基于成对RFID标签的监护方法技术

本发明专利技术公开了一种基于成对RFID标签的监控方法，主要解决现有技术对监控对象实时定位成本高、设备携带不便的问题。其实现方案为：对RFID标签进行编码得到由监护人佩戴的父标签和由被监护人佩戴的子标签；在监测场所的关键位置处布置RFID阅读器；监控服务中心通过阅读器对父标签与子标签进行定位，并将定位结果显示在监护人手机上；当阅读器识别到父标签与子标签之间的距离超过安全距离时，监控服务中心触发监护人手机报警器；当监控服务中心检测到被监护人独自出现在监测场所出入口时触发报警器，提醒安保人员进行拦截。本发明专利技术成本低、实时性强，且能够实现一对多的监控，可用于防止被监护人在商场、超市、车站这些公共场所的丢失。

【技术实现步骤摘要】
基于成对RFID标签的监护方法
本专利技术属于通信
，特别涉及一种监护方法，具体来说是一种利用射频识别RFID阅读器对RFID父子标签进行成对识别，并通过信号强度值进行定位，可用于商场、车站的室内人员监测或被监护物品丢失。
技术介绍
众所周知，好奇心强且防范力差的儿童，患老年痴呆症的老人、心智残障人士等弱势群体都需要监护人长时间的监管与保护。而在人流量大的场所如商场、火车站和医院等地，被监护人尤其容易走丢，甚至被人贩子拐卖。近年来类似的事件屡见不鲜，因此开发一种针对监护人与被监护人的定位监控预警系统是非常必要的。目前，已有的定位技术主要有GPS、Wi-Fi、ZigBee和射频识别RFID，其中：GPS，一种成熟的定位技术技术，现已广泛应用于室外定位，但是由于室内环境中存在的信号多径衰落效应、非视距效应、信号反射与吸收等问题，GPS定位技术不适用于室内定位。Wi-Fi定位技术，是由近年无线网的普及而快速发展起来的一种定位技术，但是Wi-Fi技术的定位精度较差，并且需要随身携带Wi-Fi信号的接收机，成本高、精度差、携带不便，因此不适用于对监护人与被监护人进行实时定位监控。ZigBee定位技术，是在待定位区域布置大量参考节点，通过无线通信的方式形成一个网络系统，采集待定位点的信号强度信息从而实现定位，但是ZigBee系统需要布置大量参考节点，耗费人力物力，成本高，且定位精度差，因此不适用于对监护人与被监护人进行实时定位监控。射频识别RFID定位技术，是通过电磁场耦合来发射电磁波进行信息传递，用来识别目标和对目标进行实时跟踪定位，且RFID标签有体积小、可随身携带、可重复使用、价格低廉、便于隐藏等特点，适用于对监护人与被监护人进行实时定位监控。在授权公告号为205486649U的《一种基于射频识别技术的小孩危险预防系统》的专利技术专利中，提出了使用RFID进行危险预防的两种措施，其一是将电子标签贴在危险品上，将阅读器安置在小孩身上，探测到距离危险品很近时触发报警器报警；其二是小孩佩戴电子标签，在看护人身上安置阅读器，当两者距离超过安全距离触发报警器报警。但这两种方法均需要将阅读器佩戴在小孩或者大人身上，由于阅读器价格昂贵且体积较大佩戴很不方便，并且报警器无法给出小孩的相对位置或指出寻找小孩的大致方向。除此之外，目前关于预防小孩丢失的已有技术，还有儿童手表以及儿童用智能手机等，使用这些装置，不仅制作成本昂贵，佩戴在小孩身上很容易丢失或被偷窃，而且智能手表与手机的待机时间都较短，仅有一到两日的续航时间，若没有及时充电，出现紧急情况时是无法发送给监护人的。
技术实现思路
本专利技术的目的在于针对上述现有技术的不足，提出一种基于成对RFID标签的监护方法，以避免携带RFID阅读器，降低成本，实现监护人对被监护人的实时定位监控，预防被监护人丢失。本专利技术的技术方案是这样实现的：一、技术原理：射频识别技术是通过RFID阅读器发射射频信号形成一个射频场，当RFID标签处于该射频场内时产生感应电流，从而获得能量并将标签内存储的信息发送给阅读器，阅读器接受信号并传送给中央信息系统进行数据处理，中央信息系统将信号强度值通过对数—常态分布传播损耗模型转换为阅读器与RFID标签之间的距离值，从而得到RFID标签的位置信息。