專利名稱：邊界控制方法與系統(tǒng)、低頻定位器與標識卡的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及通信技術，尤其是一種邊界控制方法與系統(tǒng)、低頻定位器與標識卡。
背景技術：
在實際應用中，經常需要進行區(qū)域控制。例如在醫(yī)院中，為了防止新生嬰兒丟失、 病人走出醫(yī)療區(qū)發(fā)生意外等情況，需要限制醫(yī)院的新生嬰兒、病人自行走出醫(yī)院特定區(qū)域； 在監(jiān)護中心，需要對精神病人、老年癡呆癥患者進行監(jiān)護，防止其自行走出監(jiān)護中心發(fā)生意外事故；在監(jiān)獄，需要對在押犯人進行監(jiān)管，防止在押犯人越獄出逃。目前，主要采用以下幾種方式控制人員進出特定區(qū)域一種方法是在特定區(qū)域邊界上設置路障、欄桿、標志牌等，來警告人員不能進出邊界。該方法無法防止惡意破壞路障、欄桿越過區(qū)域邊界的行為，在人員進出區(qū)域邊界時無法進行自動報警，無法真正實現對特定人員的監(jiān)管；另一種方法是采用紅外、雷達、振動感應等方式對特定區(qū)域進行邊界控制，當雷達在特定區(qū)域邊界探測到物體時，便自動報警，但是雷達探測到任何人與物時均進行報警，無法有效區(qū)分被監(jiān)管對象，容易引起誤報警，無法實現對特定人員或物品的有效監(jiān)管；再一種方法是采用圖像識別技術對特定區(qū)域進行邊界控制，預先在數據庫中錄入待監(jiān)管對象的圖像，并采用監(jiān)控對特定區(qū)域的邊界進行監(jiān)控，在有人或物到達特定區(qū)域的邊界時，采集其圖像并與數據庫中的圖像逐一進行一致性比對，并在比對結果一致時進行報警，但是該方法受環(huán)境影響比較大，在能見度不好的黑夜環(huán)境中，例如霧天、雨天、雪天等，無法有效采集到達特定區(qū)域的邊界的人與物的圖像，從而無法對其圖像與數據庫中的圖像進行一致性比對，由于比對結果的不一致，便不進行報警，無法實現對特定人員或物品的有效監(jiān)管。因此，采用上述現有技術的方法，均無法控制人員進出特定區(qū)域，無法實現對特定人員或物品的有效監(jiān)管。

發(fā)明內容
本發(fā)明實施例所要解決的技術問題是提供一種邊界控制方法與系統(tǒng)、低頻定位器與標識卡，以有效控制特定人員或物品進出特定區(qū)域，從而實現對特定人員或物品的有
效監(jiān)管。為解決上述技術問題，本發(fā)明實施例提供的一種邊界控制方法，包括設置于被監(jiān)管目標上的標識卡根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；所述標識卡根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息；所述高頻基站將所述上報消息轉發(fā)給控制中心，以便所述控制中心產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。
本發(fā)明實施例提供的一種標識卡，包括產生模塊，用于在進入低頻定位器產生的磁場范圍時產生感應電動勢；第一識別模塊，用于根據所述產生模塊是否產生感應電動勢，識別所述標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；通信模塊，用于根據所述第一識別模塊的識別結果，在所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息，以便所述高頻基站將所述上報消息轉發(fā)給控制中心，由所述控制中心產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。本發(fā)明實施例提供的一種低頻定位器，包括第三單片機，用于產生低頻脈寬調制PWM信號；功率放大電路，用于對所述PWM信號進行功率放大；第二 LC串聯諧振電路，用于將放大的PWM信號轉換為正弦波信號，在所述第二 LC 串聯諧振電路周圍產生磁場。本發(fā)明實施例提供的一種邊界控制系統(tǒng)，包括標識卡、低頻定位器、高頻基站與控制中心；所述低頻定位器用于產生磁場；所述標識卡設置于被監(jiān)管目標上，用于根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息；所述高頻基站用于將所述上報消息轉發(fā)給控制中心；所述控制中心用于產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息?；诒景l(fā)明上述實施例提供的邊界控制方法與系統(tǒng)、低頻定位器與標識卡，可以將標識卡設置于被監(jiān)管目標上，通過識別標識卡是否產生感應電動勢來獲知標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，該邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍。在標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，標識卡可以向高頻基站發(fā)送一個上報消息，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心后，控制中心便可以產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息，從而通過對標識卡的監(jiān)控實現對被監(jiān)管目標的有效監(jiān)管，與現有技術相比，可以在被監(jiān)管目標進入邊界區(qū)域范圍進行自動報警，并且通過每一個標識卡唯一標識一個被監(jiān)管目標，不會引起誤報警，被監(jiān)管對象的監(jiān)控也不受環(huán)境影響，真正實現了對被監(jiān)控對象的有效監(jiān)管。下面通過附圖和實施例，對本發(fā)明的技術方案做進一步的詳細描述。


