一种基于RFID的开关门状态检测方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于RFID的开关门状态检测方法及装置，包括：通过至少三个射频识别标签发射至少三个感应信号；通过至少一个天线接收至少一组感应信号，每组感应信号包括至少三个射频识别标签发射到同一个天线的至少三个感应信号；确定至少一组感应信号强度数据，每个感应信号的强度由发射该感应信号的射频识别标签与接收该感应信号的天线之间的距离和角度决定；根据至少一组感应信号强度数据和预先训练得到的分类器确定门的开关状态。本发明专利技术避免使用电磁感应装置存在被其他磁性器件替代，使密码锁误认为门处于真正关闭状态的可能。

A state detection method and device for switch gate based on RFID

The invention discloses a door switch RFID state detection method and device, which is based on a through at least three RFID tag transmits at least three induction signal; by receiving at least one set of sensing signal at least one antenna, each induction signal including at least three RFID tags to launch at least three sensor signals of the same antenna; determining at least one group of induction signal strength data, each sensor signal strength between the RFID tag antenna to transmit the sensing signal and receives the sensing signal of the distance and angle; the door switch state is determined according to at least one group of induction signal strength data and the pre trained classifier. The invention avoids the use of the electromagnetic induction device to be replaced by other magnetic devices, so that the password lock is mistaken for the possibility that the door is in a real closed state.

【技术实现步骤摘要】
一种基于RFID的开关门状态检测方法及装置
本专利技术属于状态检测
，更具体地，涉及一种基于射频识别(RadioFrequencyIdentification，RFID)的开关门状态检测方法及装置。
技术介绍
在生活中，人们总是关心门窗的开关状态，为防止门窗虚掩的情况发生，导致重要物品和财产失窃，在新型智能门窗上通常会设置提示报警装置。在中国专利技术专利CN201310434279中公开了一种智能门窗开关状态监测系统，系统通过当门窗开闭时感应磁铁与干簧管距离的远近不同，干簧管受磁场影响通断的原理，向控制中心发送电平变换信号来检测门窗开关状态。在另一篇技术专利说明书CN201521022394中也公开了一种使用柜门开关状态信息收集器监测门开关状态的方法，所用柜门开关状态信息收集器为若干个微动开关，一旦检测到柜门开关信息就通过光电隔离模块发送给微处理器处理。在这两种门窗开关状态检测系统中，都使用了电磁感应装置，电磁感应装置需要网络来提供技术支持，存在应用局限性。另外，电磁感应装置是在一定范围内检测磁场存在而判断门是否真正关闭，这种磁性器件不具有唯一性，不法分子利用人造的假磁场可能骗过电磁感应装置，让电磁感应装置误认为门处于关闭状态，存在一定的安全隐患。
技术实现思路
