基于RFID的通行方向识别系统及方法技术方案

本发明专利技术涉及基于RFID的通行方向识别系统，属于无线通信技术领域。本发明专利技术提出基于RFID的通行方向识别系统及方法，该系统在判定区域安装一组读卡器，读取通行人员或车辆所携带的RFID射频卡，根据不同读卡器读取到信息的时间差来判断人员或车辆通行方向，同时该系统能够统计出通行人员的通行时间、工作时间等信息，并将数据通过数据通信网络发送到远端服务器。本发明专利技术为企业或其他单位提供一种智能化、安全化以及信息化的人员管理系统，可有效地保障单位的规范运作与管理。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】本专利技术涉及基于RFID的通行方向识别系统，属于无线通信
。本专利技术提出基于RFID的通行方向识别系统及方法，该系统在判定区域安装一组读卡器，读取通行人员或车辆所携带的RFID射频卡，根据不同读卡器读取到信息的时间差来判断人员或车辆通行方向，同时该系统能够统计出通行人员的通行时间、工作时间等信息，并将数据通过数据通信网络发送到远端服务器。本专利技术为企业或其他单位提供一种智能化、安全化以及信息化的人员管理系统，可有效地保障单位的规范运作与管理。【专利说明】基于RFID的通行方向识别系统及方法
本专利技术涉及基于RFID的通行方向识别系统，属于无线通信
。
技术介绍
RFID (射频识别：radio frequency identification)是一种非接触式的自动识别 技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据。由于其成本低廉，部署简单，已 经被广泛地应用于各种门禁考勤等人员管理系统中。 但目前基于RFID技术的各类门禁考勤等人员管理系统存在一定弊端。首先，大部 分系统使用的是接近式读卡装置，读卡距离较近，需要主动进行打卡操作，在人员流动大的 场合工作效率低，甚至无法使用；其次，现有系统无法判断人员通行方向，不能自动监控与 管理人员，需要在系统外通过人工方式进行判断、统计等操作。
技术实现思路
为了解决上述问题，这里提出一种基于RFID的通行方向识别系统，该系统在判定 区域安装一组(至少两个）读卡器，读取通行人员或车辆所携带的RFID射频卡，根据不同读 卡器读取到信息的时间差来判断人员或车辆通行方向，并将读卡数据通过互联网络发送到 上位机服务器存储记录。 为了实现上述目的，本专利技术的技术方案如下： 基于RFID的通行方向识别系统，读卡器通过移动通信基站和互联网与服务器建立TCP 连接；读卡器与读卡器之间通过有线以太网组成局域网；读卡器及读卡器与长波授时信号 发射台无线连接。 基于RFID的通行方向识别系统的识别方法：接入互联网的服务器，服务器中运行 上位机程序；在判定区域设置安装读卡器和读卡器，读卡器之间通过有线以太网组成局域 网；读卡器和读卡器之间通过有线以太网通信传送数据、对时指令；在读卡器能够收到长 波授时信号发射台发送的标准对时信号时，读卡器及读卡器通过长波授时信号发射台校准 本机时间，实现读卡器和读卡器之间的时间同步；若读卡器及读卡器无法收到长波授时信 号发射台的标准对时信号或信号受到干扰无法完成对时情况时，读卡器通过移动通信基站 连接互联网中授时服务器，获取标准时间，以校准自身时钟，再通过有线以太网向读卡器发 送对时指令，以实现主从设备间时间同步；读卡器通过移动通信基站和互联网与服务器建 立TCP连接，发送读卡记录和通行记录。 在判定区域安装一组读卡器，读卡器的布局根据不同应用环境设计(不同场合对 读卡器的读卡范围的限制不同，即部分场合在同一时间一张 RFID卡不能被两个读卡器同 时访问）。读卡器的数量根据实际判定区域面积可灵活配置，但至少安装两个读卡器。安装 的读卡器中一个作为主机，其余读卡器作为从机。主机与从机在硬件上相同，主、从机由软 件配置决定。作为从机的读卡器负责读卡，并去除读卡数据中的冗余数据，生成带时间戳的 读卡数据，并将读卡数据通过有线以太网发送到主机读卡器。作为主机的读卡器除具有和 从机读卡器相同的读卡功能外，还能将从机发来的读卡记录与主机的读卡记录进行时间戳 比较，通过方向判别算法生成通行记录，并将通行记录通过互联网发送到上位机服务器。 