為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本發(fā)明邊界控制方法一個實施例的流程圖；圖2為本發(fā)明邊界控制方法另一個實施例的流程圖3為本發(fā)明邊界控制方法又一個實施例的流程圖；圖4為本發(fā)明標識卡一個實施例的結構示意圖；圖5為本發(fā)明標識卡另一個實施例的結構示意圖；圖6為本發(fā)明標識卡又一個實施例的結構示意圖；圖7為本發(fā)明低頻定位器一個實施例的結構示意圖；圖8為本發(fā)明邊界控制系統(tǒng)一個實施例的結構示意圖。
具體實施例方式下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例，而不是全部的實施例?；诒景l(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。圖1為本發(fā)明邊界控制方法一個實施例的流程圖。如圖1所示，該實施例的邊界控制方法包括以下流程步驟101，設置于被監(jiān)管目標上的標識卡根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內。若進入邊界區(qū)域范圍內，執(zhí)行步驟102。否則，不執(zhí)行本實施例的后續(xù)流程。其中的邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍，例如邊長為0 5米的矩形或正方形區(qū)域范圍。步驟102，標識卡向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，該上報消息中包括唯一標識標識卡的卡標識信息，例如標識卡的卡號、名稱等。步驟103，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心，以便控制中心產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。本發(fā)明上述實施例提供的邊界控制方法，將標識卡設置于被監(jiān)管目標上，通過識別標識卡是否產生感應電動勢來獲知標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，該邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍。在標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，標識卡可以向高頻基站發(fā)送一個上報消息，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心后，控制中心便可以產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息，從而通過對標識卡的監(jiān)控實現對被監(jiān)管目標的有效監(jiān)管。在上述實施例的邊界控制方法中，邊界區(qū)域范圍可以包括一個邊界界線，在邊界區(qū)域范圍內，標識卡與邊界界線的距離越小，磁場強度越大，標識卡產生的感應電動勢也越大。根據本發(fā)明的一個具體實施例，標識卡根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，可以根據產生的感應電動勢的大小變化，來識別該標識卡靠近或者遠離邊界界線，從而實現對標識卡的動態(tài)智能監(jiān)控。相應的，步驟102中，還可以在上報消息中包括用于表示標識卡靠近或者遠離邊界界線的標識卡移動信息，以便控制中心據此獲知標識卡的移動狀態(tài)是靠近邊界界線還是遠離邊界界線。圖2為本發(fā)明邊界控制方法另一個實施例的流程圖。如圖2所示，該實施例的邊界控制方法包括以下流程步驟201，標識卡移動到邊界區(qū)域范圍內時，標識卡中的電感電容(以下簡稱LC) 并聯諧振電路產生感應電動勢。
其中的邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍，當標識卡進入低頻定位器產生的磁場中時，第一 LC并聯諧振電路上的電感線圈會產生一個感應電動勢，即第一 LC并聯諧振電路將低頻定位器產生的磁場的能量轉換成了電能。在標識卡靠近低頻定位器時， 電能能量逐漸增加。步驟202，標識卡中的儲能電路存儲第一 LC并聯諧振電路產生的感應電動勢對應的電能。隨著存儲電能能量的增加，儲能電路上的電壓也會升高。步驟203，標識卡中的第一單片機檢測儲能電路上的電壓值是否大于預設門限值， 來識別標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內。若進入邊界區(qū)域范圍內，執(zhí)行步驟204。否則，不執(zhí)行本實施例的后續(xù)流程。步驟204，標識卡向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，該上報消息中包括唯一標識標識卡的卡標識信息，例如標識卡的卡號、名稱等。具體的，標識卡可以采用高頻電路，例如無線射頻識別(radio frequency identification,以下簡稱RFID)模塊，作為通信模塊，向高頻基站發(fā)送上報消息。