其中RFID标签反射回阅读器的信号具有较强的穿透性，可以穿过纸张，木材，塑料，墙壁等非金属的材质。RFID传输的数据也可以进行加密，从而保证了数据传输的安全可靠性。并且RFID阅读速度很快，通常在100ms之内，因此实时性很强。针对在监测场所内，监护人与被监护人容易走散，被监护人可能会被拐卖或发生危险，并且在人流量大的地方很难找到走失的被监护人所处位置的情况，本专利技术设想在监测场所各个关键位置处安装射频识别RFID阅读器，给每对监护人与n个被监护人分别佩戴RFID父标签与n个RFID子标签，阅读器每经过一段时间进行一次识别，将数据传给监控服务中心，对标签进行实时监控，并将定位结果显示在监护人的手机APP中。当监控服务中心通过阅读器识别到RFID父标签与任意一个RFID子标签之间的距离超过安全距离时，触发监护人的手机APP报警器报警。监护人可通过手机APP中的定位结果寻找走失的被监护人。当检测到被监护人在没有监护人陪伴的情况下独自离开监测场所时，触发监护人手机APP报警器，同时触发监护场所报警器，提醒安保人员采取行动，防止被监护人被拐卖或者独自离开监护场所。根据上述技术原理，本专利技术的实现技术包括如下：(1)为每一位监护人与其相应的n个被监护人选取任意的n+1个射频识别RFID标签进行编码，并将该监护人设定的与被监护人之间的安全距离S和各自的身份信息存储在编码中，得到由监护人佩戴的射频识别RFID父标签R0和由被监护人佩戴的射频识别RFID子标签R1，R2，…，Rn；(2)将父标签R0的编码信息和每一个子标签R1，R2，…，Rn的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；(3)在室内的不同关键位置安装阅读器，监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置；(4)监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息筛选出每对射频识别RFID标签，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；(5)设定阅读器读取信息的时间间隔T；(6)阅读器根据设定的时间间隔T读取每对父标签R0与其子标签Ri的信号强度值，监控服务中心根据信号强度值计算每个标签相对于阅读器的实时距离以及父标签R0与每个子标签Ri之间的实时距离Di，1<＝i<＝n；(7)监控服务中心根据每个标签相对于阅读器的实时距离，对父标签R0与子标签Ri分别进行定位，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；(8)监控服务中心将步骤(5)得到的实时距离Di与存储在编码中的安全距离S进行比较：若Di>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与子标签Ri之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；若Di<＝S，不触发报警器；(9)监控服务中心对监测场所的入口与出口处的阅读器检测到的信号强度进行判断：当能检测到子标签Ri的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器与该出入口处安装的报警器，提醒监护人与监测场所出入口处的安保人员采取行动，避免被监护人被拐卖或者独自离开监测场所，返回步骤(6)；否则，不触发报警器，返回步骤(6)。本专利技术与现有技术相比，具有以下优点：1)本专利技术由于在RFID测距的基础上进行定位，与现有技术相比，将定位结果显示在手机上，为监护人指出被监护人的相对位置，使得监护人能够更加快速地寻找到脱离监控范围的被监护人。2)本专利技术由于使用RFID技术进行的定位，能够应对复杂的室内环境，其灵活性较强，既满足了实际应用要求，又减小了计算复杂度，实时性更强。3)本专利技术由于对监护人与被监护人在监测场所内使用佩戴轻巧灵便的RFID标签进行监护，与现有技术相比本文档来自技高网...

