区域识别统计方法、有源电子标签及区域识别统计系统

摘要

本发明提供一种区域识别统计方法、有源电子标签及区域识别统计系统，涉及点名系统技术领域。区域识别统计方法，应用于有源电子标签，包括：有源电子标签接收激励唤醒设备利用低频信号发送的预设编码；有源电子标签根据预设编码，利用高频信号向一接收统计设备发送与预设编码对应的预设信息，使得接收统计设备能够根据预设信息对目标区域内的有源电子标签进行数量统计；其中，预设信息包含有用于标识该有源电子标签位于目标区域内或目标区域外的区域属性编码。该方法通过高低频组合方式，低频编码唤醒超低功耗待机标签，高频数据传输实现其对目标区域内有源电子标签的数量统计，提高了数量统计的效率及准确性，主动性强，适用范围广，总体功耗低。

说明书

技术领域

本发明涉及点名系统技术领域，特别涉及一种区域识别统计方法、有源电 子标签及区域识别统计系统。

背景技术

现有技术中基于RFID(射频识别)技术，标签多信道主动侦听并应答方式 实现的点名与统计系统中，由于主动侦听工作模式直接导致无效功耗的增加， 有源RFID标签均采用电池作为电源，过多无效功耗同时也带来电池更换周期短 的问题；且在没有统计需求时，空中无线信道仍被频繁占用，信道使用实效降 低；同时该系统无法解决统计区域外围，但又靠近统计区域能够收到广播被误 统计的情况。

基于RFID标签预设时间间隔主动发出识别信号，供系统清点识别的方案， 预设间隔主动发出识别信号，供系统清点识别的方案，虽然实现了实时的识别 和统计，但无法通过实用有效的方法划分区域来识别，同样还存在发送信号过 频，无效电量损耗大的弊端。

基于手持红外终端，对目标进行扫描识别的统计系统中，通过无线方式传 输信息，使用手持红外终端，对目标实施扫描，虽然采用了无线传输方式，但 是识别和统计的时效极低；遇到统计量大的情况，无法做到即时统计，统计过 程中需要持续的人工操作和配合。

发明内容

本发明的目的在于提供一种区域识别统计方法、有源电子标签及区域识别 统计系统，使得该区域识别统计系统的主动性强，可根据需要主动发起并立即 获取统计信息，识别效率高，准确率高，可有效避免目标区域外标签的误统计， 且整体功耗低。

为了达到上述目的，本发明提供一种区域识别统计方法，应用于一有源电 子标签，包括：

所述有源电子标签接收一激励唤醒设备利用低频信号发送的预设编码；

所述有源电子标签根据所述预设编码，利用高频信号向一接收统计设备发 送与所述预设编码对应的预设信息，使得所述接收统计设备能够根据所述预设 信息对目标区域内的所述有源电子标签进行数量统计；

其中，所述预设信息包含有用于标识该有源电子标签位于目标区域内或目 标区域外的区域属性编码。

其中，所述低频信号是指频率为115KHz至150KHz之间的信号。

其中，所述高频信号为无线射频信号，且所述无线射频信号的中心频率为 433MHz或2.4GHz或5.8GHz。

其中，所述利用低频信号发送的预设编码为触发所述有源电子标签上报所 述预设信息的指令信息。

其中，所述预设信息还包含有源电子标签的ID身份信息和该有源电子标签 的电池电量信息。

其中，上述方法还包括：

所述有源电子标签接收所述接收统计设备收到所述预设信息后反馈的一确 认信息后，所述有源电子标签工作于超低功耗待机模式；

其中，所述有源电子标签接收所述预设编码之前也工作于所述超低功耗待 机模式。

本发明实施例还提供一种有源电子标签，包括：

接收模块，用于接收一激励唤醒设备利用低频信号发送的预设编码；

发送模块，用于根据所述预设编码，利用高频信号向一接收统计设备发送 与所述预设编码对应的预设信息，使得所述接收统计设备能够根据所述预设信 息对目标区域内的所述有源电子标签进行数量统计；其中，所述预设信息包含 有用于标识该有源电子标签位于目标区域内或目标区域外的区域属性编码。

