本實用新型屬于藍牙手環(huán)技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種低功耗防破拆藍牙手環(huán)。

背景技術(shù)：

根據(jù)中華人民共和國《刑事訴訟法》第254條規(guī)定，對被判處有期徒刑或者被拘役人員，具備以下情況之一者，允許暫時性監(jiān)外服刑：

(一)患有嚴(yán)重疾病、急需保外就醫(yī)者；

(二)已懷孕或處于哺乳期的婦女；

(三)喪失生活自理能力，不具社會危險性者或不自傷自殘者。

2011年2月25日，我國刑法修正案中明確地將監(jiān)外執(zhí)行管理納入為社區(qū)矯正執(zhí)法，這意味著：監(jiān)外執(zhí)法監(jiān)督工作提高到了重要地位。但在具體監(jiān)外執(zhí)法期間，仍存在著許多不可避免的實際問題，由于執(zhí)法人員不足、監(jiān)外服刑者數(shù)量增加等管理資源不協(xié)調(diào)與管理區(qū)域不明確等情況，容易出現(xiàn)長期脫離管理、遺漏管理、失控等現(xiàn)象，這也成為影響社會穩(wěn)定的潛在因素。

現(xiàn)有技術(shù)中，主要利用有源RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)技術(shù)制作手環(huán)對監(jiān)外服刑者進行綁定和監(jiān)控。事實上，有源RFID電路本身功耗并不低，而且相對來說RFID信號具有讀取不方便，成本高等缺點，阻礙了這種技術(shù)的進一步應(yīng)用和推廣。

如何設(shè)計一個低功耗手環(huán)，佩戴后不可隨意破拆，若破拆后監(jiān)管人員如何知曉這個信息等都是亟待解決的問題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型所要解決的技術(shù)問題在于提供一種低功耗防破拆藍牙手環(huán)，旨在提供一種低功耗的藍牙手環(huán)，并且，藍牙手環(huán)被破拆導(dǎo)致導(dǎo)電回路斷開時，可以發(fā)送破拆告警信息通知相關(guān)管理人員，同時將所述破拆告警信息保存在藍牙芯片的閃存中，不能自行消除。

本實用新型提供了一種低功耗防破拆藍牙手環(huán)，所述低功耗防破拆藍牙手環(huán)包括一環(huán)帶本體，所述環(huán)帶本體中內(nèi)置有一防破拆電路，所述防破拆電路包括藍牙芯片、電源、電阻、電容和導(dǎo)電回路；

所述導(dǎo)電回路為封閉電路，鑲嵌于所述環(huán)帶本體內(nèi)，并沿所述環(huán)帶本體的圓周方向分布；

所述導(dǎo)電回路的一端通過電阻連接所述電源的一端，另一端連接所述藍牙芯片的中斷接口；所述中斷接口和地之間連接所述電容；所述電源的另一端連接所述藍牙芯片；

所述中斷接口設(shè)置為下降沿觸發(fā)，用于在中斷接口由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，發(fā)送破拆告警信息；同時保存所述破拆告警信息于藍牙芯片的閃存中。

進一步地，所述電源Vcc＝3V；電阻R＝20kΩ。

進一步地，所述防破拆電路還包括一個與所述藍牙芯片連接的32MHZ晶振電路和32.678KHZ晶振電路；

所述32MHZ晶振電路用于為內(nèi)部時鐘提供時鐘源和用于RF收發(fā)器；

所述32.678KHZ晶振電路用于睡眠定時器和喚醒時間。

進一步地，所述防破拆電路還包括一個與所述藍牙芯片連接的LED告警電路模塊；

所述LED告警電路模塊用于在藍牙斷開連接或?qū)щ娀芈窋嚅_時，LED燈點亮告警。

進一步地，所述防破拆電路還包括天線模塊，所述天線模塊包括一個匹配2.4GHZ發(fā)射頻率段的射頻天線電路和一個濾波網(wǎng)絡(luò)電路。

進一步地，所述藍牙芯片還包括一個8KB RAM隨機儲存器和一個2KB Flash閃存；

所述Flash閃存用于存儲所述破拆告警信息。

本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：本實用新型提供了一種低功耗防破拆藍牙手環(huán)，通過在中斷接口和地之間連接電容，當(dāng)手環(huán)被破拆導(dǎo)致導(dǎo)電回路斷開以后，電容通過中斷接口放電，電壓由高電平變?yōu)榈碗娖剑瑫l(fā)藍牙芯片的中斷服務(wù)程序運行，即發(fā)送“破拆告警”信息給藍牙手環(huán)連接的終端，以使監(jiān)管人員知曉手環(huán)被破拆的信息；同時，所述破拆告警信息保存在藍牙芯片的閃存中，不能自行消除。