步驟205，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心，以便控制中心產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息，例如控制中心產生標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息， 并通過畫面、聲音和/或消息等方式表達該報警信息，以便管理人員獲知標識卡進入邊界區(qū)域范圍。在圖2所示實施例的邊界控制方法中，第一單片機檢測儲能電路上的電壓值時， 若儲能電路上的電壓值大于第一單片機的工作電壓，可能導致第一單片機的檢測引腳被燒壞，為了避免該情況發(fā)生，可以根據預先設置的第一單片機所能承受的最高工作電壓值，通過標識卡中的穩(wěn)壓電路，例如穩(wěn)壓二極管，對儲能電路進行穩(wěn)壓，將儲能電路由于存儲電能產生的電壓限制在標識卡中第一單片機的工作電壓范圍內。另外，標識卡中需要通過一個電源對標識卡中的所有電路，包括第一 LC并聯諧振電路、儲能電路、穩(wěn)壓電路、通信模塊與第一單片機，進行供電，由于該電源需要隨著標識卡被設置在被監(jiān)管目標上，不方便隨時充電、更換，因此，為了延長電源的使用時間，就需要省電、節(jié)能，基于此，根據本發(fā)明的一個具體實施例，在標識卡不需要其工作時，可以將標識卡拿到低頻定位器附近，在實際應用中可以表現為“刷卡”的方式，在標識卡與低頻定位器之間的距離小于預設距離時，儲能電路產生大于預設電壓值的高電壓，作為觸發(fā)信號發(fā)送給第一單片機；第一單片機根據該觸發(fā)信號，觸發(fā)標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)，使標識卡消耗的電流降至最低；在需要標識卡其工作時，可以再次將標識卡拿到低頻定位器附近，在實際應用中可以表現為“刷卡”的方式，在電路處于休眠狀態(tài)的標識卡與低頻定位器之間的距離小于預設距離時，儲能電路產生大于預設電壓值的高電壓，作為喚醒信號發(fā)送給第一單片機；第一單片機根據喚醒信號，喚醒標識卡中的所有電路，使標識卡重新進入工作狀態(tài)。通過上述流程，實現了標識卡智能節(jié)電的效果。根據本發(fā)明的另一個具體實施例，低頻定位器產生的磁場具體為變化的磁場。當標識卡進入該變化的磁場中時，標識卡產生的感應電動勢為變化的感應電動勢，即如果低頻定位器產生的磁場是變化的，也就是說經過調制的，此時，被調制的信息被加載到磁場中，形成低頻信號，通過磁場的變化來反映被調制的信息的變化，則標識卡中的第一 LC并聯諧振電路的電感線圈產生的感應電動勢也是變化的，而且變化規(guī)律同該低頻定位器的磁
9場變化規(guī)律一致，。通過感應電動勢的變化可以獲知磁場的變化，從而可以獲知低頻信號的內容，S卩被調制的信息的內容。感應電動勢越大，低頻信號的強度也越大。標識卡具體根據低頻信號的強度的大小變化，來識別標識卡靠近或者遠離邊界界線。通過標識卡中的低頻通信電路，對該低頻信號進行濾波、放大、解調等處理操作，得到一個方波信號，然后將處理后的低頻信號送入標識卡中的第二單片機，第二單片機根據預先設定的編碼規(guī)則對該方波信號進行分析，便可以獲得被調制的信息，即低頻信號攜帶的信息。圖3為本發(fā)明邊界控制方法又一個實施例的流程圖。如圖3所示，該實施例的邊界控制方法包括以下流程步驟301，標識卡移動到邊界區(qū)域范圍內時，標識卡中的第一 LC并聯諧振電路產生變化的感應電動勢，該變化的感應電動勢形成低頻信號。其中的邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的變化磁場范圍，當標識卡進入該變化的磁場中時，第一 LC并聯諧振電路上的電感線圈會產生一個變化規(guī)律一致的變化的感應電動勢?；诘皖l信號的物理特性，該低頻信號傳輸的有效距離通常為0 5米。步驟302，標識卡中的低頻通信電路接收并識別變化的磁場形成的低頻信號，例如通過對該低頻信號進行濾波、放大、解調等處理操作，來識別該低頻信號，然后將識別出的低頻信號發(fā)送給該標識卡中的第二單片機。步驟303，第二單片機根據低頻通信電路是否接收到低頻信號，來識別是否進入邊界區(qū)域范圍內。若進入邊界區(qū)域范圍內，執(zhí)行步驟304。否則，不執(zhí)行本實施例的后續(xù)流程。步驟304，標識卡向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，該上報消息中包括唯一標識標識卡的卡標識信息，例如標識卡的卡號、名稱等。具體的，標識卡可以采用高頻電路，例如RFID模塊，作為通信模塊，向高頻基站發(fā)送上報消息。步驟305，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心，以便控制中心產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息，例如控制中心產生標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息， 并通過畫面、聲音和/或消息等方式表達該報警信息，以便管理人員獲知標識卡進入邊界區(qū)域范圍。另外，根據本發(fā)明的又一個具體實施例，在上述圖3所示實施例的邊界控制方法中，低頻信號具體為定位信號，該定位信號中包括唯一標識低頻定位器的定位器標識信息， 例如該低頻定位器的標識號、名稱等。相應的，步驟302中，低頻通信電路識別出該低頻信號為定位信號。步驟304中，通信模塊可以在上報消息中寫入定位器標識信息后發(fā)送該上報信息。高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心后，控制中心可以根據預先建立的定位器標識與低頻定位器位置之間的對應關系信息，識別上報消息中的定位器標識信息對應的低頻定位器位置，由于邊界區(qū)域范圍即為低頻定位器產生的變化磁場范圍，根據該低頻定位器位置，便可以獲知標識卡所處的邊界區(qū)域范圍，由于低頻信號傳輸的有效距離通常僅有 0 5米，對應磁場的范圍也比較小，僅為0 5米的矩形或正方形區(qū)域，因此，可以實現對被監(jiān)管目標的精確定位，將被監(jiān)管目標定位在該0 5米的矩形或正方形或圓形區(qū)域內。另外，標識卡中需要通過一個電源對標識卡中的所有電路，包括第一 LC并聯諧振電路、低頻通信電路、通信模塊與第二單片機，進行供電，由于該電源需要隨著標識卡被
