專利名稱：無(wú)源超高頻rfid車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用無(wú)源超高頻RFID技術(shù) 對(duì)車輛、人員及物資實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)的車載系統(tǒng)，同時(shí)該系統(tǒng)通過(guò)主系統(tǒng)與分布子系統(tǒng)聯(lián)合 工作可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域封閉式出入管控功能。
背景技術(shù)：
射頻識(shí)別技術(shù)以無(wú)線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，實(shí)現(xiàn)被標(biāo)示物體的非接 觸自動(dòng)識(shí)別，該技術(shù)克服視線效應(yīng)限制、非干預(yù)完成信息輸入和處理、抗污損、可批量處理， 具有信息化、自動(dòng)化、現(xiàn)代化的技術(shù)特點(diǎn)。按工作頻率劃分，射頻識(shí)別設(shè)備可以分為低頻 (LF)、高頻(HF)、超高頻(UHF)和微波(MW)設(shè)備；按電源提供方式可以分為有源設(shè)備和無(wú) 源設(shè)備。工作于低頻和高頻的RFID設(shè)備典型識(shí)別距離為數(shù)厘米，工作于超高頻和微波的 RFID設(shè)備典型識(shí)別距離為數(shù)米至數(shù)十米；有源設(shè)備成本較高，需要更換電池來(lái)維護(hù)系統(tǒng)， 無(wú)源設(shè)備成本較低，使用壽命內(nèi)無(wú)需更換電池、免維護(hù)。相比較歐美等發(fā)達(dá)國(guó)家在芯片、終端設(shè)備、系統(tǒng)應(yīng)用方面，尤其是在標(biāo)準(zhǔn)制定和技 術(shù)開(kāi)發(fā)方面的領(lǐng)先優(yōu)勢(shì)，我國(guó)政府高度重視這一新技術(shù)在國(guó)內(nèi)的產(chǎn)業(yè)孕育和應(yīng)用導(dǎo)向，隨 著政府和企業(yè)的共同推動(dòng)，RFID技術(shù)已經(jīng)在我國(guó)社會(huì)很多領(lǐng)域得到應(yīng)用，對(duì)改善人們生活 質(zhì)量、提高企業(yè)效益、加強(qiáng)公共安全產(chǎn)生重要影響。在國(guó)家頒布的多個(gè)發(fā)展規(guī)劃文件中都明 確強(qiáng)調(diào)RFID產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的重要地位，同時(shí)設(shè)立了專項(xiàng)基金支持RFID產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，由政府主導(dǎo) 的2007年特奧會(huì)、2008年奧運(yùn)會(huì)以及2010年的世博會(huì)等重大活動(dòng)中對(duì)RFID技術(shù)的應(yīng)用和 成功實(shí)施，將為相關(guān)的車輛管理、人員管理、器材管理、會(huì)務(wù)管理、安全監(jiān)測(cè)等RFID的應(yīng)用 樹(shù)立了良好的標(biāo)桿作用，具有影響性的，可復(fù)制的項(xiàng)目在活動(dòng)之后將得到大規(guī)模的推廣。在車輛管理、會(huì)務(wù)活動(dòng)人員管理和物資安全控制方面，通常采用具有識(shí)別距離長(zhǎng)、 成本低、免維護(hù)的無(wú)源超高頻RFID系統(tǒng)，在出入通道附近架設(shè)固定式無(wú)源超高頻RFID讀寫 設(shè)備，配合圖像傳輸設(shè)備、控制設(shè)備、檢測(cè)設(shè)備、交互設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)車輛、人員及 物資的信息采集、傳輸和驗(yàn)證控制，系統(tǒng)具有良好的拓展性，但是對(duì)施工建設(shè)環(huán)境、施工周 期、投資成本要求較高，系統(tǒng)缺少機(jī)動(dòng)性。