一种多向定向网关、出入方向检测系统以及出入方向检测方法技术方案

本发明专利技术涉及一种多向定向网关，包括壳体、支架、主控单元以及若干定向接收单元；定向接收单元包括无线射频芯片以及与无线射频芯片连接的定向天线，用于接收信号源发送的无线射频信号，获取唯一识别码以及信号强度值；主控单元包括微控制器模块以及移动通信模块；微控制器模块用于根据各个定向接收单元接收相同无线射频信号时的不同信号强度值确定信号源的所在区域，根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定信号源的移动方向和时间，最终通过移动通信模块上传相关包括唯一识别码以及对应的移动方向和时间在内的数据。本发明专利技术有益效果在于多向定向网关可检测配套的电子射频标签的以多向定向网关为基点的移动方向和时间。

A Multi-Directional Gateway, Entry-Exit Direction Detection System and Entry-Exit Direction Detection Method

【技术实现步骤摘要】
一种多向定向网关、出入方向检测系统以及出入方向检测方法
本专利技术涉及校园出入考勤领域，具体涉及一种多向定向网关、出入方向检测系统以及出入方向检测方法。
技术介绍
现有一种校园RFID远距离考勤系统，包括随学生携带以校牌或手环形式的电子射频标签、射频接收网关以及服务器，其中射频接收网关数量为两个且分别安装在校门内以及校门外，通过校门内外的射频接收网关接收同一学生的射频信号的先后顺序判断出入方向。该系统可在不改变校园大门的环境、不改变学生进出行为情况下，当学生进出校门时自动批量识读学生进出考勤的数据，自动判断学生是到校还是离校，然后通过短信、微信、app等方式将出入校信息发送到家长那里。然而目前这套系统也存在着不足，具体的，因为需要射频接收网关分别接收校门内外的射频信号，故而通常需要在校门内外分别安装一个具备定向天线的射频接收网关，使射频接收网关的主要信号辐射范围分别覆盖校门内外的空旷区域，如图1所示，这就对射频接收网关的安装位置提出较大的要求，射频接收网关安装高度通常在2.5米以上，需要有特定的立柱或其他支撑物用于安装和支撑射频接收网关，而有些学校校门内外并没有合适地方安装射频接收网关，即使强行在空旷区域设置支撑物安装射频接收网关，不仅阻碍人员、车辆通行，而且也不美观，另外射频接收网关还需从别处拉电线，十分麻烦且存在隐患。
技术实现思路
为避免
技术介绍
的不足之处，本专利技术提供一种多向定向网关，可检测配套的电子射频标签的以多向定向网关为基点的移动方向和时间，降低网关的安装要求。本专利技术提出的一种多向定向网关，包括壳体、支架、主控单元以及若干与主控单元连接且以主控单元为中心分别朝向不同方向的定向接收单元；定向接收单元包括无线射频芯片以及与无线射频芯片连接的定向天线，用于接收定向天线信号辐射范围内信号源发送的无线射频信号，然后获取无线射频信号中的唯一识别码以及该无线射频信号的信号强度值，并将唯一识别码与对应的信号强度值传输至主控单元；主控单元包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的移动通信模块；微控制器模块用于根据各个定向接收单元接收相同无线射频信号时的不同信号强度值确定信号源的所在区域，根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定信号源的移动方向和时间；微控制器模块还用于通过移动通信模块上传包括唯一识别码以及对应的移动方向和时间在内的数据。进一步的，壳体包括保护定向接收单元的第一壳体和保护主控单元第二壳体；第一壳体通过万向接头与支架连接，并可通过万向接头调整角度；第二壳体与支架固定连接；第一壳体和第二壳体上分别设有可供数据线穿过的通孔，主控单元与定向接收单元之间通过数据线进行数据交互。本专利技术还提出的一种出入方向检测系统，包括随身或随物携带的电子射频标签、安装在出入口处的多向定向网关以及服务器；电子射频标签用于周期性发送包括唯一识别码在内的无线射频信号；多向定向网关包括多组定向接收单元，每组定向接收单元包括至少一个定向接收单元，每组定向接收单元的主要信号辐射范围分别覆盖出入口处的每个可行区域；多向定向网关用于接收信号辐射范围内电子射频标签发送的无线射频信号，并根据各个定向接收单元接收相同无线射频信号时的不同信号强度值确定电子射频标签的所在区域，根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定电子射频标签的出入方向和时间;多向定向网关还用于将包括电子射频标签的唯一识别码以及对应的出入方向和时间在内的数据上传至服务器；服务器用于根据唯一识别码确定对应的人员或物体身份，并记录该人员或物体在该多向定向网关所在出入口处的出入方向和时间。进一步的，服务器还用于将包括人员出入方向和时间的信息发送给该人员相关监护人的移动终端。进一步的，服务器还用于根据多向定向网关所在出入口处的规定移动方向以及物体的出入方向判断该物体是否逆向移动。本专利技术还提出的一种出入方向检测方法，包括：获取信号源发送的无线射频信号以及其中的唯一识别码；获取该无线射频信号被各个独立定向接收单元接收时的信号强度值；比较各信号强度值并确定最大的信号强度值对应的定向接收单元；确定信号源发送该无线射频信号时的所在区域，所在区域根据定向接收单元的主要信号辐射范围的分布而确定；确定信号源的初始所在区域和最终所在区域；根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定信号源的出入状态。进一步的，确定信号源的初始所在区域和最终所在区域的步骤前还包括：根据唯一识别码确定距上次发送时间超过预设时间的信号源。本专利技术还提出的一种设备终端，包括用于存储程序的存储器和用于执行所述程序的处理器，所述程序被处理器执行时实现任意一项如上所述方法的步骤。本专利技术有益效果在于多向定向网关可检测配套的电子射频标签的以多向定向网关为基点的移动方向和时间，同时基于多向定向网关的出入方向检测系统可检测携带电子射频标签的人或物的出入方向，同时可降低对于网关的安装要求。附图说明图1是现有校园RFID远距离考勤系统的一种网关布置示意图。图2是实施例1多向定向网关的结构立体示意图。图3是实施例1多向定向网关的结构爆炸示意图。图4是实施例1多向定向网关的硬件模块组成示意图。图5是单个定向接收单元的水平方向信号辐射图。图6是两个定向接收单元整合后的简略水平方向信号辐射图。图7是四个定向接收单元整合后的简略水平方向信号辐射图。图8实施例2和实施例3出入方向检测系统的系统组成示意图。图9是实施例4出入方向检测方法的流程示意图。具体实施方式以下结合附图和具体实施例对本专利技术作进一步说明。实施例1，参照附图1-7，一种多向定向网关，包括支架110、主控单元120、若干与主控单元120连接的定向接收单元140以及分别用于保护主控单元120和定向接收单元140的主控壳体130和接收壳体150；主控壳体130固定在支架110上，接收壳体150通过万向接头160与支架110固定连接并可通过万向接头160调整角度；主控单元120与定向接收单元140之间通过数据线进行数据交互，接收壳体150和主控壳体130底部分别设有可供数据线穿过的通孔；定向接收单元140以主控单元120为中心朝向不同方向，包括无线射频芯片141以及与无线射频芯片141连接的定向天线142，用于接收定向天线142信号辐射范围内信号源发送的无线射频信号，然后获取无线射频信号中的唯一识别码以及该无线射频信号的信号强度值，并将唯一识别码与对应的信号强度值传输至主控单元120；主控单元120包括微控制器模块121以及与微控制器模块121连接的移动通信模块122；微控制器模块121用于根据各个定向接收单元140接收相同无线射频信号时的不同信号强度值确定信号源的所在区域，根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定信号源的移动方向和时间；微控制器模块121还用于通过移动通信模块122上传包括唯一识别码以及对应的移动方向和时间在内的数据至对应的服务器；移动通信模块122优选GPRS模块。本专利技术的主要原理如下：具体实现功能分为两步：第一，多向定向网关包括多个各自独立的定向接收单元140，独立的定向接收单元140意味着如果有信号源在网关的信号辐射范围内，则每个定向接收单元140可能会同时接收到该信号源发送的射频信号并获取其中的唯一识别码以及对应的信号强度值；每个定向接收单元140包括一个定向天线142，使每个本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种多向定向网关，其特征在于：包括壳体、支架、主控单元以及若干与主控单元连接且以主控单元为中心分别朝向不同方向的定向接收单元；所述定向接收单元包括无线射频芯片以及与无线射频芯片连接的定向天线，用于接收所述定向天线信号辐射范围内信号源发送的无线射频信号，然后获取无线射频信号中的唯一识别码以及该无线射频信号的信号强度值，并将唯一识别码与对应的信号强度值传输至所述主控单元；所述主控单元包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的移动通信模块；所述微控制器模块用于根据各个所述定向接收单元接收相同无线射频信号时的不同信号强度值确定信号源的所在区域，根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定信号源的移动方向和时间；所述微控制器模块还用于通过移动通信模块上传包括所述唯一识别码以及对应的移动方向和时间在内的数据。

