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基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统技术方案

技术编号:14608716 阅读:275 留言:0更新日期:2017-02-09 15:26
本实用新型专利技术在已有射频防盗系统的基础上,提出一种基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统,它是基于2.4GHz无线收发射频系统而实现的,其核心包括电子标签,监控装置,而唤醒装置、恢复追踪装置和上位机非必须。通过加入唤醒芯片进一步降低了电子标签的功耗,并且增加唤醒装置,恢复追踪装置,上位机,并且配有独特的软件设计,实现电子标签在多个工作状态中定时自动转换,以达到扩展电子标签的实用性和延长使用寿命的目的,摘要附图中给出了该防盗系统的主要构成模块及数据流。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及射频识别(RFID)领域和商品防盗领域。可用于商品的防盗与监管,同时在商品丢失后,在一定程度上可实现对丢失物品的追踪。具体涉及一种基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统。
技术介绍
近些年来,随着各种大型超市的拔地而起,Thinkpad体验馆,Apple体验馆等各种电子产品体验馆也越来越多。如何能在不影响各种新鲜商品体验度的情况下,又可以很好的完成商品的防盗方面提出了很多挑战。传统的商品防盗系统主要有无线电系统、电磁波系统、分频系统、智慧型系统和射频系统。无线电系统最大优点是系统成本非常低、安装方便。但由于其防盗标签为环形线圈式,所以系统易受一些物品的干扰,如收银机等电子产品、金属物等等,引起系统的误报或不报。电磁波系统的标签最小,标签价格也便宜,能重复消磁,但易受磁性或金属物质的影响而产生误报。分频系统是采用高科技分频技术和超低频无线电波信号的防盗系统,该系统标签轻、体积小,价格便宜,性能稳定,检测率高,抗干扰性好,不易引起误报。产品有立式和隐蔽型两种。是服装服饰店较为理想的防盗系统。智慧型系统应用独有的技术,是一个内部由集成电路控制、电池驱动、集硬标签与报警器组为一体的系统。当标签被撬或是随商品一起被拿出商场时,系统便自动发出报警。该系统能使整个商场范围内的商品均受到保护,无误报,标签可重复使用,不损伤商品。适用于保护贵重物品,如时装、皮革、裘衣等。射频防盗系统运用射频技术,可以实现长距离的监控,并且其防碰撞性能优良。例如已经出现的母婴防盗就采用了2.4GHz的射频技术,保证婴儿的安全。该系统可以准确识别其电子标签的信息,可实现远距离的传输。但是作为有源电子标签,功耗问题有待进一步解决。现有技术,例如无线电系统,电磁波系统,分频系统和智慧系统,其对电子标签的检测距离一般都在1m以内,监控距离非常有限,也正是因为这个原因,这些防盗系统无法实现对遗失的电子标签追踪的功能除此之外,电磁波系统,分频洗头膏和智慧系统都无法得到丢失电子标签的具体信息,换言之,也就是在收到报警信号的时候,无法了解到是具体哪个商品被盗。射频防盗虽然监控距离比较远,但是现有的射频防盗技术,其电子标签的状态单一,不仅不利于系统的稳定性,容易产生错误报警的情况,还不利于降低电子标签的功耗,延长其使用寿命。
技术实现思路
本技术主要是解决现有技术所存在的技术问题;提供了一种通过唤醒芯片进一步降低了电子标签的功耗,并且增加唤醒装置,恢复追踪装置,上位机,并且配有独特的软件设计,实现电子标签在多个工作状态中定时自动转换。以达到扩展电子标签的实用性和延长使用寿命的目的的基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统。本技术的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的:一种基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统,包括电子标签与监控装置,其中:所述电子标签包括微处理器,射频收发模块,唤醒芯片和纽扣电池;其中射频收发模块包括天线以及与天线连接的2.4GHz无线收发射频芯片;纽扣电池与微处理器,射频收发模块和唤醒芯片连接,为三者提供电能。微处理器与射频收发模块连接,二者之间存在信息的交互;同时还与唤醒芯片连接,将接收到的唤醒/待机信号传输给唤醒芯片;其电源引脚与纽扣电池相连。所述监控装置包括纽扣电池,射频收发模块,微处理器和蜂鸣器;其中射频收发模块包括天线以及与天线连接的2.4GHz无线收发射频芯片构成,天线接收电子标签发出的标签信息,经射频芯片下变频后传给微处理器进行处理,且能向上位机传递丢失物品标签信息。微处理器与射频收发模块相连,一旦接收到正确的标签信息便控制与之连接的蜂鸣器报警。蜂鸣器与微处理器连接,起商品丢失报警的作用。本技术不仅将监控距离提升到了50m,在发出报警信号的同时,将被盗商品的信息发送给上位机。它还通过软件实现电子标签在多个状态中自动切换,实现可重复使用,降低功耗的目的。除此之外,他还增加了恢复追踪装置,可以实现室外100m范围的追踪。因此,本技术具有如下优点:不仅将监控距离提升到了50m,在发出报警信号的同时,将被盗商品的信息发送给上位机。能够实现电子标签在多个状态中自动切换,实现可重复使用,降低功耗。除此之外,增加的恢复追踪装置,可以实现室外100m范围的追踪。附图说明图1是本技术的电子标签结构示意图。图2是本技术的监控装置结构示意图。图3是本技术的恢复追踪装置结构示意图。图4是本技术的唤醒装置结构示意图。具体实施方式下面通过实施例,并结合附图,对本技术的技术方案作进一步具体的说明。实施例:本方法的基本思想是增加唤醒装置提高防盗系统的稳定性,配合标签的待机状态,降低待机功耗;增加恢复追踪装置扩展了防盗系统的应用领域和功能;通过在电子标签中增加唤醒芯片,降低电子标签的待机功耗;通过软件设计,使电子标签可配合整套系统正常工作,并且降低电子标签在唤醒状态下的功耗。整套防盗系统,包括电子标签,唤醒装置,监控装置,追踪恢复装置均采用超低功耗单片机作为MCU(微控制器)作为控制芯片,采用2.4GHz射频收发芯片作为无线收发芯片。其中电子标签采用125KHz的唤醒芯片实现其从睡眠状态到唤醒状态转变的功能,唤醒装置使用唤醒芯片发送125KHz射频信号唤醒电子标签。天线部分采用集成在PCB版上的一般天线便可。MCU处于待机状态时,其功耗可低至0.1uA,当射频收发芯片处于待机状态与关机状态时其功耗分别低至12uA,900nA。当射频收发芯片处于发送状态与接收状态时,其功耗分别为13mA和19mA。使用集成在PCB版上的一般天线,其传输距离经过测试可达30m,此距离已大大超出一般室内防盗系统的监测距离。若使用外接天线,传输距离可达100m以上。整套系统工作时,唤醒装置与监控装置均接通外接电源,不需要考虑功耗问题,系统一旦启动,唤醒装置将始终处于发送状态,监控装置将始终处于接收状态,并与上位机实时通讯。手持的恢复与追踪装置由两节5号电池供电,在其不使用的时候处于关机状态,开机后,通过两个按键,分别选择其处于恢复模式还是追踪模式,相关信息通过手持恢复追踪装置的LCD显示屏显示。由于电子标签软件设计的特点,对一个处于唤醒状态的标签进行恢复,最长需要2s的时间。当电子标签处于安全区域时(未接近唤醒装置),其处于待机状态,MCU处于待机状态,射频收发芯片处于关机状态均,只有唤醒芯片处于工作状态。当期被唤醒后,为达到较精确的监控目的,每0.2s内发送10次数据,每2s内接收3次数据,其他时段处于待机状态(由于人在室内移动速度小于5m/s,所以这样的发送频率可实现室内米级的定位)。当整套防盗系统运作时,电子标签处于待机状态,唤醒装置始终发送唤醒信号,监控装置始终接收报警信号,手持恢复追踪装置始终处于关机或待机状态,监控装置在没有收到电子标签数据的时候,不与上位机进行通信。当电子标签被移动到安全区域以外,将被唤醒装置唤醒,处于唤醒状态。这时,监控装置便能收到被唤醒电子标签的数据,监控装置一旦收到正确的标签数据,便启动报警装置(报警器),同时将收到的电子标签的数据传给上位机,在数据库中检索被盗商品的信息。若电子标签被移动到户外,保安人员可携带手持恢复追踪装置在户外本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统,其特征在于,包括电子标签与监控装置,其中:所述电子标签包括微处理器,射频收发模块,唤醒芯片和纽扣电池;其中射频收发模块包括天线以及与天线连接的2.4GHz无线收发射频芯片;纽扣电池与微处理器,射频收发模块和唤醒芯片连接,为三者提供电能,微处理器与射频收发模块连接,二者之间存在信息的交互;同时还与唤醒芯片连接,将接收到的唤醒/待机信号传输给唤醒芯片;其电源引脚与纽扣电池相连,所述监控装置包括纽扣电池,射频收发模块,微处理器和蜂鸣器;其中射频收发模块包括天线以及与天线连接的2.4GHz无线收发射频芯片构成,天线接收电子标签发出的标签信息,经射频芯片下变频后传给微处理器进行处理,且能向上位机传递丢失物品标签信息,微处理器与射频收发模块相连,一旦接收到正确的标签信息便控制与之连接的蜂鸣器报警,蜂鸣器与微处理器连接,起商品丢失报警的作用。

