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安全监控系统使用RFID标签
可实现低成本无电池易安装的家庭安全系统
2020/11/2 09:26   集微网      关键字:RFID标签 无电池 易安装 安全系统      浏览量:
为了简化其安装和操作,现代家庭安全系统必须能够无线监视其环境。这包括监视外围安全性,入侵检测以及房屋内敏感区域的安全性,例如药品容器,保险箱或其他贵重物品被隐藏的地方。
  为了简化其安装和操作,现代家庭安全系统必须能够无线监视其环境。这包括监视外围安全性,入侵检测以及房屋内敏感区域的安全性,例如药品容器,保险箱或其他贵重物品被隐藏的地方。
  尽管可以进行视频监视,但它需要进行复杂的图像处理和分析以检测未经授权的活动,并引起对隐私的担忧。传统的运动传感器消除了隐私问题,但是它们需要电源和支持电子设备,这增加了产品的BOM成本。运动探测器还需要某种有线或无线接口,以将传感器的输出中继到云中。在许多情况下,摄像机和运动探测器需要专业安装,这使其对许多成本敏感的应用而言不经济。
  该设计思想提出了一种更适合许多消费者和小型企业需求的替代解决方案:使用RFID标签技术来实现低成本,无电池且易于安装的家庭安全系统。
  RFID标签可以用作一系列强大的安全传感器的基础。通过将RFID标签与舌簧开关集成在一起,可以制成运动检测器。同样,可以通过用簧片开关代替冲击开关来制造冲击事件检测器。在这两种情况下,传感器开关都连接在天线的两个端子之间以及RFID芯片的两个端子之间。在此配置中,根据开关的ON或OFF状态启用或禁用RFID标签的操作。
  传感器为图1所示的安全监控系统提供了一种低成本,紧凑的解决方案。装有运动传感器的RFID标签可以贴在窗户,门和保险箱上,而震动感应标签可以贴在药品盒上。商用RFID阅读器具有两个功能:
  a)它检测到通过其运动或震动感应开关使其处于活动状态的任何传感器
  b)该阅读器还会用低功率RF辐射淹没该区域,当标签被激活时,该辐射会为标签供电。
  由于每个RFID标签都有其自己的唯一ID,因此RFID阅读器会知道检测到的活动发生在哪里。一旦捕获到活动数据,就可以将其传输到云中进行分析,并在适当时通过智能手机或电子邮件警报通知用户。
  图1使用RFID标签的安全监控
  传感器工作原理
  图2中的功能图说明了震动传感器和运动传感器的工作机制
  图2震动传感器由RFID芯片,天线和震动传感器(a)组成。在正常(不受干扰)状态下,金属球会使震动传感器(b)的两个触点短路。当传感器受到干扰时,其金属球不再使两个触点短路,从而使天线能够接收RFID芯片的功率并传输其信号(c)。运动传感器由RFID芯片,天线和磁簧开关(d)组成。在正常状态下,磁簧开关由附近粘贴的一块磁铁保持在ON状态。这会使天线短路,从而阻止RFID芯片接收电能(e)。卸下磁铁后,磁簧开关转换为OFF状态,从而启用RFID设备(f)。
  如前所述,震动传感器由RFID芯片和天线组成,如图2a所示。震动开关由一个空腔和一个在内部滚动的微小金属球组成。当将电击开关直立放置时,球滚动到两个导电触点上,该导电触点从空腔中伸出,形成一条导电路径(图2b))。如果传感器朝另一个方向倾斜,则触点将断开,从而成为检测运动或方向的简单方法。当用作安全传感器时,电击开关连接在天线的两个端子之间并直立放置,以使它们在其被动位置短路。所产生的短路破坏了RFID芯片和天线之间的阻抗匹配,从而阻止了RFID标签辐射信号。如果震动传感器倾斜,则金属球将从触点上移开,从而使RFID标签能够接收功率并辐射信号,然后由RFID阅读器读取该信号。
  运动传感器
  图2d中所示的运动传感器系统由一个RFID芯片,一个天线,一个磁簧开关和一个磁铁组成。簧片开关在密封的玻璃腔中由两个铁磁柔性金属簧片触点组成。开关的两个触点通常是断开的,直到磁场的存在导致它们闭合(图2e)。当传感器移出磁体附近时,其触点将返回到原始断开状态,如图2f所示。,从而启用RFID芯片并警告读取器标签已被移动。这在图1中进行了说明,其中,例如,将带有磁簧开关的RFID标签固定在窗户上,而磁铁则贴在RFID标签附近的墙上。当车窗关闭时,磁铁将磁簧开关保持在关闭位置,从而使天线分流并使芯片处于非活动状态。当窗口向上或向下移动时,磁铁不再足够靠近以使舌簧开关保持闭合。此时,簧片开关恢复到打开位置,RFID标签变为活动状态。
  傻瓜式传感器,智能系统
  由于每个RFID标签都有其自己的唯一ID,因此可以将其与要监视的特定对象或位置相关联。RFID读取器或基于云的安全应用程序可以使用此信息来了解有关事件性质的更多信息,包括识别可能的入侵者的数量,它们的位置以及对它们的活动进行一些推断。这样的分析还可以减少由宠物或其他仁慈的干扰引起的错误警报的数量。
  阅读更多设计思路RFID技术是创建强大,可靠和低成本安全系统的有前途的工具。标签易于安装,不需要电池,可确保其长期可靠性。但是,在实际应用中,必须格外小心,以确保RFID阅读器的位置能够完全覆盖所监视的区域。商业化还需要开发“智能” RFID阅读器,该阅读器至少可以对RFID标签产生的活动进行至少第一层处理。

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