另外，一方面，引入接地電容，其正常工作時沒有直流功耗；另一方面，告警LED燈只有在藍牙斷開連接或?qū)щ娀芈窋嚅_時點亮告警，正常工作時也沒有功耗，使得手環(huán)的功耗極低。

附圖說明

圖1是本實用新型實施例提供的低功耗防破拆藍牙手環(huán)的防破拆電路圖；

圖2是本實用新型實施例提供的防破拆電路中的電容的放電曲線示意圖。

具體實施方式

為了使本實用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實施例，對本實用新型進行進一步詳細說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實施例僅僅用以解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。

本實用新型的主要實現(xiàn)思想為：設(shè)計一個包含一個防破拆電路的藍牙手環(huán)，所述防破拆電路中的導(dǎo)電回路鑲嵌于所述藍牙手環(huán)內(nèi)，滿足當(dāng)手環(huán)被破拆時導(dǎo)電回路斷開。所述防破拆電路包括電源、藍牙芯片、電容等；所述防破拆電路中的導(dǎo)電回路連接于所述電源和所述藍牙芯片之間，所述電容接在所述藍牙芯片的中斷接口和地之間。所述藍牙芯片的中斷接口設(shè)置為下降沿觸發(fā)，當(dāng)導(dǎo)電回路斷開時，電容通過中斷接口放電，電壓由高電平變?yōu)榈碗娖?，以觸發(fā)藍牙芯片的中斷服務(wù)程序運行，即發(fā)送破拆告警信息給藍牙手環(huán)連接的終端，并保存所述破拆告警信息在藍牙芯片的閃存中。

下面具體介紹這種藍牙手環(huán)：

藍牙是由藍牙技術(shù)聯(lián)盟(SIG)提出的一種短距離無線連接技術(shù)，具有低成本、強公開性的優(yōu)點，其工作頻段為全球通用的2.4GHz頻段。2010年，藍牙技術(shù)聯(lián)盟在藍牙3.0高速版本的基礎(chǔ)上增加了低功耗協(xié)議部分，提出了藍牙4.0技術(shù)規(guī)范。由于其具有極低的運行和待機功耗，因此可以用一顆紐扣電池供電數(shù)年的時間。2013年7月，隨著谷歌公司宣布開始在Android4.3平臺上統(tǒng)一支持藍牙4.0開發(fā)，藍牙4.0技術(shù)因此而得到絕佳的發(fā)展機會。

本實用新型采用TI公司推出的藍牙4.0低功耗芯片模塊CC2541。CC2541是一款功率優(yōu)化的真正片載系統(tǒng)(SOC)解決方案，片內(nèi)嵌入了增強型8051MCU，帶有8KB RAM隨機儲存器和2KB Flash閃存；有23個通用I/O接口，大部分都可以設(shè)置成中斷Int接口，采用上升沿或者下降沿觸發(fā)。該芯片模塊與外圍電路構(gòu)成整個藍牙手環(huán)的硬件系統(tǒng)。

本實用新型提供的一種低功耗防破拆藍牙手環(huán)，包括一環(huán)帶本體，所述環(huán)帶本體中內(nèi)置有一防破拆電路，所述防破拆電路如圖1所示，包括藍牙芯片1、電源2、電阻R、電容C和導(dǎo)電回路3。所述導(dǎo)電回路3為封閉電路，鑲嵌于所述環(huán)帶本體內(nèi)，并沿所述環(huán)帶本體的圓周方向分布，使得如果手環(huán)正常工作，導(dǎo)電回路3接通；如果手環(huán)被破拆，則導(dǎo)電回路斷開。所述導(dǎo)電回路3的一端通過電阻R連接所述電源2的一端，另一端連接所述藍牙芯片1的中斷接口即Int接口；所述Int接口和地之間連接所述電容；所述電源2的另一端連接所述藍牙芯片1。