读卡过程中由于人员或车辆通过读卡器的读卡区域需要一段时间，连续读卡会产 生大量冗余数据，因此读卡器采用下述方法去除冗余数据。对于同一张卡(通过ID识别）， 读卡器第一次读到该卡时，生成读卡记录，读卡记录生成后启动超时定时器，若定时器超时 前没有再次读到该卡，则判定一个读卡记录结束；若在定时器超时前读到该卡数据，则更新 之前生成的读卡记录，并重新设定定时器，判定是否再次读到该卡数据。依此循环，直到生 成读卡记录。 主机读卡器中通行方向判别算法为：主机根据从机的读卡记录和本机的读卡记 录，合并同一卡号同一位置(前方/后方)的读卡记录，重新生成完整的读卡记录。读卡记录 中同一卡号的数据按时间由早到晚排序，在排序记录中提取通行记录，提取方法是根据生 成读卡记录的读卡器位置成对提取，如位置关系为"前-后"的两条记录生成的通行记录方 向为"进"，位置关系为"后-前"的两条记录生成的通行记录方向为"出"。每个卡的通行记 录生成后，保留最后一条读卡记录，在下一次生成通行记录前将该记录合并到读卡记录中。 上述算法实现的关键是主机读卡器与从机读卡器之间严格的时间同步，这里采用 长波授时同步与网络同步两种方式，以保证读卡器之间精确的时间同步。长波授时同步是 指每个读卡器通过长波授时电台发送的标准时间（北京时间）信号来校准自己的时钟，所有 读卡器时间与标准时间校准后即可保证读卡器间时间同步。网络同步是指主读卡器通过互 联网的时间服务器将本机时间同步为标准时间，再通过局域网将其他从机读卡器时间校准 为标准时间，以实现时间同步。系统中长波授时同步的优先级高于网络同步，在能收到有效 长波授时信号情况下系统使用授时台同步，当由于干扰或地理条件限制无法收到授时信号 时，系统使用网络同步方式同步时间。 读卡器由下述模块构成：电源模块、微处理器、RAM模块、FLASH模块、移动通信模 块、以太网接口模块、时钟模块、长波授时模块、RFID读卡模块、声光指示单元、配置接口。电 源模块，用于将外部提供的电源转换为各模块需要的工作电压，为读卡器供电，典型的是将 220V交流市电转换为5V和3. 3V直流电。微处理器，用于配制读卡器中各个模块，同时完成 对读卡数据的运算处理。RAM模块用于临时存储需要处理的读卡数据，或作为微处理器运算 的临时存储区。FLASH模块，用于保存需要掉电不丢失的数据，包括读卡器配置数据、未发送 的读卡记录、未发送的通行记录。移动通信模块，现有2G/3G/4G网络中能够进行IP数据通 信的模块，用于主机读卡器将通行记录发送到上位机服务器。以太网接口模块，用于主机读 卡器与从机读卡器之间进行数据通信。时钟模块，为读卡器提供标准时间，用于生成读卡记 录和通行记录的时间戳。长波授时模块，接收标准长波授时电台发送的授时信号，用于校对 读卡器的时钟模块。RFID读卡模块，用于读取人员或车辆所携带的RFID射频卡信息。声光 指示单元，通过蜂鸣器和发光二极管指示有效的读卡操作。配置接口，提供标准的接口，如 RS232、RS485,用于配置读卡器工作参数。 读卡器可配置的工作参数包括：类型，指定该读卡器运行在主机模式或从机模式； 设备ID，读卡器的唯一编号；位置，指定该读卡器安装位置为前方或后方；读卡超时时间， 超时定时器时间，用于去除通行过程中产生的冗余读卡数据；本地IP地址，该读卡器在有 线以太网（局域网）中的网络地址；子网掩码，局域网的子网掩码；本地端口，对于主机读卡 器，本地端口为局域网中监听的端口号，其它从机读卡器与该端口建立TCP连接，对于从机 本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于RFID的通行方向识别系统，其特征在于：读卡器（1）通过移动通信基站（4）和互联网（5）与服务器（6）建立TCP连接；读卡器（1）与读卡器（2）之间通过有线以太网（3）组成局域网；读卡器（1）及读卡器（2）与长波授时信号发射台（7）无线连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金桂月，金基宇，张义，李鹏，牟俊，李宝营，张龙，
申请(专利权)人：大连工业大学，
类型：发明
国别省市：辽宁;21