针对现有技术的缺陷，本专利技术的目的在于解决现有门窗开关状态检测系统需要网络支持，且其使用的电磁感应装置可能被人造假磁场干扰，无法准确判断门窗开关状态的技术问题。为实现上述目的，第一方面，本专利技术提供一种基于RFID的开关门状态检测装置，其特征在于，包括：至少三个RFID标签、至少一个天线、射频识别读写器以及处理单元；至少三个射频识别标签安装在所述门上的不同位置，用于发射至少三个感应信号；至少一个天线安装在门内空间，用于接收至少一组感应信号，每组感应信号包括所述至少三个射频识别标签发射到同一个天线的至少三个感应信号；射频识别读写器用于确定至少一组感应信号强度数据，每组感应信号强度数据根据所述每组感应信号中每个感应信号的强度确定，每个感应信号的强度由发射该感应信号的射频识别标签与接收该感应信号的天线之间的距离和角度决定；处理单元，用于根据所述至少一组感应信号强度数据和预先训练得到的分类器确定所述门的开关状态，所述训练得到的分类器通过所述门预先处于打开和关闭两种状态下所述至少一个天线预先接收的用于分类的多组感应信号强度数据训练得到。本专利技术通过RFID发射感应信号的方式，避免了开关状态检测装置需要网络支持和电磁感应装置可能被人造假磁场干扰的问题，可以准确判断门窗开关状态。需要说明的是，通常每个RFID标签的感应信号都有自己唯一的电子编码，因此天线通过接受RFID标签感应信号的方式判断门的开关状态不容易被其他人为干扰信号干扰，其安全程度较现有的开关门状态检测装置高很多。可选地，至少三个射频识别标签的安装位置为门中心、门靠近转轴一侧、门靠近侧沿一侧、门上沿以及门下沿中的至少三个位置。可选地，天线还用于发射射频信号，以使所述射频识别标签在所述射频信号的激发下发射所述感应信号。本专利技术选用的RFID读写器和RFID标签的频段可为超高频(902MHz～928MHz)范围，超高频下射频信号的感应距离为4到8米，穿透性强。另外，可通过采用抗金属的RFID标签，从而避免超高频的射频信号被铁制门窗屏蔽干扰。另外，天线还可以选择多个，例如4个，当门内空间为四方体时，可将四个天线分别安装在四方体六个面中的任意四面，以保证射频信号的全覆盖性，以及保证全方位全角度检测门上多个RFID标签的感应信号，提高门状态判断的精度。可选地，所述处理单元用于根据所述预先采集的感应信号强度数据和支持向量机SVM算法构建门开关状态分类器，所述门开关状态分类器用于将所述用于分类的多组感应信号强度数据进行二分类，将多维感应信号的强度数据转换到门开关状态对应二维数据，将门预先处于打开状态下的用于分类的多组感应信号强度数据标记为第一状态数据，将门预先处于关闭状态下的用于分类的多组感应信号强度数据标记为第二状态数据，当所述至少一组感应信号强度数据落入所述第一状态数据范围内时，所述门处于打开状态，当所述至少一组感应信号强度数据落入所述第二状态数据范围内时，所述门处于关闭状态。可以理解的是，二分类将分类出两种状态：第一状态和第二状态，两种状态分别对应门的开和关两种情况。需要说明的是，可以通过预先对门逐步递增开启角度的方式记录多组感应信号强度数据，例如：每开启2°、5°或10°…便采集至少一组感应信号强度数据，共采集5000组等门处于开启下的感应信号强度数据，以及在门关闭时，持续读取5000组等信号强度数据作为门处于关闭状态下感应信号强度数据，以用于后续对门状态进行分类。另外，为方便理解，第一状态可以通过数据“-1”指代，第二状态可以通过数据“1”指代。可选地，处理单元用来根据用于分类的多组感应信号强度数据训练分类器，首先需要对用于分类的多组感应信号强度数据进行预处理，完成数据筛选和缩放操作以使数据适于处理；然后，根据数据类型和分布情况选取合适的训练参数，将训练数据和参数输入到机器学习算法中，训练得到所述门开关状态分类器。需要说明的是，第一状态可以通过数据“-1”指代，第二状态可以通过数据“1”指代。具体地，维度a为多维感应信号的强度数据中的任意维度，即维度a的数据包括维度a对应的天线采集的多个感应信号强度数据。第二方面，本专利技术提供一种基于RFID的开关门状态检测方法，包括：通过至少三个射频识别标签发射至少三个感应信号，所述至少三个射频识别标签安装在门上的不同位置；通过至少一个天线接收至少一组感应信号，每组感应信号包括所述至少三个射频识别标签发射到同一个天线的至少三个感应信号，所述至少一个天线安装在门内空间；确定至少一组感应信号强度数据，每组感应信号强度数据根据所述每组感应信号中每个感应信号的强度确定，每个感应信号的强度由发射该感应信号的射频识别标签与接收该感应信号的天线之间的距离和角度决定；根据所述至少一组感应信号强度数据和预先训练得到的分类器确定所述门的开关状态，所述预先训练得到的分类器通过所述门预先处于打开和关闭两种状态下所述至少一个天线预先接收的用于分类的多组感应信号强度数据训练得到。