遇到對(duì)機(jī)動(dòng)性要求較高的場(chǎng)合常采用無(wú)源超高頻 手持RFID解決方案，由操作人員手持RFID設(shè)備對(duì)車輛、人員實(shí)施采集、查驗(yàn)，系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性良 好，但是系統(tǒng)所能實(shí)現(xiàn)的功能較為單一、拓展性和穩(wěn)定性差，而且手持設(shè)備的查驗(yàn)距離為1 米左右，對(duì)系統(tǒng)的管理流程設(shè)計(jì)有較強(qiáng)的限制，遠(yuǎn)不能發(fā)揮超高頻無(wú)源RFID之長(zhǎng)距離讀寫 的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明在研究固定式RFID查驗(yàn)系統(tǒng)和手持式RFID查驗(yàn)系統(tǒng)的軟硬件架構(gòu)和系統(tǒng) 應(yīng)用特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，提出一種采用無(wú)源超高頻RFID技術(shù)對(duì)車輛、人員及物資實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn) 的車載系統(tǒng)，同時(shí)該系統(tǒng)通過(guò)主系統(tǒng)與分布子系統(tǒng)聯(lián)合工作可以實(shí)現(xiàn)區(qū)域封閉式出入管控 功能。
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車載系統(tǒng)兼顧了固定式系統(tǒng)功能豐富、拓展性良好的優(yōu)勢(shì)和手持式系統(tǒng)機(jī)動(dòng)性強(qiáng) 的特點(diǎn)，可獨(dú)立作為現(xiàn)場(chǎng)指揮部，又具備現(xiàn)場(chǎng)管理與指揮中心的聯(lián)網(wǎng)功能，同步進(jìn)行處理調(diào) 度和指揮，尤其是適用于完成系統(tǒng)中對(duì)無(wú)法部署固定線路的突發(fā)性事件或公共安全事件中 需要快速網(wǎng)絡(luò)連接、靈活機(jī)動(dòng)連理查驗(yàn)的場(chǎng)合，比如區(qū)域性涉車管理、重大活動(dòng)人員管理、 物資管理、突發(fā)事件應(yīng)急控制相關(guān)領(lǐng)域。我們基于靈活機(jī)動(dòng)、揚(yáng)長(zhǎng)避短、實(shí)用性強(qiáng)、科學(xué)合理和人性化定位的考慮，設(shè)計(jì)出 如圖1和圖2所示的無(wú)源超高頻RFID現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括車載主系統(tǒng)1和數(shù)個(gè)臨 設(shè)分布式子系統(tǒng)2。該系統(tǒng)的車載主系統(tǒng)1包括如下組件一套自調(diào)整天線組件3 ；—套圖像拍攝組件4 ；一套R(shí)FID讀寫組件5 ；—套聲光警 示組件6 ；—套信息提示組件7 ；—套無(wú)線通訊組件8 ；一套電源組件9 ；一套電腦組件10。臨設(shè)子系統(tǒng)2包括如下組件一套天線組件11 ；一套圖像拍攝組件12 ；—套R(shí)FID讀寫組件13 ；—套聲光警示組 件14 ；一套信息提示組件15 ；—套無(wú)線通訊組件16 ；—套電源組件17 ；—套電腦組件18。本發(fā)明中臨設(shè)分布式子系統(tǒng)2與車載主系統(tǒng)1可以在各自工作場(chǎng)所實(shí)施分離的 “點(diǎn)”式出入管理；臨設(shè)分布式子系統(tǒng)2和車載主系統(tǒng)1又以無(wú)線通訊方式交互數(shù)據(jù)達(dá)到對(duì) 一定區(qū)域?qū)嵤┞?lián)動(dòng)的“面”式出入管理；整體系統(tǒng)具有和后臺(tái)指揮中心聯(lián)網(wǎng)協(xié)作的能力，實(shí) 現(xiàn)后臺(tái)指揮中心所管控區(qū)域的機(jī)動(dòng)延伸，完成指揮中心的“網(wǎng)”式調(diào)度、全面部署。本發(fā)明中的車載主系統(tǒng)1和臨設(shè)分布式子系統(tǒng)2的無(wú)線通訊組件需根據(jù)車載環(huán)境 的通訊距離、傳輸速度、移動(dòng)性能要求，采用兩種方案，一種車載主系統(tǒng)和臨設(shè)子系統(tǒng)的自 組局域無(wú)線網(wǎng)的高速通訊以滿足大容量圖文視頻的傳輸要求，一種為車載主系統(tǒng)和控制中 心的公網(wǎng)廣域無(wú)線的遠(yuǎn)距離中低速通訊以滿足車載系統(tǒng)的移動(dòng)通訊和機(jī)動(dòng)性要求，本發(fā)明 中的無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備采用加密技術(shù)以滿足特定應(yīng)用的安全要求。