本发明实施例还提供一种区域识别统计系统，包括：激励唤醒设备和接收 统计设备；其特征在于，还包括如上所述的有源电子标签，其中所述激励唤醒 设备利用低频信号向所述有源电子标签发送预设编码；所述有源电子标签解析 所述编码信息，并利用高频信号向所述接收统计设备发送与该预设编码对应的 预设信息；所述接收统计设备接收所述有源电子标签发送的预设信息，并根据 所述预设信息统计目标区域内的该有源电子标签的数量，其中，所述预设信息 包含有用于标识该有源电子标签位于目标区域内或目标区域外的区域属性编码。

其中，所述激励唤醒设备通过本地按键启动或通过系统远程控制启动。

其中，所述区域识别统计系统还包括一显示设备，所述显示设备与所述接 收统计设备连接，用于在本地显示所述有源电子标签数量。

其中，所述区域识别统计系统还包括一上级设备，所述上级设备通过有线 或无线网络获取所述接收统计设备统计的所述有源电子标签的数量，并进行处 理。

本发明的上述技术方案至少具有如下有益效果：

本发明实施例的区域识别统计方法中，有源电子标签通过接收一利用低频 信号发送的预设编码并根据所述预设编码通过无线射频信号(高频)发送与预 设编码对应的预设信息给接收统计设备，使得接收统计设备实现其对目标区域 内的有源电子标签的数量统计，提高了数量统计的效率及准确性，且同时适用 于封闭区域和开放空间，适用范围广，总体功耗低。

附图说明

图1表示本发明实施例中区域识别统计方法的基本步骤示意图；

图2表示本发明实施例中有源电子标签的基本结构示意图；

图3表示本发明实施例的区域识别统计系统的结构示意图；

图4表示本发明实施例的区域识别统计系统中的激励唤醒设备的具体组成 结构示意图；

图5表示本发明实施例的区域识别统计系统中的有源电子标签的具体组成 结构示意图；

图6表示本发明实施例的区域识别统计系统中的接收统计设备的具体组成 结构示意图。

具体实施方式

为使本发明要解决的技术问题、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附 图及具体实施例进行详细描述。

本发明针对现有技术中点名系统无效功耗较大，缺少主动性且区域统计不 准确的问题，提供一种区域识别统计方法、有源电子标签及区域识别统计系统， 通过一低频信号向有源电子标签发送一编码信息，所述有源电子标签响应所述 编码信息，通过无线射频信号(高频)发送其身份信息给接收统计设备，接收 统计设备实现其对目标区域内有源电子标签的数量统计，提高了数量统计的效 率及准确性，且同时适用于封闭区域和开放空间，适用范围广，总体功耗低。

如图1所示，本发明实施例提供一种区域识别统计方法，应用于一有源电 子标签，包括：

步骤101，所述有源电子标签接收一激励唤醒设备利用低频信号发送的预设 编码；

步骤102，所述有源电子标签根据所述预设编码，利用高频信号向一接收统 计设备发送与所述预设编码对应的预设信息，使得所述接收统计设备能够根据 所述预设信息对目标区域内的所述有源电子标签进行数量统计；其中，所述预 设信息包含有用于标识该有源电子标签位于目标区域内或目标区域外的区域属 性编码。

本发明上述实施例中，有源电子标签利用低频唤醒、高频发送的方式工作 降低了有源电子标签的功耗。具体而言，该预设编码是激励唤醒设备和有源电 子标签预先共同约定的，即有源电子标签接收到该预设编码即触发其将与该预 设编码对应的预设信息(如自身的身份信息)发送给接收统计设备。例如，预 设编码为08，若有源电子标签接收到的编码信息为08，则将该有源电子标签的 身份信息发送给接收统计设备；若有源电子标签接收到的其他编码信息，如09， 07等，则忽略该编码信息，不执行操作或执行其他与该编码信息对应的操作。