所述防破拆電路還包括一個晶振電路4，具體地，包括一個與所述藍牙芯片1連接的32MHZ晶振電路和32.678KHZ晶振電路；所述32MHZ晶振電路用于為內(nèi)部時鐘提供時鐘源和用于RF收發(fā)器；所述32.678KHZ晶振電路用于睡眠定時器和精確的喚醒時間。

所述防破拆電路還包括一個與所述藍牙芯片1連接的LED告警電路模塊5；所述LED告警電路模塊5用于在藍牙斷開連接或?qū)щ娀芈窋嚅_時，LED燈點亮告警。由于藍牙失去連接或?qū)щ婋娐窋嚅_都是非正常情況，時間較短，因此正常工作時LED燈不亮，節(jié)約了能耗。

所述防破拆電路還包括天線模塊6，所述天線模塊6包括一個匹配2.4GHZ發(fā)射頻率段的射頻天線電路和一個濾波網(wǎng)絡(luò)電路。

進一步地，在Int接口和地之間接入一個電容的作用具體如下：

電容的功能是“通交流隔直流”，因此靜態(tài)時，Int接口是高電平，沒有電流流過電容，節(jié)約了能耗；同時電容也起到了儲能濾波的作用，一方面可以濾出手環(huán)回路引進的高頻干擾，另一方面當(dāng)手環(huán)被破拆(導(dǎo)電回路斷開)后，電容通過Int接口放電，回到了低電平。電路中的電阻R為上拉電阻，一般取20k歐姆；而電容可選取小于1nf，其原因如下。

當(dāng)手環(huán)回路被破拆、斷開時，Int口的電位滿足電容的放電公式：

$V_{Int}=V_{cc}{e}^{-\frac{t}{\mathrm{\τ}}}---\left(1\right)$

τ＝R_iC (2)

其中V_cc是電源電壓(高電平)，t是時間，τ是時間常數(shù)，C是電容量，R_i是放電回路的電阻(Int接口的內(nèi)阻)。

藍牙芯片CC2541的Int接口，當(dāng)設(shè)置下降沿觸發(fā)輸入時，內(nèi)阻R_i在10M歐姆左右，因此選擇電容C＝1nf時，根據(jù)公式(2)可計算τ＝100ms左右。Int接口電平(電容C)的放電如圖2所示。

可見，當(dāng)電源電壓為V_cc＝3V，電容C選擇小于1nf，則t>2τ＝200ms以后，Int接口電平就將在0.42V以下，屬于低電平。

設(shè)置對應(yīng)Int接口為下降沿觸發(fā)。當(dāng)手環(huán)被破拆后，Int接口在200ms內(nèi)由高電平回到低電平，下降沿會引發(fā)藍牙芯片CC2541的中斷服務(wù)程序運行，主要功能是發(fā)送“破拆告警”給與藍牙手環(huán)連接的終端，同時保存破拆告警信息到藍牙芯片CC2541的Flash閃存中。

所述藍牙芯片1還包括一個8KB RAM隨機儲存器和一個2KB Flash閃存；所述Flash閃存用于存儲所述破拆告警信息。藍牙芯片的Flash閃存具有掉電數(shù)據(jù)不丟失的功能，因此在Flash中的告警信息不能被服刑者人為清除，必須使用專門設(shè)備或者程序由管理人員清除。這樣就有了防止服刑者破拆手環(huán)后自行刪除手環(huán)中的破拆告警信息而作弊的可能。

本實用新型提供的一種低功耗防破拆藍牙手環(huán)，采用低功耗藍牙4.0芯片，其中的破拆電路充分考慮了低功耗設(shè)計，引入接地電容，正常工作時沒有直流功耗；并且，告警LED燈在正常工作時也沒有功耗，使得手環(huán)的功耗極低，本實用新型提供的手環(huán)用一粒紐扣電池至少可以工作半年以上；藍牙手環(huán)中設(shè)有導(dǎo)電回路，一旦人為破拆，藍牙手環(huán)就能立即發(fā)送“破拆告警”給與藍牙手環(huán)連接的終端，同時保存破拆告警信息在手環(huán)的flash閃存中，不能自行消除。

以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進等，均應(yīng)包含在本實用新型的保護范圍之內(nèi)。