車載系統(tǒng)的強(qiáng)機(jī)動(dòng)性使得車輛不能以固定方位停放，這會(huì)造成天線覆蓋區(qū)域和受 檢車輛、人員的工作區(qū)域存在偏差，只能調(diào)整天線方位使其射頻覆蓋區(qū)域和工作區(qū)域相重 合，但是車載系統(tǒng)使用的是超高頻信號(hào)，操作人員并不能直觀的感受調(diào)整天線所帶來(lái)工作 區(qū)域的變化，在天線覆蓋區(qū)域和工作區(qū)域有明顯偏差的情況下，必然會(huì)造成車輛和人員的 漏檢和誤檢，嚴(yán)重影響系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性，造成查驗(yàn)工作的巨大浪費(fèi)。若采用單純?nèi)斯ふ{(diào)節(jié) 的形式也會(huì)因個(gè)體差異出現(xiàn)準(zhǔn)確率不能保證、重復(fù)性差的矛盾。本發(fā)明中自調(diào)整天線組件 3具有天線自調(diào)整算法和標(biāo)定標(biāo)準(zhǔn)，借助參考定位標(biāo)簽或經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｐ停攒浖刂菩问綄?shí)現(xiàn)天 線覆蓋區(qū)域和系統(tǒng)查驗(yàn)工作區(qū)域的自動(dòng)重合校正，極大地提高操作效率和穩(wěn)定性，確保能 夠?qū)ぷ鲄^(qū)域的車輛和人員實(shí)施準(zhǔn)確識(shí)別。典型應(yīng)用環(huán)境中，圖像信息不僅可以用作現(xiàn)場(chǎng)車輛和人員的第一手記錄，還可以 作為一種新的技術(shù)手段來(lái)判斷車輛或人員通行的動(dòng)作行為，本發(fā)明中圖像拍攝組件4和7 在照明組件、機(jī)械控制輔助組件的配合下完成圖像的高質(zhì)量采集，以圖像識(shí)別技術(shù)或感應(yīng) 技術(shù)記錄查驗(yàn)對(duì)象的影像資料，建立圖像與管理對(duì)象的唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)流量統(tǒng)計(jì)。本發(fā)明中聲光警示組件14和信息提示組件8反應(yīng)管理對(duì)象的查驗(yàn)結(jié)果，并提醒操 作人員按采取相應(yīng)驗(yàn)放行為。本發(fā)明中車載主系統(tǒng)的電源組件10，在單路車載直流輸入的情況下提供多路直流輸出和交流輸出，以滿足不同車載設(shè)備的供電要求，若系統(tǒng)中有特殊供電要求的車載設(shè)備， 電源組件10將包含車載不間斷電源部分，以解決車內(nèi)供電頻繁間斷和波動(dòng)范圍較大的問(wèn) 題，電源組件10在總控面板上提供每路輸出的開(kāi)關(guān)控制功能。本發(fā)明中的各組成設(shè)備根據(jù)使用方式、設(shè)備防護(hù)等級(jí)、散熱要求、機(jī)械傳動(dòng)要求分 為車內(nèi)分區(qū)安裝和車外安裝，車內(nèi)分為設(shè)備區(qū)和工作區(qū)，車外分為主區(qū)和輔助區(qū)，安裝形式 首先需要滿足車載移動(dòng)的功能性要求“安全、緊湊、穩(wěn)固可靠”，綜合承重能力、穩(wěn)定性、抗風(fēng) 能力強(qiáng)，方位調(diào)節(jié)能力，還須同時(shí)充分考慮人性化設(shè)計(jì)，使車內(nèi)車外設(shè)備分區(qū)合理、操作方 便、使用便捷、整體協(xié)調(diào)美觀。


圖1無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)與指揮中心層次結(jié)構(gòu)2無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)硬件架構(gòu)框圖
