CN207051941U - 一种安防用的rfid电子装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种安防用的RFID电子装置，包括控制单元、分别与控制单元连接的RFID射频单元、人脸识别单元、报警单元、电子门锁单元、存储单元；所述RFID单元包括RFID标签和基于RFID标签的RFID读写器，所述RFID读写器包括微处理器、分别与微处理器电性连接射频电路、USB接口芯片、SD接口芯片；所述控制单元还连接有用于触发RFID电子装置的双鉴探测器，且双鉴探测器为红外/微波双鉴探测器。通过多重识别增强安防可靠性，而且通过合理的RFID读写器设计能够高精度识别RFID标签，并且利用设置双鉴探测器作为人体检测，在有人的情况下才启动，减少了功耗。

Description

一种安防用的RFID电子装置

技术领域

本实用新型涉及安防设备领域，具体的说，是一种安防用的RFID电子装置。

背景技术

近年来，RFID技术已经在社会众多领域开始应用，对改善人们的生活质量、提高企业经济效益、加强公共安全以及提高社会信息化水平产生了重要影响。根据预测，RFID标签技术将在未来2~5年逐渐开始大规模应用。在未来的几年中，RFID技术将继续保持高速发展的势头。电子标签、读写器、系统集成软件、公共服务体系、标准化等方面都取得新的进展。随着关键技术的不断进步，RFID产品的种类将越来越丰富，应用和衍生的增值服务也将越来越广泛。

目前，许多基于RFID技术的电子标签或身份识别装置实现安防报警器的智能布防与撤防，开始走向市场。但市面上很多有源RFID 身份识别装置往往不能够达到精准识别，容易受到别的信号干扰，而且RFID读写器通常会一直通过天线发射信号来检测有没有RFID标签，这样会造成过多的功耗，另外当只是通过RFID标签的识别就可以自由进出，若是带有RFID标签的身份卡掉落或是被他人使用就起不到很好的安防作用。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种安防用的RFID电子装置，能够多重识别增强安防可靠性，而且能够高精度识别RFID标签，并在有人的情况下才启动，减少了功耗。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种安防用的RFID电子装置，包括控制单元、分别与控制单元连接的RFID射频单元、人脸识别单元、报警单元、电子门锁单元、存储单元；所述RFID射频单元包括RFID标签和基于RFID标签的RFID读写器，所述RFID读写器包括微处理器、分别与微处理器电性连接射频电路、USB接口芯片、SD接口芯片；所述射频电路主要由高频振荡电路和RX3310A芯片连接而成，其中，PX3310A的引脚1与电容耦合，引脚2通过120pF的电容接地；所述控制单元还连接有用于触发RFID电子装置的双鉴探测器，且双鉴探测器为红外/微波双鉴探测器。通过RFID技术和人脸识别技术结合使用，进一步加强进出人员的身份验证。

