專利名稱：一種應(yīng)用于全時空身份識別系統(tǒng)的智能終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及GPS定位技術(shù)與智能防偽通訊技術(shù)，具體地說，涉及一種應(yīng)用于全時空身份識別系統(tǒng)的智能終端。
背景技術(shù)：
自從GPS問世以來，就以其高精度、全天候、全球覆蓋、方便靈活和優(yōu)質(zhì)價廉的優(yōu) 點(diǎn)吸引了全世界許多用戶。目前，國內(nèi)GPS應(yīng)用發(fā)展勢頭迅猛，短短幾年間，GPS在我國的 應(yīng)用已從少數(shù)科研單位和軍事部門迅速擴(kuò)展到各個民用領(lǐng)域。GPS的廣泛應(yīng)用改變了人們 的工作方式，提高了工作效率，帶來了巨大的經(jīng)濟(jì)效益，具有廣闊的應(yīng)用前景。伴隨著無線通訊技術(shù)的迅猛發(fā)展，基于定位技術(shù)和無線通訊技術(shù)的移動終端產(chǎn)品 占盡了定位服務(wù)領(lǐng)域的先鋒。定位技術(shù)與無線通訊技術(shù)的結(jié)合應(yīng)用擴(kuò)大了各自的應(yīng)用領(lǐng) 域，特別是對移動目標(biāo)的實(shí)時監(jiān)控與管理提供了強(qiáng)有力的技術(shù)支持手段。然而，由于移動目 標(biāo)往往停泊在高樓林立的大街上，行駛在空曠的野外，停放在車庫里、空中、水上等各種不 同的地方，這就對移動目標(biāo)的定位提出了新的需求。目前，定位終端產(chǎn)品主要有GPS定位終端；混合定位終端(GlobalPositioning System One，簡稱 GPSOne)；基站定位(Code-DivisionMulti-pleAccess碼分多址，簡稱 CDMA)。1、GPS定位終端優(yōu)勢分析*全球地面連續(xù)覆蓋，24顆衛(wèi)星均勻分布，只要接收4顆以上的衛(wèi)星就可以實(shí)現(xiàn)定 位功能；*定位精度較穩(wěn)定；*操作簡單，觀測方便。缺點(diǎn)分析*接收不到4顆以上的衛(wèi)星信號時，無法完成定位，例如室內(nèi)或高樓群間；*受天氣、氣候的影響，惡劣的氣候環(huán)境中無法實(shí)現(xiàn)定位。2、GPSOne 定位終端優(yōu)勢分析*利用GPS和CDMA IX網(wǎng)絡(luò)混合定位既可以實(shí)現(xiàn)野外定位也可以完成室內(nèi)定位；*在衛(wèi)星信號或是基站較密的情況下，定位精度比較高，可達(dá)到5-50米；*方便接入差分服務(wù)。缺點(diǎn)分析*定位精度受CDMA IX網(wǎng)絡(luò)影響較大，在沒有基站或基站密度不高的情況下，定位 精度難以保證。3、CDMA定位終端[0024]利用CDMA基站雖然可以實(shí)現(xiàn)定位功能，但其定位精度低，且在沒有基站的情況下 無法定位。4、RFID 技術(shù)RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標(biāo)對 象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速 運(yùn)動物體并可同時識別多個標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物 體。系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標(biāo)簽)組成。RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜標(biāo)簽進(jìn)入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信 號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(PassiveTag，無源標(biāo)簽或 被動標(biāo)簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信號(Active Tag，有源標(biāo)簽或主動標(biāo)簽)；解讀器讀 取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進(jìn)行有關(guān)數(shù)據(jù)處理。一套完整的RFID系統(tǒng)，是由閱讀器(Reader)與電子標(biāo)簽(TAG)也就是所謂的應(yīng) 答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成，其工作原理是Reader發(fā)射一特定 頻率的無線電波能量給Transponder，用以驅(qū)動Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader便依序接收解讀數(shù)據(jù)，送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理。