光電身份識別系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】光電身份識別系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明屬于通信技術(shù)領(lǐng)域，涉及身份識別系統(tǒng)，特別涉及光電身份識別系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]射頻身份識別系統(tǒng)(Rad1Frequency Identif icat1n，縮寫 RFID)，是一項(xiàng)利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實(shí)現(xiàn)無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達(dá)到識別目標(biāo)的技術(shù)，即系統(tǒng)向個體ID發(fā)射射頻詢問信號，個體ID自動應(yīng)答身份信息。
[0004]目前，通過射頻通信方式進(jìn)行身份識別及定位的技術(shù)已日趨成熟。然而，RFID產(chǎn)生電磁信號，會與其他的無線電設(shè)備之間產(chǎn)生干擾，使用時個體ID卡需要靠近射頻發(fā)射器，系統(tǒng)才能獲得身份信息，定位效果差。RFID只能給出秒級的粗略時間；且只能感知身份，不能給出目標(biāo)運(yùn)動方向和軌跡，精確度低、信息量少，通常有10% ~ 30%的漏檢率。RFID在一個處理時間段(1s級)、一個天線區(qū)域只能處理一個個體ID，如門禁系統(tǒng)(貨物處理系統(tǒng)等)，RFID 一次只能讀取一個個體ID，個體ID排隊(duì)依次讀??；且系統(tǒng)不能完成自動識別，個體ID卡需要靠近射頻發(fā)射器，即需要有讀卡動作，使用起來非常不方便。例如，現(xiàn)有的考勤與出入監(jiān)控系統(tǒng)多數(shù)采用RFID技術(shù)，近距離接觸讀卡，記錄、開門，一切在保衛(wèi)和視頻監(jiān)控設(shè)備監(jiān)控下進(jìn)行，效率低，不人性，成本還高，特別是上下班高峰時間，排隊(duì)刷卡已成一道風(fēng)景線，有時由于讀卡錯誤或機(jī)械運(yùn)動故障，很容易引起混亂，其間，不可避免出現(xiàn)漏刷、代刷現(xiàn)象，監(jiān)管效率與效果不大，甚至有同時出入無法區(qū)分現(xiàn)象，無法嚴(yán)格掌控進(jìn)出關(guān)卡真實(shí)情況，被監(jiān)控者還怨聲載道。
[0005]LED作為新型光源，有著綠色環(huán)保、壽命長和發(fā)光質(zhì)量優(yōu)等特點(diǎn)?？梢姽馔ㄐ偶夹g(shù)利用了 LED光源的快速開關(guān)響應(yīng)特性，將加載信息以照明光的形式通過自由空間發(fā)送出去，同時利用光電二極管等光電轉(zhuǎn)換器件接收光信號并轉(zhuǎn)換成電信號，進(jìn)而獲取信息。由此，本申請?jiān)O(shè)計(jì)了 OEID (Optical electronic identifit1n)，即光電身份系統(tǒng)，由于光波較電磁波波長更短、傳輸速度更快，應(yīng)用在身份識別上，具有精度高、信息量豐富、使用方便、應(yīng)用范圍廣等特點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于提供一種利用光電技術(shù)實(shí)現(xiàn)個體ID定位的身份識別系統(tǒng)，解決RFID的電磁輻射、易干擾、精度差、無定位、成本高等缺陷。
[0007]本發(fā)明為實(shí)現(xiàn)發(fā)明目的采用的技術(shù)方案是，光電身份識別系統(tǒng)，包括ID卡、計(jì)算機(jī)、及由光電信號收發(fā)模塊和信號收發(fā)處理模塊組成的光電讀取設(shè)備；光電信號收發(fā)模塊借助網(wǎng)線與信號收發(fā)處理模塊相連，信號收發(fā)處理模塊借助通信接口與計(jì)算機(jī)相連，ID卡通過光信號與光電收發(fā)模塊進(jìn)行通訊連接。
[0008]進(jìn)一步地，所述的光電信號收發(fā)模塊由接收信號二極管和發(fā)射信號二極管及相應(yīng)的調(diào)制、驅(qū)動、微信號放大器、抗干擾處理器構(gòu)成；信號收發(fā)處理模塊包括編解碼電路和存儲單元。
[0009]進(jìn)一步地，所述的ID卡由電池、編解碼電路、光電接收傳感器、配對二極管及驅(qū)動電路組成。
[0010]進(jìn)一步地，所述的光信號為不可見光。
[0011]進(jìn)一步地，所述的接光信號為LED光。
[0012]進(jìn)一步地，所述的通信接口為232總線、485總線、CAN總線或光通信。
[0013]進(jìn)一步地，所述的光電信號收發(fā)模塊數(shù)量為一個或多個組網(wǎng)。
[0014]進(jìn)一步地，所述的信號收發(fā)處理模塊數(shù)量為一個或多個組網(wǎng)。