10設置在被監(jiān)管目標上，不方便隨時充電、更換，因此，為了延長電源的使用時間，就需要省電、節(jié)能，基于此，根據本發(fā)明的一個具體實施例，不僅可以通過低頻定位器發(fā)射定位信號， 還可以發(fā)射休眠信號與喚醒信號。當低頻定位器發(fā)送低頻信號時，通過圖3所示實施例的步驟303，低頻通信電路可以識別出該低頻信號具體為定位信號、休眠信號或者喚醒信號。 在標識卡不需要其工作時，可以將標識卡拿到低頻定位器附近，在實際應用中也可以通過 “刷卡”的方式，第二單片機根據低頻通信電路的識別結果，在低頻信號為定位信號時，執(zhí)行定位流程，即開始執(zhí)行步驟304通信模塊在上報消息中寫入定位器標識信息后發(fā)送該上報信息的操作。在低頻信號為休眠信號時，第二單片機觸發(fā)標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)，使標識卡消耗的電流降至最低；在需要標識卡其工作時，可以再次將標識卡拿到低頻定位器附近，在實際應用中可以通過“刷卡”的方式，第二單片機根據低頻通信電路的識別結果，獲知低頻信號為喚醒信號時，喚醒標識卡中的所有電路，使標識卡重新進入工作狀態(tài)。通過上述流程，實現了標識卡智能節(jié)電的效果。在本發(fā)明上述各實施例的邊界控制方法中，可以預先設置標識卡與設置該標識卡的被監(jiān)管目標的各種屬性信息之間的對應關系，其中的屬性信息例如被監(jiān)管人員的姓名、 性別、年齡、所在部門等信息，通過本發(fā)明上述各實施例的邊界控制方法，控制中心接收到上報信息后，可以查詢預先設置的標識卡與被監(jiān)管目標的各種屬性信息之間的對應關系， 進一步獲知進入邊界區(qū)域范圍的被監(jiān)管目標的各種屬性信息。圖4為本發(fā)明標識卡一個實施例的結構示意圖。該實施例的標識卡可用于實現本發(fā)明上述各邊界控制方法中標識卡的相應功能。如圖4所示，其包括產生模塊401、第一識別模塊402與通信模塊403。其中，產生模塊401用于在進入低頻定位器產生的磁場范圍時產生感應電動勢。第一識別模塊402用于根據產生模塊401是否產生感應電動勢，識別標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，該邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍，具體的，該邊界區(qū)域范圍的大小由低頻定位器中線圈的形狀、大小決定，例如線圈為做成1 * 15米的矩形時，線圈的矩形面向外輻射磁場，產生的磁場距離矩形面0 5米，相應的邊界區(qū)域范圍為1 * 15 * (0 5)米的立方體區(qū)域范圍。通信模塊403用于根據第一識別模塊402 的識別結果，在標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息， 該上報消息中包括唯一標識標識卡的卡標識信息，以便高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心，由控制中心產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。具體的，通信模塊403可以是一個高頻電路，例如RFID模塊。本發(fā)明上述實施例提供的標識卡，可以在進入邊界區(qū)域范圍時產生感應電動勢， 通過識別標識卡產生感應電動勢便可獲知標識卡進入了邊界區(qū)域范圍，從而向高頻基站發(fā)送上報消息，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心后，控制中心便可以產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息，將標識卡設置于被監(jiān)管目標上，便可以通過對標識卡的監(jiān)控實現對被監(jiān)管目標的有效監(jiān)管。另外，作為本發(fā)明的一個具體實施例，與邊界控制方法實施例相應的，邊界區(qū)域范圍包括一個邊界界線，在邊界區(qū)域范圍內，標識卡與邊界界線的距離越小，磁場強度越大， 標識卡產生的感應電動勢越大。再參見圖4，標識卡還可以包括第二識別模塊404，用于根據第一識別模塊402的識別結果，在標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，根據產生模塊401產生的感應電動勢的大小變化，來識別標識卡靠近或者遠離邊界界線。相應的，通信模塊403還