【技术保护点】
基于成对RFID标签的监护方法，其特征在于，包括：(1)为每一位监护人与其相应的n个被监护人选取任意的n+1个射频识别RFID标签进行编码，并将该监护人设定的与被监护人之间的安全距离S和各自的身份信息存储在编码中，得到由监护人佩戴的射频识别RFID父标签R0和由被监护人佩戴的射频识别RFID子标签R1，R2，…，Rn；(2)将父标签R0的编码信息和每一个子标签R1，R2，…，Rn的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中，即R0‑R1，R0‑R2，…，R0‑Rn；(3)在室内的不同关键位置安装阅读器，监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置；(4)监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息筛选出每对射频识别RFID标签，即R0‑R1，R0‑R2，…，R0‑Rn；(5)设定阅读器读取信息的时间间隔T；(6)阅读器根据设定的时间间隔T读取每对父标签R0与其子标签Ri的信号强度值，监控服务中心根据信号强度值计算每个标签相对于阅读器的实时距离以及父标签R0与每个子标签Ri之间的实时距离Di，1<＝i<＝n；(7)监控服务中心根据每个标签相对于阅读器的实时距离，对父标签R0与子标签Ri分别进行定位，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；(8)监控服务中心将步骤(5)得到的实时距离Di与存储在编码中的安全距离S进行比较：若Di>S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与子标签Ri之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；若Di<＝S，不触发报警器；(9)监控服务中心对监测场所的入口与出口处的阅读器检测到的信号强度进行判断：当能检测到子标签Ri的信号强度值，而检测不到父标签R0的信号强度值时，监控服务中心触发该监护人的手机APP报警器与该出入口处安装的报警器，提醒监护人与监测场所出入口处的安保人员采取行动，避免被监护人被拐卖或者独自离开监测场所，返回步骤(6)；否则，不触发报警器，返回步骤(6)。...

【技术特征摘要】
1.基于成对RFID标签的监护方法，其特征在于，包括：(1)为每一位监护人与其相应的n个被监护人选取任意的n+1个射频识别RFID标签进行编码，并将该监护人设定的与被监护人之间的安全距离S和各自的身份信息存储在编码中，得到由监护人佩戴的射频识别RFID父标签R0和由被监护人佩戴的射频识别RFID子标签R1，R2，…，Rn；(2)将父标签R0的编码信息和每一个子标签R1，R2，…，Rn的编码信息以成对的方式存入监控服务中心的数据库中，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；(3)在室内的不同关键位置安装阅读器，监控服务中心通过阅读器对监测场所的射频识别RFID标签进行检测，并提取检测到的标签的编码信息和信号强度值，同时记录阅读器自身的位置；(4)监控服务中心通过各射频识别RFID标签的编码信息筛选出每对射频识别RFID标签，即R0-R1，R0-R2，…，R0-Rn；(5)设定阅读器读取信息的时间间隔T；(6)阅读器根据设定的时间间隔T读取每对父标签R0与其子标签Ri的信号强度值，监控服务中心根据信号强度值计算每个标签相对于阅读器的实时距离以及父标签R0与每个子标签Ri之间的实时距离Di，1&lt;＝i&lt;＝n；(7)监控服务中心根据每个标签相对于阅读器的实时距离，对父标签R0与子标签Ri分别进行定位，并将定位信息发送至监护人的手机上显示；(8)监控服务中心将步骤(5)得到的实时距离Di与存储在编码中的安全距离S进行比较：若Di&gt;S，则监控服务中心触发监护人的手机APP报警器，监护人通过手机APP上的定位信息寻找被监护人，直至监控服务中心检测到父标签R0与子标签Ri之间的距离小于安全距离S时，解除监护人手机APP的警报；若Di&lt;＝S，不触发报警器；(9)监控服务中心...

【专利技术属性】
技术研发人员：李颖，鲁瑞颖，
申请(专利权)人：西安电子科技大学，
类型：发明
国别省市：陕西,61