[0015]本發(fā)明具有以下有益效果:將LED光源或不可見光應(yīng)用到身份識別系統(tǒng)，得到光電身份識別系統(tǒng)(OEID)。OEID具有精度高、信息豐富、易集成、使用方便、用途廣等特點(diǎn)。OEID能夠同一時刻給出超過3個個體ID卡進(jìn)入系統(tǒng)敏感區(qū)域的精確時間(精度為1ms)、位置(精確度為1cm)，該功能能夠用于精確區(qū)分多個體ID卡同時進(jìn)入敏感區(qū)的先后順序，并給出個體ID卡的位置、運(yùn)動方向、速度、軌跡等信息，實(shí)現(xiàn)批量處理群ID卡的目的。
[0016]尤其是不可見光源的0EID，有效的避免了強(qiáng)光折射帶來的干擾，使得對被測目標(biāo)的身份識別具有了隱蔽性，在不能有亮光的地方也不影響使用，極大的降低了 OEID的應(yīng)用條件，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。同時也避免人的眼睛長時間受到LED可見光的刺激，起到保護(hù)人眼的作用。
[0017]由于OEID具有精度高、信息量大的特點(diǎn)，讀寫工作不需要近距離操作，不需要有讀卡動作，一切由光電信號收發(fā)模塊自動完成；卡片運(yùn)動速度、軌跡、時間及數(shù)量不需設(shè)限，完全處于自由隨機(jī)狀態(tài)，不會給運(yùn)動個體(特別是人)帶領(lǐng)不舒適和不方便的感覺，一切由計(jì)算機(jī)系統(tǒng)控制光電信號收發(fā)模塊自動完成，使用極其方便。
[0018]OEID的ID卡只有火柴盒大小，如果流片化后有希望相當(dāng)于5分錢硬幣大小，可以方便嵌入到其它設(shè)備，甚至可以嵌入到手機(jī)中(利用手機(jī)已有的LED、存儲器、CPU等硬件植入合適的軟件)。光電信號收發(fā)模塊也可以集成為單個獨(dú)立模塊，其光源可以集成應(yīng)用LED照明光源，采用CAN總線方式擴(kuò)展聯(lián)網(wǎng)，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)可以利用已有網(wǎng)絡(luò)，植入管理軟件即可。集成后方便標(biāo)準(zhǔn)化生產(chǎn)，標(biāo)準(zhǔn)化推廣?？蓮V泛應(yīng)用于人員管理，如考勤管理系統(tǒng)、收費(fèi)管理系統(tǒng)、生產(chǎn)線監(jiān)控管理等領(lǐng)域。
【附圖說明】
[0019]圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步說明
如圖1所示，光電身份識別系統(tǒng)，包括一個或多個光電信號收發(fā)模塊、一個或多個信號收發(fā)處理模塊、ID卡(數(shù)量不限)、計(jì)算機(jī)；光電信號收發(fā)模塊借助網(wǎng)線與信號收發(fā)處理模塊相連，信號收發(fā)處理模塊借助232接口線、485接口線、CAN總線與計(jì)算機(jī)相連，ID卡通過光信號與收發(fā)模塊進(jìn)行通訊；其中，光電信號收發(fā)模塊由接收信號光電二極管和發(fā)射信號二極管及相應(yīng)的調(diào)制、驅(qū)動、微信號放大、抗干擾處理等構(gòu)成；信號收發(fā)處理模塊包括以單片機(jī)為主構(gòu)成的編解碼電路和存儲單元，ID卡由電池、以單片機(jī)為主構(gòu)成的編解碼電路、含光電二極管組件的光電接收傳感器、及其驅(qū)動電路組成。其中的接收信號二極管、發(fā)射信號二極管和配對二極管發(fā)出的光均為不可見光或LED光。
[0021]具體實(shí)施時:光電信號收發(fā)模塊中的發(fā)射信號二極管不斷發(fā)出帶有編碼的身份詢問光信號，ID卡進(jìn)入敏感區(qū)域后，接收并識別編碼詢問信號，再將含有身份信息的編碼光信號發(fā)射給光電收發(fā)模塊，光電收發(fā)模塊解碼后得到ID卡的身份信息、精確進(jìn)入時間、方向等信息傳輸給收發(fā)處理模塊，處理模塊再通過網(wǎng)絡(luò)送計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)對ID卡的身份、時間、方向、軌跡等信息存檔、顯示、報(bào)表等，完成系統(tǒng)對ID卡的身份識別。
[0022]根據(jù)本發(fā)明的原理和結(jié)構(gòu)，提供如下幾種具體應(yīng)用方式:
具體實(shí)施例1:倉儲及物流管理
每個貨物單元插入一個ID卡，光電信號收發(fā)模塊周期檢索ID卡信息，包括位置、數(shù)量、出入時間等，能夠?qū)崟r監(jiān)控貨物流通情況，不需要出入登記，自動盤點(diǎn)庫存。該領(lǐng)域用途非常巨大，將會以億片計(jì)。RFID系統(tǒng)有類似使用，但只能采用流水線讀取模式，類似條形碼閱讀器。
[0023]具體實(shí)施例:2:大型車庫管理