可选地，至少三个射频识别标签的安装位置为门中心、门靠近转轴一侧、门靠近侧沿一侧、门上沿以及门下沿中的至少三个位置。可选地，该方法还包括：通过所述天线发射射频信号，以使所述射频识别标签在所述射频信号的激发下发射所述感应信号。可选地，根据所述预先采集的感应信号强度数据和支持向量机SVM算法构建门开关状态分类器，所述门开关状态分类器用于将门预先处于打开和关闭两种状态下所述至少一个天线预先接收的用于分类的多组感应信号强度数据进行二分类，将多维感应信号的强度数据转换到门开关状态对应二维数据，将门预先处于打开状态下的用于分类的多组感应信号强度数据标记为第一状态数据，将门预先处于关闭状态下的用于分类的多组感应信号强度数据标记为第二状态数据；当所述至少一组感应信号强度数据落入所述第一状态数据范围内时，所述门处于打开状态，当所述至少一组感应信号强度数据落入所述第二状态数据范围内时，所述门处于关闭状态。可选地，根据用于分类的多组感应信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于RFID的开关门状态检测装置，其特征在于，包括：至少三个射频识别RFID标签、至少一个天线、射频识别读写器以及处理单元；所述至少三个射频识别标签安装在门上的不同位置，用于发射至少三个感应信号；所述至少一个天线安装在门内空间，用于接收至少一组感应信号，每组感应信号包括所述至少三个射频识别标签发射到同一个天线的至少三个感应信号；所述射频识别读写器用于确定至少一组感应信号强度数据，每组感应信号强度数据根据所述每组感应信号中每个感应信号的强度确定，每个感应信号的强度由发射该感应信号的射频识别标签与接收该感应信号的天线之间的距离和角度决定；所述处理单元，用于根据所述至少一组感应信号强度数据和预先训练得到的分类器确定所述门的开关状态，所述预先训练得到的分类器通过所述门预先处于打开和关闭两种状态下所述至少一个天线预先接收的用于分类的多组感应信号强度数据训练得到。

【技术特征摘要】
1.一种基于RFID的开关门状态检测装置，其特征在于，包括：至少三个射频识别RFID标签、至少一个天线、射频识别读写器以及处理单元；所述至少三个射频识别标签安装在门上的不同位置，用于发射至少三个感应信号；所述至少一个天线安装在门内空间，用于接收至少一组感应信号，每组感应信号包括所述至少三个射频识别标签发射到同一个天线的至少三个感应信号；所述射频识别读写器用于确定至少一组感应信号强度数据，每组感应信号强度数据根据所述每组感应信号中每个感应信号的强度确定，每个感应信号的强度由发射该感应信号的射频识别标签与接收该感应信号的天线之间的距离和角度决定；所述处理单元，用于根据所述至少一组感应信号强度数据和预先训练得到的分类器确定所述门的开关状态，所述预先训练得到的分类器通过所述门预先处于打开和关闭两种状态下所述至少一个天线预先接收的用于分类的多组感应信号强度数据训练得到。2.根据权利要求1所述的开关门状态检测装置，其特征在于，所述至少三个射频识别标签的安装位置为门中心、门靠近转轴一侧、门靠近侧沿一侧、门上沿以及门下沿中的至少三个位置。3.根据权利要求1或2所述的开关门状态检测装置，其特征在于，所述天线还用于发射射频信号，以使所述射频识别标签在所述射频信号的激发下发射所述感应信号。4.根据权利要求1或2所述的开关门状态检测装置，其特征在于，所述处理单元用于根据所述预先采集的感应信号强度数据和支持向量机SVM算法构建门开关状态分类器，所述门开关状态分类器用于将所述用于分类的多组感应信号强度数据进行二分类，将多维感应信号的强度数据转换到门开关状态对应二维数据，将门预先处于打开状态下的用于分类的多组感应信号强度数据标记为第一状态数据，将门预先处于关闭状态下的用于分类的多组感应信号强度数据标记为第二状态数据，当所述至少一组感应信号强度数据落入所述第一状态数据范围内时，所述门处于打开状态，当所述至少一组感应信号强度数据落入所述第二状态数据范围内时，所述门处于关闭状态。5.根据权利要求4所述的开关门状态检测装置，其特征在于，所述处理单元根据用于分类的多组感应信号强度数据训练分类器，首先需要对用于分类的多组感应信号强度数据进行预处理，完成数据筛选和缩放操作以使数据适于处理；然后，根据数据类型和分布情况选取合适的训练参数，将训练数据和参数输入到机器学习算法中，训练得...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁巍，肖天赐，李佳桓，尤新革，丁俊杰，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42