11用于在上報消息中加入用于表示標識卡靠近或者遠離邊界界線的標識卡移動信息，以便控制中心獲知標識卡是正在靠近邊界界線還是正在遠離邊界界線，從而實現對標識卡的動態(tài)智能監(jiān)控。圖5為本發(fā)明標識卡另一個實施例的結構示意圖。該實施例的標識卡可以實現圖 2所示邊界控制方法實施例中標識卡的相應功能。如圖5所示，與圖4所示的實施例相比， 該實施例中，產生模塊401具體為第一 LC并聯諧振電路501。標識卡還包括儲能電路502， 用于存儲第一 LC并聯諧振電路501產生的感應電動勢對應的電能。第一識別模塊402具體為第一單片機503，具體通過檢測儲能電路502上的電壓值是否大于預設門限值，來識別標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內。進一步的，再參見圖5，與方法實施例相應，作為本發(fā)明標識卡的另一個具體實施例，標識卡還可以包括穩(wěn)壓電路504，用于對儲能電路502進行穩(wěn)壓，將儲能電路502由于存儲電能產生的電壓限制在第一單片機503的工作電壓范圍內。作為本發(fā)明的一個具體實施例，穩(wěn)壓電路504具體可以通過穩(wěn)壓二極管實現。更進一步的，再參見圖5，與方法實施例相應，作為本發(fā)明標識卡的又一個具體實施例，標識卡還可以包括電源505，用于對標識卡中的所有電路，包括第一 LC并聯諧振電路 501、儲能電路502、穩(wěn)壓電路504、通信模塊403、第二識別模塊404與第一單片機503，進行供電。相應的，儲能電路502還用于在標識卡與低頻定位器之間的距離小于預設距離時，產生大于預設電壓值的高電壓，作為觸發(fā)信號發(fā)送給第一單片機503，以及在電路處于休眠狀態(tài)的標識卡與低頻定位器之間的距離小于預設距離時，產生大于預設電壓值的高電壓，作為喚醒信號發(fā)送給第一單片機503。第一單片機503還用于根據儲能電路502發(fā)送的觸發(fā)信號，觸發(fā)標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)，以及根據儲能電路502發(fā)送的喚醒信號，喚醒標識卡中的所有電路，使標識卡進入工作狀態(tài)。另外，與邊界控制方法實施例相應，低頻定位器產生的磁場具體為變化的磁場，作為本發(fā)明標識卡的一個具體實施例，產生模塊401產生的感應電動勢為變化的感應電動勢，該變化的感應電動勢反應低頻信號的強度，感應電動勢越大，低頻信號的強度越大。第二識別模塊402具體根據低頻信號的強度的大小變化，來識別標識卡靠近或者遠離邊界界線。圖6為本發(fā)明標識卡又一個實施例的結構示意圖，該實施例的標識卡可以實現圖 3所示邊界控制方法實施例中標識卡的相應功能。如圖6所示，與圖4所示的實施例相比， 該實施例中，產生模塊401具體為第一 LC并聯諧振電路501。標識卡還包括低頻通信電路 601，用于接收并識別變化的磁場形成的低頻信號。相應的，第一識別模塊402具體為第二單片機602，具體根據低頻通信電路601是否接收到低頻信號，來識別標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內。另外，與邊界控制方法實施例相應，作為本發(fā)明標識卡的另一個具體實施例，在圖 6所示標識卡實施例中，低頻信號具體可以是一個定位信號，該定位信號中包括唯一標識低頻定位器的定位器標識信息。相應的，通信模塊403還用于在上報消息中加入定位器標識 fn息ο進一步的，與邊界控制方法實施例相應，作為本發(fā)明標識卡的又一個具體實施例， 在圖6所示標識卡實施例中，低頻通信電路601具體識別低頻信號為定位信號、休眠信號或
12者喚醒信號。相應的，標識卡還可以包括電源505，用于對標識卡中的所有電路，包括第一 LC并聯諧振電路501、低頻通信電路601、通信模塊403、第二識別模塊404與第二單片機 601，進行供電。第二單片機603根據低頻通信電路601的識別結果，在低頻信號為定位信號時，在上報消息中寫入定位器標識信息，并開始執(zhí)行向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息的操作；在低頻信號為休眠信號時，觸發(fā)標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)；在低頻信號為喚醒信號時，喚醒標識卡中的所有電路，使標識卡進入工作狀態(tài)。圖7為本發(fā)明低頻定位器一個實施例的結構示意圖。如圖7所示，該實施例的低頻定位器包括第三單片機701、功率放大電路702與第二 LC串聯諧振電路703。其中，第三單片機701用于產生低頻脈寬調制(pulse width modulation，以下簡稱PWM)信號，該 PWM信號具體為一個方波信號。功率放大電路702用于對第三單片機701產生的PWM信號進行功率放大，將PWM信號的功率放大到預設功率值。第二 LC串聯諧振電路703用于將放大的PWM信號轉換為正弦波信號，該正弦波信號產生交變電流，該交變電流便在LC串聯諧振電路周圍產生磁場。第二 LC串聯諧振電路中的線圈作為天線，其各項參數，包括形狀，大小等，均可以根據實際應用中的現場情況進行定制，以便控制產生的磁場范圍大小。本發(fā)明上述實施例提供的低頻定位器，可以在一個區(qū)域范圍內產生一個磁場，這樣，標識卡進入該磁場范圍內時，便會產生產生感應電動勢，將標識卡設置于被監(jiān)管目標上，通過識別標識卡是否產生感應電動勢來獲知標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，該邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍。在標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，標識卡可以向高頻基站發(fā)送一個上報消息，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心后，控制中心便可以產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息，從而通過對標識卡的監(jiān)控實現對被監(jiān)管目標的有效監(jiān)管。與圖3以及圖6所示的實施例相應的，圖7中第二 LC串聯諧振電路703產生的磁場具體可以為變化的磁場。圖8為本發(fā)明邊界控制系統(tǒng)一個實施例的結構示意圖。