具体的，该区域属性编码为一组合编码，通过不同的排列顺序来表示有源 电子标签的不同位置，即目标区域内或目标区域外，且所述接收统计设备仅统 计目标区域内的有源电子标签的数量；其中，通过该组合编码的前后组合顺序 来表明是否已经进入本区域，如该组合编码包括第一编码方式和第二编码方式， 则采用第一编码方式时，该组合编码表明该有源电子标签2进入区域内，为区 域内属性；采用第二编码方式时，该组合编码表明该有源电子标签2未进入区 域内，为区域外属性。该区域通过识别设备的设计避免了区域外围且不属于区 域内的电子标签被统计而产生的统计误差，提高了统计的准确性。

较佳的，本发明上述实施例中，所述预设编码的通过一低频信号发送的， 所述低频信号是指频率为115KHz至150KHz之间的信号。

具体的，本发明上述实施例中，所述高频信号为无线射频信号，且所述无 线射频信号的中心频率为433MHz或2.4GHz或5.8GHz。

进一步的，本发明上述实施例中，所述利用低频信号发送的预设编码为触 发所述有源电子标签上报所述预设信息的指令信息；且所述预设信息还包含有 源电子标签的ID身份信息和该有源电子标签的电池电量信息。

本发明具体实施例中，所述预设信息还包括该有源电子标签的身份ID和该 有源电子标签的电池电量，接收统计设备根据接收到的有源电子标签的不同的 身份ID统计有源电子标签的数量；其中，每个有源电子标签的身份ID的唯一 的，即每个有源电子标签的身份ID均不同，不同的ID分别对应不同的有源电 子标签。进一步的，接收有源电子标签的电池电量信息是为了同时判断有源电 子标签是否能够正常工作，若电池电量低于一预设值，则向其发送一告警信息 或在该接收统计设备上显示电量不足的提示信息，便于及时对有源电子标签进 行管理，防止有源电子标签因电量不足导致无法正常工作，而引起统计过程中 的漏统计，导致其统计不准确。

本发明上述实施例中，该区域识别统计方法还包括：

步骤103，所述有源电子标签接收所述接收统计设备收到所述预设信息后反 馈的一确认信息后，所述有源电子标签工作于超低功耗待机模式；

其中，所述有源电子标签接收所述预设编码之前也工作于所述超低功耗待 机模式。

本发明上述实施例中，为了保证信息的可靠传输，接收统计设备收到有源 电子标签的身份信息后，回复响应的有源电子标签确认信息确认已收到。进一 步的，若有源电子标签在一预设时间内未收到确认信息，将再次向所述接收统 计设备发送其身份信息，确保信息的可靠传输。如果多次重发信息仍没有收到 确认信息，所述有源电子标签则退出发送状态，进入待机状态，等待激励唤醒 设备的再次发送预设编码。具体的，步骤103中，有源电子标签收到确认信息 后以及接收到预设编码信息前均工作于超低功耗待机模式，该超低功耗待机模 式是指该有源电子标签开机但是不进行任何实质性工作(及不对数据和程序的 各种操作)的模式，该模式下有源电子标签的功耗较低，继而使得整个系统的 功耗降低。

为了更好的实现上述目的，如图2所示，本发明实施例还提供一种有源电 子标签，包括：

接收模块10，用于接收一激励唤醒设备利用低频信号发送的预设编码；

发送模块20，用于根据所述预设编码，利用高频信号向一接收统计设备发 送与所述预设编码对应的预设信息，使得所述接收统计设备能够根据所述预设 信息对目标区域内的所述有源电子标签进行数量统计；其中，所述预设信息包 含有用于标识该有源电子标签位于目标区域内或目标区域外的区域属性编码。

