節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對接收的信號進行解調和解碼然后送到后臺主系統進行相關處理；主系統根據邏輯運算判斷該標簽的合法性，針對不同的設定做出相應的處理和控制，發(fā)出指令信號控制執(zhí)行機構動作。本系統的工作原理圖如圖3所示。

閱讀器與車載數據管理監(jiān)控中心之間采用以太網通信，滿足長距離傳輸以及同時對多套閱讀器設備的良好管理。本發(fā)明采用USR-TCP232-T24系列串口設備服務器，通過TCP Client與TCP Server協議將閱讀器輸出信號通過以太網傳輸到上位機設備。USR-TCP232-T24系列串口設備所采集到的RFID閱讀器信息通過網口發(fā)送到數據管理中心，并重新模擬出串口信號，因此數據管理中心只需讀取USR-TCP232-T24模擬出的串口信息，即可讀取出RFID閱讀器信息。

數據管理中心讀取到RFID閱讀器信息之后，向交管中心郵箱發(fā)送包含有佩戴信息、車輛信息以及司機信息的郵件，從而實現交管中心工作人員實時監(jiān)控車輛安全帶的佩戴情況，并對緊急情況作出反應。