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白了解，下面結(jié)合具 體圖示，進(jìn)一步闡述本發(fā)明。本發(fā)明克服了固定式系統(tǒng)對(duì)場(chǎng)地要求高、建設(shè)周期長(zhǎng)、成本高和手持式系統(tǒng)識(shí)別 距離短、功能單一的固有缺點(diǎn)，兼顧了固定式系統(tǒng)功能豐富、拓展性良好的優(yōu)勢(shì)和手持式系 統(tǒng)機(jī)動(dòng)性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，具有高可靠性、高抗毀性、隨需而設(shè)、即設(shè)即用的特點(diǎn)。同時(shí)本發(fā)明又是 固定式系統(tǒng)建設(shè)的應(yīng)急補(bǔ)充，可獨(dú)立作為現(xiàn)場(chǎng)指揮部，具備現(xiàn)場(chǎng)管理與指揮中心的聯(lián)網(wǎng)功 能，同步進(jìn)行處理調(diào)度和指揮，特別是適合用來(lái)完成突發(fā)性或公共安全事件中無(wú)法提前固 定部署的區(qū)域涉車現(xiàn)場(chǎng)和特大型會(huì)務(wù)活動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)的出入查驗(yàn)管理。在目標(biāo)管理區(qū)域內(nèi)布置本發(fā)明中的車載主系統(tǒng)1作為現(xiàn)場(chǎng)指揮部和查驗(yàn)站，在各 出入路口布置臨設(shè)分布式子系統(tǒng)2作為查驗(yàn)站，在本發(fā)明的車載系統(tǒng)到達(dá)指定地點(diǎn)并完成 管控布局后，啟動(dòng)控制軟件，自動(dòng)調(diào)整射頻覆蓋區(qū)域，使之與工作區(qū)域重合，車載主系統(tǒng)1 與臨設(shè)分布式子系統(tǒng)2在各自工作場(chǎng)所實(shí)施分離的“點(diǎn)”式工作模式，實(shí)現(xiàn)RFID信息讀寫 功能、圖像信息拍攝功能、警示提示功能、控制偵查功能和數(shù)據(jù)傳輸功能，記錄車輛、人員及 物資等管理對(duì)象的RFID編碼信息、圖像信息，建立對(duì)應(yīng)關(guān)系，并在本地?cái)?shù)據(jù)庫(kù)實(shí)施查詢，對(duì) 符合規(guī)定的對(duì)象實(shí)施放行，對(duì)出現(xiàn)問(wèn)題的管理對(duì)象，本發(fā)明中的警示提示組件將提示操作 人員問(wèn)題類型和相應(yīng)措施，以便操作人員按既定規(guī)程人工介入實(shí)施管控查驗(yàn)；本發(fā)明中臨 設(shè)分布式子系統(tǒng)2和車載主系統(tǒng)1又以有安全加密手段的內(nèi)部無(wú)線局域網(wǎng)形式進(jìn)行高速大 容量通訊交互數(shù)據(jù)，將各臨時(shí)分布式子系統(tǒng)2所采集的數(shù)據(jù)信息發(fā)送到車載主系統(tǒng)1，并接 收車載主系統(tǒng)的更新數(shù)據(jù)和管控指令，使作為現(xiàn)場(chǎng)指揮部的本發(fā)明車載主系統(tǒng)1能夠全面 掌控工作于各點(diǎn)的臨設(shè)分布式子系統(tǒng)的工作狀況，了解管控區(qū)域的各出入口管理對(duì)象的行 為數(shù)據(jù)，達(dá)到對(duì)一定區(qū)域?qū)嵤┞?lián)動(dòng)的“面”式出入管理；本發(fā)明的整體系統(tǒng)具有通過(guò)廣域無(wú) 線通訊和后臺(tái)指揮中心聯(lián)網(wǎng)協(xié)作的能力，以機(jī)動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)后臺(tái)指揮中心所管控區(qū)域的外圍 延伸，將現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)的信息發(fā)送到后臺(tái)指揮中心，同時(shí)接收后臺(tái)指揮中心的指令和更新數(shù)據(jù)， 實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)與后臺(tái)指揮中心的實(shí)時(shí)同步，強(qiáng)化管理對(duì)象的時(shí)效性，完成指揮中心的 “網(wǎng)”式調(diào)度、全面部署。
以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征及其優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng) 該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的 原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改 進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等效物界定。
權(quán)利要求