【技术特征摘要】
1.一种多向定向网关，其特征在于：包括壳体、支架、主控单元以及若干与主控单元连接且以主控单元为中心分别朝向不同方向的定向接收单元；所述定向接收单元包括无线射频芯片以及与无线射频芯片连接的定向天线，用于接收所述定向天线信号辐射范围内信号源发送的无线射频信号，然后获取无线射频信号中的唯一识别码以及该无线射频信号的信号强度值，并将唯一识别码与对应的信号强度值传输至所述主控单元；所述主控单元包括微控制器模块以及与微控制器模块连接的移动通信模块；所述微控制器模块用于根据各个所述定向接收单元接收相同无线射频信号时的不同信号强度值确定信号源的所在区域，根据初始所在区域和最终所在区域的变化确定信号源的移动方向和时间；所述微控制器模块还用于通过移动通信模块上传包括所述唯一识别码以及对应的移动方向和时间在内的数据。2.根据权利要求1所述的一种多向定向网关，其特征在于：所述壳体包括保护所述定向接收单元的第一壳体和保护所述主控单元第二壳体；所述第一壳体通过万向接头与所述支架连接，并可通过万向接头调整角度；所述第二壳体与所述支架固定连接；所述第一壳体和第二壳体上分别设有可供数据线穿过的通孔，所述主控单元与定向接收单元之间通过所述数据线进行数据交互。3.一种出入方向检测系统，包括随身或随物携带的电子射频标签、安装在出入口处的多向定向网关以及服务器；所述电子射频标签用于周期性发送包括唯一识别码在内的无线射频信号；所述多向定向网关包括多组定向接收单元，每组定向接收单元包括至少一个定向接收单元，每组所述定向接收单元的主要信号辐射范围分别覆盖出入口处的每个可行区域；所述多向定向网关用于接收信号辐射范围内所述电子射频标签发送的无线...

【专利技术属性】
技术研发人员：洪辉旭，吴凯宁，徐磊，阮传东，管乐丰，张杰，陈龙，
申请(专利权)人：浙江天地人科技有限公司，
类型：发明
国别省市：浙江,33