該實施例的邊界控制系統(tǒng)可以實現本發(fā)明上述各實施例的邊界控制方法。如圖8所示，該實施例的邊界控制系統(tǒng)包括標識卡1、低頻定位器2、高頻基站3與控制中心4。其中，低頻定位器2用于產生磁場。 標識卡1設置于被監(jiān)管目標上，用于根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內，該邊界區(qū)域范圍為低頻定位器2產生的磁場范圍；根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站3發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，該上報消息中包括唯一標識標識卡的卡標識信息。高頻基站3用于將標識卡1發(fā)送的上報消息轉發(fā)給控制中心4?？刂浦行?4用于產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。本發(fā)明上述實施例提供的邊界控制系統(tǒng)，可以通過低頻定位器邊界區(qū)域范圍內產生一個磁場，將標識卡設置于被監(jiān)管目標上，通過識別標識卡是否產生感應電動勢來獲知標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，該邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍。在標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，標識卡可以向高頻基站發(fā)送一個上報消息，高頻基站將上報消息轉發(fā)給控制中心后，控制中心便可以產生并發(fā)出標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息， 從而通過對標識卡的監(jiān)控實現對被監(jiān)管目標的有效監(jiān)管。本發(fā)明上述實施例的邊界控制系統(tǒng)中，低頻定位器2具體可以通過圖7所示實施例提供的低頻定位器實現，標識卡1具體可以通過圖4與圖5任一實施例提供的標識卡實現。另外，在圖7所示實施例中，低頻定位器2產生的磁場為變化的磁場時，標識卡1 具體可以通過圖4與圖6任一實施例提供的標識卡實現。進一步的，在本發(fā)明上述實施例的邊界控制系統(tǒng)中，上報消息中包括定位器標識信息時，控制中心4還可以用于識別上報消息中的定位器標識信息對應的低頻定位器位置，以便獲知標識卡所處的邊界區(qū)域范圍。本說明書中各個實施例均采用遞進的方式描述，每個實施例重點說明的都是與其它實施例的不同之處，各個實施例之間相同或相似的部分相互參見即可。對于裝置實施例而言，由于其與方法實施例基本相似，所以描述的比較簡單，相關之處參見方法實施例的部分說明即可。作為本發(fā)明邊界控制方法實施例的一個應用，可以將低頻定位器安裝到需要監(jiān)控的物體上，在標識卡進入低頻定位器產生的邊長0 5米矩形或正方形或圓形磁場范圍內時，通過本發(fā)明實施例的流程，就可以獲知標識卡靠近了此物體；通過安裝到需要監(jiān)控物體上的低頻定位器的定位器標識信息，例如編號，則當標識卡靠近被監(jiān)控物體時，通過本發(fā)明實施例的流程，就可以知道標識卡具體靠近了哪個需要監(jiān)控的物體。作為本發(fā)明邊界控制方法實施例的另一個應用，可以將低頻定位器安裝在需要定位的位置上，低頻定位器的定位器標識信息可以代表此處的位置信息，當標識卡靠近該低頻定位器時，會接收該低頻定位器發(fā)出的定位器標識信息，由于低頻信號傳輸的有效距離較小，通常只有0 5米，通過本發(fā)明圖3實施例的流程，獲知定位器標識信息后，便可以獲知攜帶標識卡的被監(jiān)管對象當前的位置信息，從而實現對被監(jiān)管對象的精確定位。本領域普通技術人員可以理解實現上述方法實施例的全部或部分步驟可以通過程序指令相關的硬件來完成，前述的程序可以存儲于一計算機可讀取存儲介質中，該程序在執(zhí)行時，執(zhí)行包括上述方法實施例的步驟；而前述的存儲介質包括R0M、RAM、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。本發(fā)明實施例可以通過對標識卡的監(jiān)控實現對被監(jiān)管目標的有效監(jiān)管，可以在被監(jiān)管目標進入邊界區(qū)域范圍進行自動報警，并且通過每一個標識卡唯一標識一個被監(jiān)管目標，不會引起誤報警，被被監(jiān)管對象的監(jiān)控也不受環(huán)境影響，真正實現了對被監(jiān)控對象的有效監(jiān)管。本發(fā)明的描述是為了示例和描述起見而給出的，而并不是無遺漏的或者將本發(fā)明限于所公開的形式。很多修改和變化對于本領域的普通技術人員而言是顯然的。選擇和描述實施例是為了更好說明本發(fā)明的原理和實際應用，并且使本領域的普通技術人員能夠理解本發(fā)明從而設計適于特定用途的帶有各種修改的各種實施例。
1權利要求
1.一種邊界控制方法，其特征在于，包括設置于被監(jiān)管目標上的標識卡根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；所述標識卡根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息；所述高頻基站將所述上報消息轉發(fā)給控制中心，以便所述控制中心產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。