以RFID卡片閱讀器及電子標(biāo)簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分 成，感應(yīng)偶合(Inductive Coupling)及后向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種，一般 低頻的RFID大都采用第一種式，而較高頻大多采用第二種方式。閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制 和處理中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。閱讀器和應(yīng)答 器之間一般采用半雙工通信方式進(jìn)行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能 量和時序。在實(shí)際應(yīng)用中，可進(jìn)一步通過Ethernet或WLAN等實(shí)現(xiàn)對物體識別信息的采集、 處理及遠(yuǎn)程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原 件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。經(jīng)委托《湖北省科技信息研究院查新檢索中心》檢索，其結(jié)論是委托單位研究的 RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端在國內(nèi)文獻(xiàn)中未見完全相同的報道。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的缺點(diǎn)和不足，提供一種應(yīng)用于全時空 身份識別系統(tǒng)的智能終端。本實(shí)用新型解決了現(xiàn)在無法同步從遠(yuǎn)程獲知RFID射頻識別設(shè) 備讀取的信息與被識別目標(biāo)精確的位置信息，即提供了一種在全天候條件下同時從遠(yuǎn)程確 定目標(biāo)身份信息、時間信息和位置信息的系統(tǒng)；同時在確定目標(biāo)位置時解決了原有衛(wèi)星定 位技術(shù)不能在室內(nèi)定位的難題；其RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端是一種真正適應(yīng) 市場需求的全天候GPS+CDMA復(fù)合定位與RFID射頻識別技術(shù)結(jié)合的智能終端，該智能終端 將廣泛應(yīng)用于安防、公安、物流、倉儲管理和營銷管理。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的采用先進(jìn)的、突破常規(guī)的 coupling distinguishment based on RFIDandspacial-temporal 技術(shù)[coupling (華禹合)distinguishment (防偽、i只另U )basedon (基 于)RFID and Spacial-temporal (空間性的、時間性的)，簡稱CO-DBORS技術(shù)]，將全球定位 系統(tǒng)、無線通訊網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)與地理信息系統(tǒng)完美結(jié)合，以GIS平臺為基礎(chǔ)，以GPS、GPS0ne、 CDMA基站定位方法為核心，結(jié)合RFID射頻識別，讓移動終端獲取精確的位置信息以及識別 電子標(biāo)簽信息。同時采用無線通信網(wǎng)絡(luò)和GPS衛(wèi)星信號的GPSOne技術(shù)，是同時從GPS衛(wèi)星和CDMA IX網(wǎng)絡(luò)收集測量數(shù)據(jù)的，然后通過組合這些數(shù)據(jù)生成精確的三維定位。在GPS衛(wèi)星信號和 無線網(wǎng)絡(luò)信號都無法單獨(dú)完成定位的情形下，GPSOne系統(tǒng) 會組合這兩種信息源，只在有一 顆衛(wèi)星和一個小區(qū)站點(diǎn)就可以完成定位，解決了傳統(tǒng)方案都無法解決的問題。另外，GPSOne 系統(tǒng)的基礎(chǔ)輔助設(shè)備還提供了比常規(guī)GPS定位高出20dB的靈敏度，性能的改善使GPSOne 混合定位方式可以在現(xiàn)代建筑物的內(nèi)部深處或市區(qū)的樓群間正常工作，而兩種傳統(tǒng)的方案 在這些地方通常是無法進(jìn)行定位的。目前CDMA系統(tǒng)采用的主流方法是GPS和AFLT (高級前向鏈路三邊測量)混合定 位的方式，可簡稱為網(wǎng)絡(luò)輔助混合定位。它利用CDMA無線系統(tǒng)本身獨(dú)有的特性來實(shí)現(xiàn)用戶 的定位，如終端與網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)格的時鐘同步、基站可以提供GPS導(dǎo)航信息以及手機(jī)可以利用基 站信號的碼片時延來確定距離等特性，從而簡化了定位精度；此外，現(xiàn)有的CDMA網(wǎng)絡(luò)可以 比較容易地升級成為支持定位業(yè)務(wù)的網(wǎng)絡(luò)，而且CDMA的定位過程對現(xiàn)有的業(yè)務(wù)的影響也 比較小。