一种社交距离监控与追溯装置及其方法制造方法及图纸

一种社交距离监控与追溯装置及其方法属于应用于传染病防控的医疗物联网无线识别技术领域，涉及到一种社交距离监控与追溯装置及其方法。应用与传染病防控领域的对人们社交距离进行监控和追溯的电子装置，由主控单元、前向识别模块、背向识别模块、NFC存储模块、报警模块组成。用户佩戴该装置之后，可以通过该装置发射和接收无线信号，进行前后全方位的身份识别和距离判断；当与有佩戴装置的其他用户距离小于设定的安全距离时，该装置会对佩戴的用户进行声、光和振动等形式的报警，并在装置内存储小于安全距离的其他用户的设备ID，可以通过蓝牙、NFC等方式读取以便后期的查询和追溯。

【技术实现步骤摘要】
一种社交距离监控与追溯装置及其方法
本专利技术属于应用于传染病防控的医疗物联网无线识别
，涉及到一种社交距离监控与追溯装置及其方法。技术背景在日常的工作生活中，如何对COVID-19进行有效的防控。在众多防控措施中，保持安全的社交距离的原则是世卫组织与各国积极推荐的措施。随着社会的进一步开放，人们逐步摘掉口罩，安全社交距离的保持显得尤为重要。另一方面，对COVID-19病毒感染人员的密切接触者的调查也是传染病防控的一个关键手段。目前，对安全距离保持的措施还是停留的比较“原始”的状态，基本是依靠人员主动提醒，地面划警示线，甚至个人佩戴所谓“距离保持帽”、“距离保持环”等简易装置实现，效果很难尽如人意。对COVID-19病毒感染人员的密切接触者进行流行病学调查，目前虽然已经结合了大数据和移动通信定位技术进行了分析，但是仍然存在精度差，误差率、漏查率高的问题，无法准确判断人员在某一具体环境内，是否真正达到密切接触者的标准；也无法准确的追溯COVID-19病毒感染者在某个特定区域到底与哪些人进行了近距离接触。有鉴于此，如何设计一种提供给用户成本低，佩戴方便的设备，可以对距离小于设定安全距离的设备佩戴的用户进行报警提醒；同时该设备又可以记录一定时间内与该佩戴用户距离小于安全距离的密切接触者绑定的设备ID以备追溯，提高流行病学调查的精度和效率，这些都是本专利技术的重点之所在。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于弥补现有措施的不足之处而提出的应用与传染病防控领域的对人们社交距离进行监控和追溯的电子装置，即在用户佩戴该装置之后，可以通过该装置发射和接收无线信号，进行前后全方位的身份识别和距离判断；当与有佩戴装置的其他用户距离小于设定的安全距离时，该装置会对佩戴的用户进行声、光和振动等形式的报警，并在装置内存储小于安全距离的其他用户的设备ID，可以通过蓝牙、NFC等方式读取以便后期的查询和追溯。本专利技术装置是由主控单元、前向识别模块、背向识别模块、NFC存储模块、报警模块组成，主控单元采用嵌入式处理器(MCU芯片等)实现，通过数字接口分别与报警模块、传感器模块、蓝牙通信模块相连接，前向识别模块是由前向无线收发单元和前向定向天线组成，是通过射频接口相连接；背向识别模块是由背向无线收发单元和背向定向天线组成，是通过射频接口相连接，前向识别模块与背向识别模块通过数字接口分别与主控单元无线连接；NFC存储模块由存储器和NFC接口一体的NFC双界面芯片实现，NFC存储模块与主控单元通过数字接口相连接。进一步而言报警模块采用发光二极管、蜂鸣器、振动马达组成，进一步而言传感器模块主要采用温度传感器与心率传感器等模块组成，进一步而言蓝牙通信模块主要采用蓝牙芯片实现。进一步而言前向识别模块与背向识别模块中的无线收发单元采用的射频收发芯片实现(如2.4GHzISM频段射频芯片等)，前向定向天线与后向定向天线采用微带天线实现。本专利技术提供一种对人们社交距离进行监控与追溯的电子装置的实现方法，为了实现用户的全向检测，前向识别模块佩戴在用户的前向；背向识别模块安装在用户的背向。本电子装置为了实现用户佩戴装置后的交互识别并且互不扰之特点，装置正常工作时，主控单元控制本装置处于周期性的工作模式，如下所述：主控单元会将一个工作周期Tw，分成Nt个发射时隙，每一个工作周期内，主控单元都会在1到Nt之间取两个随机数Nf和Nb，分别作为前向识别模块和背向识别模块的发射时隙数；当该电子装置靠近NFC读写器的时候，会通过NFC存储模块自动与NFC读写器通信，将NFC存储模块中的存储信息上传至手机、读卡器等上位机设备；当该电子装置通过蓝牙模块接入到手机等蓝牙上位机设备时，上位机可以通过交互指令设置该电子装置的安全距离、超标温度等参数，同时也可以通过蓝牙模块读取其内部的存储信息；前向识别模块与背向识别模块的无线收发单元在发射时隙之外的时隙均通过主控单元设定为接收模式。前向识别模块与背向识别模块到了各自发射时隙时会通过各自的无线模块发射设备的ID编码等信息以供其他用户识别。前向识别模块与背向识别模块在接收模式时会自动接收其他设备发射的设备ID，并将接收到的ID编码和无线信号的相关参数(信号幅度或者相位、到达时间等)发送至主控单元。主控单元根据这些信号参数判断自身与该设备之间的距离，如果超过设定的安全距离，则通过报警模块进行蜂鸣、闪灯或者振动的方式报警，并且将该ID编码等信息与当前时间记录等信息到NFC存储模块之中。在每个工作周期内，主控单元会通过传感器模块测量用户的体温，如果用户体温超过设定温度，则通过报警器模块进行蜂鸣、闪灯或者振动的方式报警，并且将超标体温与当前时间记录到NFC存储模块之中。一种对人们社交距离进行监控与追溯的电子装置的实现方法具体步骤表述如下：(1)本装置上电后，根据设定的参数进行设备的初始化，设定工作周期为Tw，包含Nt个工作时隙；(2)初始化之后，主控单元进入循环工作模式，Nc为时隙计数，初始值设为0；主控单元采用随机算法在1和Nt之间取Nb和Nf两个随机数，分别作为前向识别模块和背向识别模块的发射时隙；(3)如果此时有NFC读写设备接入，则主控单元通过NFC存储模块进入NFC指令交互状态，进行装置的参数配置和存储数据的读取；(4)如果此时有蓝牙读写设备接入，则主控单元通过蓝牙模块进入蓝牙指令交互状态，进行装置的参数配置和存储数据的读取；(5)主控单元将前向识别模块与背向识别模块设为无线接收模式；(6)Ts定时器清零，开始计时；(7)前向识别模块与背向识别模块在接收模式下，如果前向识别模块或者背向识别模块接收到其他装置发送的无线信号，则进入到接收信号处理模式。主控单元则会根据无线信号的参数(幅度、相位、到达时间等)，判断本用户与信号发送方用户之间的距离。如果距离小于设定的安全距离，则主控单元会通过报警模块进行声、光或者振动等形式进行报警，并将接收到发射装置的ID、接收时间等信息记录到NFC存储模块之中，如果距离大于安全距离，则主控单元会使报警模块处于关闭状态，进行完以上处理之后，主控单元将前向识别模块与后向识别模块重新设定为无线信号接收模式；(8)如果此时Ts定时器没有超时，则返回(7)，本装置处于循环接收与处理状态；(9)如果此时Ts超时，则将执行时隙计数器Nc累加1，如果Ts没有超时，则顺序向下执行；(10)如果此时Nc大于Nt：说明一个工作周期结束，开始进行传感器处理模式，主控单元通过系统对传感器进行参数读取，如有温度、心率等参数超过设定阈值，则系统处于传感器报警状态，系统会通过报警模块进行声、光或者振动等方式进行报警，并将超标数据和时间记录到NFC存储模块之中。如果没有报警，则关闭报警模块；以上操作之后，转入(2)进行工作周期内循环工作模式，(11)如果Nc不大于Nt：则顺序向下执行，(12)如果此时Nc＝Nb，则进入前向识别模块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种社交距离监控与追溯装置，主要是由主控单元、前向识别模块、背向识别模块、NFC存储模块、报警模块组成，主控单元通过数字接口分别与报警模块、传感器模块、蓝牙通信模块相连接，前向识别模块是由前向无线收发单元和前向定向天线组成，是通过射频接口相连接；背向识别模块是由背向无线收发单元和背向定向天线组成，是通过射频接口相连接，前向识别模块与背向识别模块通过数字接口分别与主控单元无线连接；NFC存储模块与主控单元通过数字接口相连接。/n