2.根據權利要求1所述的方法，其特征在于，所述邊界區(qū)域范圍包括邊界界線，在所述邊界區(qū)域范圍內，所述標識卡與所述邊界界線的距離越小，磁場強度越大，所述標識卡產生的感應電動勢越大；所述標識卡根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，根據產生的感應電動勢的大小變化，識別所述標識卡靠近或者遠離所述邊界界線；所述上報消息中還包括用于表示所述標識卡靠近或者遠離所述邊界界線的標識卡移動信息。
3.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述標識卡通過第一LC并聯諧振電路產生感應電動勢；所述方法還包括所述標識卡中的儲能電路存儲所述感應電動勢對應的電能； 所述標識卡根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內包括所述標識卡中的第一單片機通過檢測所述儲能電路上的電壓值是否大于預設門限值，來識別所述標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內。
4.根據權利要求3所述的方法，其特征在于，還包括所述標識卡中的穩(wěn)壓電路對所述儲能電路進行穩(wěn)壓，將所述儲能電路由于存儲電能產生的電壓限制在所述標識卡中第一單片機的工作電壓范圍內。
5.根據權利要求3或4所述的方法，其特征在于，還包括所述標識卡與所述低頻定位器之間的距離小于預設距離時，所述儲能電路產生大于預設電壓值的高電壓，作為觸發(fā)信號發(fā)送給所述第一單片機；所述第一單片機根據所述觸發(fā)信號，觸發(fā)所述標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)； 電路處于休眠狀態(tài)的標識卡與所述低頻定位器之間的距離小于預設距離時，所述儲能電路產生大于預設電壓值的高電壓，作為喚醒信號發(fā)送給所述第一單片機；所述第一單片機根據所述喚醒信號，喚醒所述標識卡中的所有電路，使所述標識卡進入工作狀態(tài)。
6.根據權利要求2所述的方法，其特征在于，所述磁場具體為變化的磁場，所述標識卡產生的感應電動勢為變化的感應電動勢，所述變化的感應電動勢反應低頻信號的強度；所述感應電動勢越大，所述低頻信號的強度越大；所述標識卡具體根據低頻信號的強度的大小變化，來識別所述標識卡靠近或者遠離所述邊界界線。
7.根據權利要求6所述的方法，其特征在于，所述標識卡通過第一LC并聯諧振電路產生變化的感應電動勢；所述方法還包括所述標識卡中的低頻通信電路接收并識別變化的磁場形成的低頻信號；所述標識卡根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內包括所述標識卡中的第二單片機根據所述低頻通信電路是否接收到低頻信號，來識別是否進入邊界區(qū)域范圍內。
8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述低頻信號具體為定位信號，所述定位信號中包括唯一標識所述低頻定位器的定位器標識信息；所述上報消息中還包括所述定位器標識信息；所述高頻基站將所述上報消息轉發(fā)給控制中心后，還包括所述控制中心根據定位器標識與低頻定位器位置之間的對應關系信息，識別所述上報消息中的定位器標識信息對應的低頻定位器位置，以便獲知所述標識卡所處的邊界區(qū)域范圍。
9.根據權利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述低頻通信電路識別所述低頻信號包括所述低頻通信電路識別所述低頻信號為定位信號、休眠信號或者喚醒信號；所述第二單片機根據所述低頻通信電路的識別結果，在所述低頻信號為定位信號時，在上報消息中寫入所述定位器標識信息，并執(zhí)行所述向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息的操作；在所述低頻信號為休眠信號時，觸發(fā)所述標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)；在所述低頻信號為喚醒信號時，喚醒所述標識卡中的所有電路，使所述標識卡進入工作狀態(tài)。
10.一種標識卡，其特征在于，包括產生模塊，用于在進入低頻定位器產生的磁場范圍時產生感應電動勢；第一識別模塊，用于根據所述產生模塊是否產生感應電動勢，識別所述標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；通信模塊，用于根據所述第一識別模塊的識別結果，在所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息，以便所述高頻基站將所述上報消息轉發(fā)給控制中心，由所述控制中心產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。
11.根據權利要求10所述的標識卡，其特征在于，所述邊界區(qū)域范圍包括邊界界線，在所述邊界區(qū)域范圍內，所述標識卡與所述邊界界線的距離越小，磁場強度越大，所述標識卡產生的感應電動勢越大；所述標識卡還包括第二識別模塊，用于根據第一識別模塊的識別結果，在所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍內時，根據所述產生模塊產生的感應電動勢的大小變化，識別所述標識卡靠近或者遠離所述邊界界線；所述通信模塊還用于在所述上報消息中加入用于表示所述標識卡靠近或者遠離所述邊界界線的標識卡移動信息。
12.根據權利要求11所述的標識卡，其特征在于，所述產生模塊具體為第一LC并聯諧振電路；所述標識卡還包括儲能電路，用于存儲所述第一 LC并聯諧振電路產生的感應電動勢對應的電能；所述第一識別模塊具體為第一單片機，具體通過檢測所述儲能電路上的電壓值是否大于預設門限值，來識別所述標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內。