其工作时，双鉴探测器检测是否有人，若是有人则触发RFID射频单元，开始搜索周围的RFID标签信息，在RFID标签认证成功后，进入人脸识别单元，进一步确认进入人员身份，然后启动电子门锁单元，开启或关闭电子门。若是有非法入侵的情况发生，及时记录进出人员信息并对有非法入侵者的报警信息进行存储。通过这一系列的自动安防监测，不仅提高的安防强度，保证了安全系数，而且根据人体监测来启动FRID读写器，从而避免了读写器一直处在工作状态下，导致功耗增加，起到既能环保的作用。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述射频电路和微处理器之间还连接有π型滤波器。通过采用π型滤波器，可以有效抑制射频电路内部的功率放大器产生的纹波，提高控制电路对信号接收的准确性和稳定性。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述射频电路还通过隔离器连接有天线。通过在射频电路和天线之间设置隔离器，有效地防止了信号被干扰，进一步保证FRID读写器在识别FRID的准确性。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述天线主要是由电感和电容组成的串联谐振电路。通过电感和电容组成的串联谐振电路，不仅结构简单而且在覆盖范围、读写距离和操作通信的准确性上都能够很好的适应本装置，在成本花费不高的情况下，优秀地实现RFID标签与RFID读写器之间的稳定通讯。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述控制单元为单片机处理器。这里具体采用PIC系列单片机作为处理器，不仅体积小巧，便于嵌入安装，而且PIC系列单片机内集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电路、看门狗定时器等，可以最大程度上减少或免用外围器件，节省电路功耗。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述电子门锁单元包括门锁控制芯片、继电器、磁力锁，且门锁控制芯片通过继电器与磁力锁连接。通过此芯片与机电器来控制磁力锁，不仅结构简单，而且控制精确，响应速度迅速。这里的门锁控制芯片具体采用PIC18F2680芯片，是一款基于增强型FLASH带ECAN技术和10为A/D转换和纳瓦技术的28脚CMOS单片机，作为门锁的中央控制器，能控制发射模块完成低频唤醒操作，而且具有完备的通信接口，可实现以后系统的升级和扩展。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述报警单元包括与控制单元连接的无线通信模块、与无线通信模块通讯连接的用户终端。通过报警单元中的无线通信模块把报警信息及时远程发送给用户终端，以提醒用户有人非法入侵，需及时处理，这里的无线通信模块为GSM模块，报警信息通过短信的方式发送给用户终端，用户终端可以为移动电话、笔记本电脑、个人电脑等设备。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述人脸识别单元包括高清摄像头、以及与高清摄像头连接的人脸识别主机。利用高清摄像头进一步记录进入人员的信息，采集到的图像信息传输到人脸识别主机通过主机中的识别软件进行精准识别，加强安防强度，并把数据存储进主机以便后续设备记录存储。

为了更好的实现本实用新型，进一步地，所述无线通信模块还通讯连接云端服务器。通过来接云端服务器，一方面进一步存储报警信息，以便用户或者警务人员便于调查，另一方面把进出人员的信息进行记录储存，以便查询。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型通过设置双鉴探测器在前端先进行人体的精准检测，再启动RFID的射频系统，可以防止RFID一直处于工作状态，造成过多的功耗，以达到节能的效果，

（2）本实用新型通过RFID识别系统与人脸识别系统结合使用，进一步加强进出人员的身份验证的准确性，不仅提高了安防强度，而且保证了安全系数。

（3）本实用新型通过设置无线通信模块，一方面可以及时把报警信息通过远程传输的方式发送给用户的移动设备进行报警提醒，以便用户可以及时采取处理措施，另一方面把报警信息和出入人员信息数据均发送至云端服务器进行储存记录，以便用户在需要是可以便于查询。

附图说明

图1为本实用新型的原理框图。

图2为本实用新型的工作流程图。

图3为本实用新型的电子门锁工作流程图。

图4为本实用新型的射频电路原理图。

具体实施方式

实施例1：

本实施例的一种安防用的RFID电子装置，如图1所示：包括用于识别进出人员身份卡的RFID射频单元、用于采集人脸图像信息的人脸识别单元、用于检测是否有人体移动，从而额触发RFID射频单元启动的双鉴探测器、用于接收识别信息并加以处理后发出控制指令的控制单元、用于接收控制单元发出的控制指令并驱动电子门锁的电子门锁单元、用于接收控制单元发出的控制指令并驱动无线通信模块且把报警信息远程发送到用户终端的报警单元、用于储存识别信息以及报警信息的存储单元。

其中，控制单元分别与RFID射频单元、人脸识别单元、双鉴探测器、存储单元、报警单元、电子门锁单元电性连接。RFID射频单元还包括RFID标签和基于RFID标签的RFID读写器， RFID读写器包括微处理器、分别与微处理器电性连接射频电路、USB接口芯片、SD接口芯片。RFID标签设置在身份卡中；RFID 读写器中设置有USB接口芯片，其型号采用USBN9604，用于能够与PC机进行数据传输，以实现数据的保存和相应的软件调试，且RFID读写器中还设置有SD接口芯片，用于扩展SD卡，从而扩展数据保存容量。