【技术特征摘要】
1.一种社交距离监控与追溯装置，主要是由主控单元、前向识别模块、背向识别模块、NFC存储模块、报警模块组成，主控单元通过数字接口分别与报警模块、传感器模块、蓝牙通信模块相连接，前向识别模块是由前向无线收发单元和前向定向天线组成，是通过射频接口相连接；背向识别模块是由背向无线收发单元和背向定向天线组成，是通过射频接口相连接，前向识别模块与背向识别模块通过数字接口分别与主控单元无线连接；NFC存储模块与主控单元通过数字接口相连接。


2.根据权利要求1所述的一种社交距离监控与追溯装置，其特征在于：主控单元采用嵌入式处理器(MCU等)芯片实现，主控单元采用随机算法在1和Nt之间取Nb和Nf两个随机数，分别作为前向识别模块和背向识别模块的发射时隙。


3.根据权利要求1所述的一种社交距离监控与追溯装置，其特征在于：前向识别模块与背向识别模块中的无线收发单元采用射频收发芯片实现，前向定向天线与后向定向天线采用微带天线实现。


4.根据权利要求1所述的一种社交距离监控与追溯装置，其特征在于：NFC存储模块由存储器和NFC接口一体的NFC双界面芯片实现，将ID编码与当前时间记录等信息到NFC存储模块之中。


5.根据权利要求1所述的一种社交距离监控与追溯装置，其特征在于：报警模块采用发光二极管、蜂鸣器、振动马达相连接组成，当与有佩戴装置的其他用户距离小于设定的安全距离后，该模块会对佩戴的用户进行声、光和振动等形式的报警。


6.根据权利要求1所述的一种社交距离监控与追溯装置，其特征在于：传感器模块主要采用温度传感器与心率传...

【专利技术属性】
技术研发人员：樊明延，
申请(专利权)人：樊明延，
类型：发明
国别省市：北京;11