無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)由車載主系統(tǒng)和臨設(shè)子系統(tǒng)共同構(gòu)成，既可作為獨(dú)立的現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)設(shè)施對(duì)一定區(qū)域的車輛、人員及物資實(shí)施“點(diǎn)”式和“面”式的出入管理，又可與指揮中心、后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)交互數(shù)據(jù)實(shí)施聯(lián)網(wǎng)協(xié)作，以機(jī)動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)后臺(tái)指揮中心所管控區(qū)域的外圍延伸，強(qiáng)化管理對(duì)象的時(shí)效性。
2.無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)具有RFID信息讀寫功能、圖 像信息拍攝功能、警示提示功能、控制偵查功能和數(shù)據(jù)傳輸功能；具有功能豐富、拓展性良 好的優(yōu)勢(shì)，以及機(jī)動(dòng)性強(qiáng)、可靠性高、隨需而設(shè)、即設(shè)即用的特點(diǎn)。
3.無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于系統(tǒng)具有天線自調(diào)整算法，借助 參考定位標(biāo)簽，以軟件控制形式實(shí)現(xiàn)天線覆蓋區(qū)域和系統(tǒng)查驗(yàn)工作區(qū)域的自動(dòng)重合校正。
4.無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于以圖像識(shí)別技術(shù)或感應(yīng)技術(shù)記錄 查驗(yàn)對(duì)象的影像資料，建立圖像與管理對(duì)象的唯一對(duì)應(yīng)關(guān)系，實(shí)現(xiàn)流量統(tǒng)計(jì)。
5.無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)，其特征在于臨設(shè)子系統(tǒng)和車載主系統(tǒng)、車載 主系統(tǒng)和指揮中心之間以自組局域網(wǎng)或借助廣域網(wǎng)的形式進(jìn)行無(wú)線數(shù)據(jù)傳輸，無(wú)線數(shù)據(jù)通 過(guò)加密技術(shù)滿足安全要求。
全文摘要
本發(fā)明屬于射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種無(wú)源超高頻RFID車載現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)系統(tǒng)。該系統(tǒng)包括一套車載主系統(tǒng)和數(shù)套臨設(shè)分布式子系統(tǒng)。系統(tǒng)具有RFID信息讀寫功能、圖像信息拍攝功能、警示提示功能、控制偵查功能和數(shù)據(jù)傳輸功能，通過(guò)車載主系統(tǒng)與分布子系統(tǒng)聯(lián)立工作可對(duì)一定區(qū)域進(jìn)行封閉式進(jìn)出管理，系統(tǒng)具有和后臺(tái)指揮中心聯(lián)網(wǎng)協(xié)作的能力，以機(jī)動(dòng)形式實(shí)現(xiàn)后臺(tái)指揮中心所管控區(qū)域的外圍延伸，強(qiáng)化管理對(duì)象的時(shí)效性。該系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、維護(hù)方便、機(jī)動(dòng)性強(qiáng)，較好地解決了固定式系統(tǒng)對(duì)場(chǎng)地要求高、建設(shè)周期長(zhǎng)、成本高和手持式系統(tǒng)識(shí)別距離短、功能單一的實(shí)際問(wèn)題，特別適用于對(duì)無(wú)法提前部署的突發(fā)性事件或公共安全事件中實(shí)施快速網(wǎng)絡(luò)連接、靈活機(jī)動(dòng)查驗(yàn)車輛、人員和物資的場(chǎng)合。
文檔編號(hào)G05B19/418GK101853532SQ200910048720
公開(kāi)日2010年10月6日 申請(qǐng)日期2009年4月2日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月2日
發(fā)明者孫朗超, 徐旭, 朱彤, 談廣云, 黃銀龍 申請(qǐng)人:公安部第三研究所