所述射频电路如图4所示：在电路中，由2SC3357、SAW、C2、C3、R2和R3构成的高频振荡电路，SAW用作稳频器件，使电路振荡在其谐振频率，频率稳定度达10^-6。谐振频率由C5耦合到RX3310A的引脚1，输入给内部混频器用作本振信号。RX3310A的引脚2通过120pF电容接地。其中2SC3357可用其他高频低噪声三极管代替。

其工作原理为：双鉴探测器设置于门禁处，检测是否有人体经过，若是检测到人体经过，则把检测信息传送给控制单元，控制单元经过分析处理生成控制指令，控制指令传输到RFID射频单元，并触发RFID读写器电源，驱动RFID读写器工作。驱动RFID读写器开始搜寻标签信息，收集到的标签信息从而解析出身份卡的信息。

然后，启动人脸识别单元，人脸识别单元若是认证通过则，控制单元控制启动电子门锁单元，打开电子门锁，允许人员进入，并把进入信息存储到存储单元中。若是人脸识别单元的认证未通过，则控制单元启动报警单元进行报警以提醒用户。

实施例2：

本实施例在实施例1的基础上做进一步优化，所述射频电路和微处理器之间还连接有π型滤波器。通过采用π型滤波器，可以有效抑制射频电路内部的功率放大器产生的纹波，提高控制电路对信号接收的准确性和稳定性。

所述射频电路还通过隔离器连接有天线。通过在射频电路和天线之间设置隔离器，有效地防止了信号被干扰，进一步保证FRID读写器在识别FRID的准确性。

所述天线主要是由电感和电容组成的串联谐振电路。通过电感和电容组成的串联谐振电路，不仅结构简单而且在覆盖范围、读写距离和操作通信的准确性上都能够很好的适应本装置，在成本花费不高的情况下，优秀地实现RFID标签与RFID读写器之间的稳定通讯。

所述控制单元为单片机处理器。这里具体采用PIC系列单片机作为处理器，不仅体积小巧，便于嵌入安装，而且PIC系列单片机内集成了上电复位电路、I/O引脚上拉电路、看门狗定时器等，可以最大程度上减少或免用外围器件，节省电路功耗。

在上述改进的基础上，其工作原理为：双鉴探测器同时通过红外检测和微波检测方式检测人体移动，检测到人体之后，把检测信息传输到控制单元，控制单元启动RFID读写器开始工作。

然后，RFID读写器中的微处理器接收到控制单元的启动信号，把信号转化为射频电路能够识别的驱动信号，驱动信号驱动射频电路通过发射天线发送一定频率的射频信号，当RFID标签进入发射天线工作区域时产生感应电流，RFID标签获得能量被激活，然后将自身编码等信息通过卡内置发送天线发送出去。RFID读写器接收到RFID标签发送来的载波信号，经天线对信号调制后传送到射频电路和微处理器做进一步的解调和解码后把RFID信息传输到控制单元。再是控制单元中的PIC单片机接收到射频信号后启动人脸识别单元，人脸识别单元若是认证通过则，控制单元控制启动电子门锁单元，打开电子门锁，允许人员进入，并把进入信息存储到存储单元中。若是人脸识别单元的认证未通过，则控制单元启动报警单元进行报警以提醒用户。

本实施例的其他部分与实施例1相同，故不再赘述。

实施例3：

本实施例在实施例2的基础上做进一步优化，所述电子门锁单元包括门锁控制芯片、继电器、磁力锁，且门锁控制芯片通过继电器与磁力锁连接。通过此芯片与机电器来控制磁力锁，不仅结构简单，而且控制精确，响应速度迅速。这里的门锁控制芯片具体采用PIC18F2680芯片，是一款基于增强型FLASH带ECAN技术和10为A/D转换和纳瓦技术的28脚CMOS单片机，作为门锁的中央控制器，能控制发射模块完成低频唤醒操作，而且具有完备的通信接口，可实现以后系统的升级和扩展。