13.根據權利要求12所述的標識卡，其特征在于，還包括穩(wěn)壓電路，用于對所述儲能電路進行穩(wěn)壓，將所述儲能電路由于存儲電能產生的電壓限制在所述第一單片機的工作電壓范圍內。
14.根據權利要求12或13所述的標識卡，其特征在于，還包括電源，用于對所述標識卡中的所有電路進行供電，所述所有電路包括所述第一 LC并聯諧振電路、所述儲能電路、所述穩(wěn)壓電路、所述通信模塊與所述第一單片機，或者進一步包括所述第二識別模塊；所述儲能電路還用于在所述標識卡與所述低頻定位器之間的距離小于預設距離時，產生大于預設電壓值的高電壓，作為觸發(fā)信號發(fā)送給所述第一單片機，以及在電路處于休眠狀態(tài)的標識卡與所述低頻定位器之間的距離小于預設距離時，產生大于預設電壓值的高電壓，作為喚醒信號發(fā)送給所述第一單片機；所述第一單片機還用于根據所述觸發(fā)信號，觸發(fā)所述標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)，以及根據所述喚醒信號，喚醒所述標識卡中的所有電路，使所述標識卡進入工作狀態(tài)。
15.根據權利要求11所述的標識卡，其特征在于，所述磁場具體為變化的磁場，所述產生模塊產生的感應電動勢為變化的感應電動勢，所述變化的感應電動勢反應低頻信號的強度；所述感應電動勢越大，所述低頻信號的強度越大；所述第二識別模塊具體根據低頻信號的強度的大小變化，來識別所述標識卡靠近或者遠離所述邊界界線。
16.根據權利要求15所述的標識卡，其特征在于，所述產生模塊具體為第一LC并聯諧振電路；所述標識卡還包括低頻通信電路，用于接收并識別變化的磁場形成的低頻信號；所述第一識別模塊具體為第二單片機，具體根據所述低頻通信電路是否接收到低頻信號，來識別所述標識卡是否進入邊界區(qū)域范圍內。
17.根據權利要求16所述的標識卡，其特征在于，所述低頻信號具體為定位信號，所述定位信號中包括唯一標識所述低頻定位器的定位器標識信息；所述通信模塊還用于在所述上報消息中加入所述定位器標識信息。
18.根據權利要求16或17所述的標識卡，其特征在于，低頻通信電路具體識別所述低頻信號為定位信號、休眠信號或者喚醒信號；所述標識卡還包括電源，用于對所述標識卡中的所有電路進行供電，所述所有電路包括所述第一 LC并聯諧振電路、所述低頻通信電路、所述通信模塊與所述第二單片機；所述第二單片機還用于根據所述低頻通信電路的識別結果，在所述低頻信號為定位信號時，在上報消息中寫入所述定位器標識信息，并執(zhí)行所述向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息的操作；在所述低頻信號為休眠信號時，觸發(fā)所述標識卡中的所有電路進入休眠狀態(tài)；在所述低頻信號為喚醒信號時，喚醒所述標識卡中的所有電路，使所述標識卡進入工作狀態(tài)。
19.一種低頻定位器，其特征在于，包括第三單片機，用于產生低頻脈寬調制PWM信號；功率放大電路，用于對所述PWM信號進行功率放大；第二 LC串聯諧振電路，用于將放大的PWM信號轉換為正弦波信號，在所述第二 LC串聯諧振電路周圍產生磁場。
20.根據權利要求19所述的低頻定位器，其特征在于，所述磁場具體為變化的磁場。
21.一種邊界控制系統(tǒng)，其特征在于，包括標識卡、低頻定位器、高頻基站與控制中心；所述低頻定位器用于產生磁場；所述標識卡設置于被監(jiān)管目標上，用于根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息；所述高頻基站用于將所述上報消息轉發(fā)給控制中心；所述控制中心用于產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。
22.根據權利要求21所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述低頻定位器具體為權利要求19所述的低頻定位器；所述標識卡具體為權利要求10至14任意一項所述的標識卡；或者所述低頻定位器具體為權利要求20所述的低頻定位器；所述標識卡具體為權利要求 15至18任意一項所述的標識卡。
23.根據權利要求22所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制中心還用于在所述上報消息中包括所述定位器標識信息時，識別所述上報消息中的定位器標識信息對應的低頻定位器位置，以便獲知所述標識卡所處的邊界區(qū)域范圍。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種邊界控制方法與系統(tǒng)、低頻定位器與標識卡，其中，邊界控制方法包括設置于被監(jiān)管目標上的標識卡根據是否產生感應電動勢，識別是否進入邊界區(qū)域范圍內，所述邊界區(qū)域范圍為低頻定位器產生的磁場范圍；所述標識卡根據識別結果，在進入邊界區(qū)域范圍內時，向高頻基站發(fā)送進入邊界區(qū)域的上報消息，所述上報消息中包括唯一標識所述標識卡的卡標識信息；所述高頻基站將所述上報消息轉發(fā)給控制中心，以便所述控制中心產生并發(fā)出所述標識卡進入邊界區(qū)域范圍的報警信息。本發(fā)明實施例可以有效控制特定人員或物品進出特定區(qū)域，從而實現對特定人員或物品的有效監(jiān)管。
文檔編號G05B19/042GK102467102SQ20101053780
公開日2012年5月23日 申請日期2010年11月4日 優(yōu)先權日2010年11月4日
發(fā)明者陳善輝 申請人:北京天一眾合科技股份有限公司