需要说明的是，本发明上述实施例提供的有源电子标签是与上述区域识别 统计方法对应的有源电子标签，则上述区域识别统计方法的所有实施例及其有 益效果均适用于该有源电子标签。

为了更好的实现上述目的，如图3所示，本发明实施例还提供一种区域识 别统计系统，包括：激励唤醒设备1和接收统计设备3；其特征在于，还包括如 上所述的有源电子标签2，其中所述激励唤醒设备1利用低频信号向所述有源电 子标签2发送预设编码；所述有源电子标签2解析所述编码信息，并利用高频 信号向所述接收统计设备3发送与该预设编码对应的预设信息；所述接收统计 设备3接收所述有源电子标签2发送的预设信息，并根据所述预设信息统计目 标区域内的该有源电子标签2的数量，其中，所述预设信息包含有用于标识该 有源电子标签位于目标区域内或目标区域外的区域属性编码。

本发明的上述实施例中，实际应用中该区域识别统计系统中包括多个有源 电子标签2，收到所述编码信息的有源电子标签2均会向接收统计设备3发送其 自身的身份信息，当有大量有源电子标签2需要同时发送身份信息时，运用防 冲突算法实现高效、可靠的信息传输。其中，本发明的具体实施例中，利用基 于射频识别RFID的防冲突算法来实现消息的有序发送，且基于射频识别RFID 的防冲突算法不是本申请的着重点，在此不具体描述。

本发明实施例既可应用于封闭区域也可应用于开放空间；其中，在固定进 行识别和统计的封闭区域内，可以以吊顶、侧墙安装、地埋等多种方式布置激 励唤醒用的低频信号发射天线(属于激励唤醒设备)，如区域过大，进一步采用 天线串联的方式拓展低频信号有效覆盖的范围。如串联方式仍不足，可以增加 激励唤醒设备的数量，设备之间采用RS485接口协议传输同步信号，确保多设 备发出的低频信号不会互相干扰；开放型室外环境的实施例中，根据需要预先 部署激励唤醒低频信号发射天线，保证有效覆盖目标区域范围内电子标签，即 时实施统计。本发明的实际应用中，如图4所示，激励唤醒设备1包括四个组 成部分：按键或接收遥控开关11、低频信号发生电路12、功率驱动和天线匹配 电路13和第一低频天线14；具体的，通过触发按键或接收遥控开关11启动低 频信号发生电路12产生包含编码信息的低频信号，该低频信号通过功率驱动和 天线匹配电路13发送至第一低频天线14，通过第一低频天线14向有源电子标 签2发送含有编码信号的低频信号。

如图5所示，有源电子标签2包括五个部分：第二低频天线21、低频信号 接收电路22、微处理器和高频通信电路23、第一高频天线24以及电池25；其 中，第二低频天线21接收包含编码信息的低频信号并通过低频信号接收电路22 传送至微处理器和高频通信电路23，微处理器和高频通信电路23对该低频信号 进行解析并产生一高频信号，该高频信号包含有源电子标签2的身份信息；同 时通过第一高频天线24将该高频信号发送给接收统计设备3；电池25用于给低 频信号接收电路22和微处理器和高频通信电路23供电。

如图6所示，接收统计设备3包括五个部分：第二高频天线31、高频通信 电路32、微处理器单元33、监控中心34以及本地显示设备35；其中，第二高 频天线31接收上述第一高频天线24发送的高频信号，并通过高频通信电路32 传送至微处理器单元33，微处理器单元33对上述高频信号进行解析并统计有源 电子标签的数量，可以通过本地显示设备35在本地进行显示；或者通过有线或 无线网络将有源电子标签的身份信息传送至监控中心34，监控中心34对其进行 进一步分析对比后再统计数量进行显示。

本发明具体实施例中，所述激励唤醒设备1通过本地按键启动或通过系统 远程控制启动。激励唤醒设备1启动后利用一低频信号发送一编码信息，较佳 的，该低频信号是指频率为115KHz至150KHz之间的信号，且持续时长为200ms 至2s。