【技术特征摘要】
1.一种基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统,其特征在于,包括电子标签与监控装置,其中:所述电子标签包括微处理器,射频收发模块,唤醒芯片和纽扣电池;其中射频收发模块包括天线以及与天线连接的2.4GHz无线收发射频芯片;纽扣电池与微处理器,射频收发模块和唤醒芯片连接,为三者提供电能,微处理器与射频收发模块连接,二者之间存在信息的交互;同时还与唤醒芯片连接,将接收到的唤醒/待机信号传输给唤醒芯片;其电源引脚与纽扣电池相连,所述监控装置包括纽扣电池,射频收发模块,微处理器和蜂鸣器;其中射频收发模块包括天线以及与天线连接的2.4GHz无线收发射频芯片构成,天线接收电子标签发出的标签信息,经射频芯片下变频后传给微处理器进行处理,且能向上位机传递丢失物品标签信息,微处理器与射频收发模块相连,一旦接收到正确的标签信息便控制与之连接的蜂鸣器报警,蜂鸣器与微处理器连接,起商品丢失报警的作用。2.根据权利要求1所述的一种基于2.4GHz无线射频芯片的可恢复低功耗防盗系统,其特征在于,还包括恢复追踪装置,恢复追踪装置包括5号电池,射频收发模块,微处理器,L...

【专利技术属性】
技术研发人员:江金光唐亚男陈奕龙
申请(专利权)人:武汉大学
类型:新型
国别省市:湖北;42

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