所述报警单元包括与控制单元连接的无线通信模块、与无线通信模块通讯连接的用户终端。通过报警单元中的无线通信模块把报警信息及时远程发送给用户终端，以提醒用户有人非法入侵，需及时处理，这里的无线通信模块为GSM模块，报警信息通过短信的方式发送给用户终端，用户终端可以为移动电话、笔记本电脑、个人电脑等设备。

所述人脸识别单元包括高清摄像头、以及与高清摄像头连接的人脸识别主机。利用高清摄像头进一步记录进入人员的信息，采集到的图像信息传输到人脸识别主机通过主机中的识别软件进行精准识别，加强安防强度，并把数据存储进主机以便后续设备记录存储。

所述无线通信模块还通讯连接云端服务器。通过来接云端服务器，一方面进一步存储报警信息，以便用户或者警务人员便于调查，另一方面把进出人员的信息进行记录储存，以便查询。

在上述改进的基础上，其完整的工作原理，如图2所示：双鉴探测器同时通过红外检测和微波检测方式检测人体移动，检测到人体之后，把检测信息传输到控制单元，控制单元启动RFID读写器开始工作。

RFID读写器采集到RFID标签的信息后，通过控制单元把处理过后的RFID标签的信息传送给人脸识别主机，人脸识别主机接收到RFID信息后，判断此信息是否有过身份信息的注册，若是没有注册则提示用户进行注册，若是注册过的信息则进入下一步人脸识别采集。

高清摄像头采集人脸图像，并把图像信息发送到人脸识别主机进行人脸检测，首先主机判断是否检测到人脸，若是未检测到人脸，则返回至主机进行人脸检测步骤继续检测，若是检测到人脸，则进行下一步人脸的认证，主机经过图像分析和定位对比之前注册的人脸信息，判断是否通过。若是通过则电子门锁开启，若是未通过，则通过无线通信模块把发送报警信息至用户终端和云端服务器。

其中，电子门锁的工作原理具体如图3所示：在人脸识别和RFID识别均通过之后，控制单元把识别信息经处理以后，发送控制指令到门锁控制芯片，门锁控制芯片接收指令后生成高电平以驱动继电器导通，继电器的导通从而促使磁力锁打开。然而，人脸识别和RFID识别未通过时，控制单元先把识别信息处理成报警指令，一方面与控制单元连接的存储单元把识别信息进行储存，这里的存储单元可以是SD卡，或者其他存储器；另一方面无线通信模块在接收到报警指令后，把报警信息远程发送至用户终端和云端服务器进行报警。

本实施例的其他部分与实施例2相同，故不再赘述。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：包括控制单元、分别与控制单元连接的RFID射频单元、人脸识别单元、报警单元、电子门锁单元、存储单元；所述RFID射频单元包括RFID标签和基于RFID标签的RFID读写器，所述RFID读写器包括微处理器、分别与微处理器电性连接射频电路、USB接口芯片、SD接口芯片；所述射频电路主要由高频振荡电路和RX3310A芯片连接而成，其中，PX3310A的引脚1与电容耦合，引脚2通过120pF的电容接地；所述控制单元还连接有用于触发RFID电子装置的双鉴探测器，且双鉴探测器为红外/微波双鉴探测器。

2.根据权利要求1所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述射频电路和微处理器之间还连接有π型滤波器。

3.根据权利要求1所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述射频电路还通过隔离器连接有天线。

4.根据权利要求3所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述天线主要是由电感和电容组成的串联谐振电路。

5.根据权利要求1所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述电子门锁单元包括门锁控制芯片、继电器、磁力锁，且门锁控制芯片通过继电器与磁力锁连接。

6.根据权利要求1所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述报警单元包括与控制单元连接的无线通信模块、与无线通信模块通讯连接的用户终端。

7.根据权利要求1所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述人脸识别单元包括高清摄像头、以及与高清摄像头连接的人脸识别主机。

8.根据权利要求6所述的一种安防用的RFID电子装置，其特征在于：所述无线通信模块还通讯连接云端服务器。