本发明的上述实施例中，针对固定区域的点名系统，为了防止区域外的标 签被误点名，所述区域识别统计系统还包括一区域通过识别设备；

所述有源电子标签2通过一预设通道从所述区域通过识别设备获取一组合 编码，具有该组合编码的有源电子标签2向所述接收统计设备3发送预设信息 时，同时将该组合编码也发送至同一接收统计设备3，所述接收统计设备3统计 带有区域内属性的组合编码的有源电子标签2的数量，其中，所述组合编码具 有两种属性：区域内属性和区域外属性。

本发明具体实施例中，区域每个必经出入口设置一套通过矢量信标装置， 该装置安装于门框或通道的内外两侧，内外矢量信标分别发射带有不同编码的 低频信号，奇数编码代表区域内侧，偶数代表外侧。有源标签通过该区域时， 接收低频信号并检出代表内外侧属性的2组编码，通过对所收到的2组编码分 别所属低频信号强度的变化规律及之间的关联特点的分析，得出进入该区域的 判断。有源标签会将2组编码按照预先约定的前后规则，将2组编码放置在准 备上传信息中备用。如17为门内码，18为门外码，标签进入区域后，会识别进 入区域的路径方向，在内存中会按照17在前18在后的格式，准备后续要上传 信息。

标签在区域内收到含有点名编码(如08)的激励唤醒低频信号后，将自身 的ID信息放置在前面准备好的上传信息中并上传。接收统计设备统计所有收到 的信息时，只会统计带有区域内属性含义顺序存储的编码的标签。因为为确保 低频信号完整覆盖整个封闭区域，会留有一定的余度。例如：该区域启动低频 信号实施识别统计，只有一墙之隔的区域外某标签也收到该低频信号，并作响 应回复信息。但由于信息中不会含有该区域有效通过进入含义的编码，接收统 计设备将滤除该信息，不做统计，确保区域内统计的准确性。

本发明上述实施例中，所述区域识别统计系统还包括一显示设备，所述显 示设备与所述接收统计设备3连接，用于在本地显示所述有源电子标签2数量。 该显示设备的设置能够让用户更直观的看到有源电子标签的数量，同时该显示 设备也可显示被成功统计的有源电子标签2的ID号及电池电量等信息，则用户 能够实时掌控多个有源电子标签2的实时状态。

本发明上述实施例中，所述区域识别统计系统还包括一上级设备，所述上 级设备通过有线或无线网络获取所述接收统计设备3统计的所述有源电子标签2 的数量，并进行处理。

本发明的具体实施例中，上述接收统计设备3在收到所述有源电子标签2 的身份信息仅能根据身份ID统计数量，但是一些情况下，反馈自身身份ID的 电子标签可能不是本次点名需要统计的标签，因此可将所述有源电子标签的身 份ID传送至上级设备，该上级设备将身份ID与预存的需统计区域内的身份ID 进行核对，核对一致的身份ID为该区域内需统计的有源电子标签的数量；该上 级设备的设置让该区域识别统计系统的统计结果更加准确，避免了误统计。

需要说明的是，该区域识别统计系统的激励唤醒设备1、统计接收设备3、 监控电路和识别电路的设计可以为固定式，如固定设置于一地点；也可以为移 动式的；不限于一固定形式。

本发明提供的区域识别统计系统采用高低频组合方式：低频编码唤醒超低 功耗待机模块，高频数据传输技术，能够实现即时地对开放或封闭区域内的有 源智能识别模块进行快速身份识别和数量统计；其运用区域激励唤醒技术，结 合抗冲突算法以及超低功耗工作模式的设计，实时、高效、准确地实现区内电 子标签的识别与统计。实际应用中既可以是封闭区域(如：厂房库房内)，也可 以是开放空间(如：操场、货场)。具有空闲时功耗极低、识别迅速效率高且准 确、方式灵活等优势。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技 术人员来说，在不脱离本发明所述原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰， 这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。