大城市越來越多地使用大型車庫，車庫越大，管理越困難，目前比較先進(jìn)的車庫管理只能用指示燈的方式告知哪些車位是空位，對于車主而言，自己的車停在哪里經(jīng)常記不清，需要花很長時間找車，特別是方向感差的女司機(jī)更是窘迫。如果進(jìn)庫時給每位車上安裝一個ID卡，管理員隨時掌控每個車輛的具體位置和動態(tài)，主車也很容易獲得車位信息，既方便了車主，縮短了找車時間，加快了車位輪換速度，提高了車位使用效率，增加車庫效益。
[0024]具體實(shí)施例3:賽事監(jiān)測系統(tǒng)
學(xué)校、部隊(duì)經(jīng)常需要進(jìn)行體能測試與比賽，參加的人員較多，無法詳細(xì)監(jiān)測每個人的成績，現(xiàn)有的RFID賽事監(jiān)測系統(tǒng)時間和位置精度不夠，有10%?30%的漏檢率，直接影響比賽和測試成績，本系統(tǒng)能夠較好地彌補(bǔ)其不足。
[0025]具體實(shí)施例4:考勤與出入門監(jiān)控
利于OEID技術(shù)，可以在一定區(qū)域內(nèi)，行人出入正常行走，不用專門接觸刷卡，系統(tǒng)自動完成；在該區(qū)域可以描繪每個行人行走方向(路徑)，自動判斷是“出”還是“入”;自動身份識另U、出入時間等。
[0026]具體實(shí)施例5:高速公路自動收費(fèi)
將ID卡與收費(fèi)卡相結(jié)合，每位車上安裝一個ID卡，可以實(shí)現(xiàn)真正的不停車、不減速、不漏檢自動收費(fèi)，這也是目前RFID不能實(shí)現(xiàn)的。
[0027]該系統(tǒng)能與一種或多種傳感器相結(jié)合不斷拓展功能，從而極大地提升了本技術(shù)產(chǎn)品的技術(shù)應(yīng)用廣度和深度，廣泛適用于許多一般或者特殊的領(lǐng)域和場所。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:包括ID卡、計(jì)算機(jī)、及由光電信號收發(fā)模塊和信號收發(fā)處理模塊組成的光電讀取設(shè)備；光電信號收發(fā)模塊借助網(wǎng)線與信號收發(fā)處理模塊相連，信號收發(fā)處理模塊借助通信接口與計(jì)算機(jī)相連，ID卡通過光信號與光電收發(fā)模塊進(jìn)行通訊連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電信號收發(fā)模塊由接收信號二極管和發(fā)射信號二極管及相應(yīng)的調(diào)制器、驅(qū)動器、微信號放大器、抗干擾處理器構(gòu)成；信號收發(fā)處理模塊包括編解碼電路和存儲單元。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的ID卡由電池、編解碼電路、含配對二極管的光電接收傳感器、及驅(qū)動電路組成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的光信號為不可見光。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的接光信號為LED光。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的通信接口為232總線、485總線、CAN總線或光通信。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的光電信號收發(fā)模塊數(shù)量為一個或多個組網(wǎng)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光電身份識別系統(tǒng)，其特征在于:所述的信號收發(fā)處理模塊數(shù)量為一個或多個組網(wǎng)。
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種光電身份識別系統(tǒng)，光電身份識別系統(tǒng)，包括ID卡、計(jì)算機(jī)、及由光電信號收發(fā)模塊和信號收發(fā)處理模塊組成的光電讀取設(shè)備；光電信號收發(fā)模塊借助網(wǎng)線與信號收發(fā)處理模塊相連，信號收發(fā)處理模塊借助通信接口與計(jì)算機(jī)相連，ID卡通過光信號與光電收發(fā)模塊進(jìn)行通訊連接。將LED光源或不可見光應(yīng)用到身份識別系統(tǒng)，得到光電身份識別系統(tǒng)（OEID）。OEID具有精度高、信息豐富、易集成、使用方便、用途廣等特點(diǎn)。尤其是不可見光源的OEID，有效的避免了強(qiáng)光折射帶來的干擾，使得對被測目標(biāo)的身份識別具有了隱蔽性，在不能有亮光的地方也不影響使用，極大的降低了OEID的應(yīng)用條件，拓寬了應(yīng)用領(lǐng)域。
【IPC分類】G07C9/00, G06K7/00
【公開號】CN104966038
【申請?zhí)枴緾N201510442253
【發(fā)明人】李運(yùn)超, 孫建國, 呂占廣
【申請人】河北中秦電子科技有限公司
【公開日】2015年10月7日
【申請日】2015年7月25日