在野外，可以利用GPS定位提供高精度的位置信息，同時網(wǎng)絡(luò)則可以提供輔助信息 來縮短定位時間和提高定位精度；在城市，可以利用基站密集的優(yōu)勢，提供基于基站信號、 或者GPS和基站信號混合的方式定位，實(shí)現(xiàn)在復(fù)雜環(huán)境下(如室內(nèi)、城市高樓之間)的精確 定位。具體地說，一種應(yīng)用于全時空身份識別系統(tǒng)的智能終端包括工作環(huán)境GPS衛(wèi)星、 CDMA基站、移動定位中心、電子標(biāo)簽；中心服務(wù)器、數(shù)據(jù)庫、CP數(shù)據(jù)庫和定位實(shí)體；設(shè)置RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端(簡稱智能終端)；其連接關(guān)系是智能終端分別與GPS衛(wèi)星、CDMA基站、移動定位中心、電子標(biāo)簽和中心服務(wù)器連 接，獲取標(biāo)準(zhǔn)位置信息及目標(biāo)身份信息；移動定位中心、CP數(shù)據(jù)庫、定位實(shí)體和移動定位中心依次連接，獲取標(biāo)準(zhǔn)位置信 息；中心服務(wù)器和數(shù)據(jù)庫連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能；智能終端負(fù)責(zé)位置信息的獲取，并利用RFID技術(shù)采集標(biāo)簽信息；處理業(yè)務(wù)流程， 并能向中心服務(wù)器上傳信息。GPS衛(wèi)星，GPS信號良好時的定位信息來源；GPS信號不太良好時的輔助定位信息 來源。CDMA基站，GPS信號不太良好或完全沒有GPS信號時定位信息來源。移動定位中心，位置信息傳輸和接口單元。電子標(biāo)簽，含有被識別目標(biāo)的數(shù)字信息。中心服務(wù)器，負(fù)責(zé)接收RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端上傳的位置信息以 及身份識別信息并加以處理提供給前臺的各種應(yīng)用。[0051]數(shù)據(jù)庫，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)信息數(shù)據(jù)的存儲與查詢。CP數(shù)據(jù)庫，保存CP的鑒權(quán)信息。定位實(shí)體，負(fù)責(zé)終端的位置信息解算。本實(shí)用新型具有下列優(yōu)點(diǎn)和積極效果①實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)定位；②不受天氣、氣候條件的影響，在惡劣氣候環(huán)境中也能實(shí)現(xiàn)精確定位，受CDMA IX 網(wǎng)絡(luò)影響小，在CDMA IX基站密集度不高的情況下也能實(shí)現(xiàn)精確定位；③利用RFID技術(shù)采集信息。④支持?jǐn)?shù)據(jù)傳輸?？傊緦?shí)用新型集成了 GPS、GPSOne, CDMA三項(xiàng)定位技術(shù)以及無線射頻身份識別 技術(shù)的通信智能終端，真正實(shí)現(xiàn)全時空身份識別。

圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)方框圖。其中10-RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端(簡稱智能終端)，11-主機(jī)板，12-GPS預(yù)處理模塊，13-GPS接收模塊，14-GPSOne預(yù)處理模塊，15-CDMA IX通訊模塊，16-液晶顯示屏，17-RFID 模塊；18-GPSOne 接收模塊；20-GPS 衛(wèi)星；30-CDMA 基站；40-移動定位中心；50-電子標(biāo)簽；60-中心服務(wù)器；70-數(shù)據(jù)庫；80-CP 數(shù)據(jù)庫；90-定位實(shí)體。主要縮略語GPS (Global Positioning System)-全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)；GPSOne (Global Positioning System One)-混合定位終端；CDMA (Code-DivisionMulti-pleAccess 碼分多址)-基站定位；RFID-射頻識別技術(shù)。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖和實(shí)施例詳細(xì)說明1、總體如圖1，本實(shí)用新型包括工作環(huán)境GPS衛(wèi)星20、CDMA基站30、移動定位中心40、電 子標(biāo)簽50沖心服務(wù)器60、數(shù)據(jù)庫70、CP數(shù)據(jù)庫80和定位實(shí)體90 ；設(shè)置RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端10 ；其連接關(guān)系是GPS衛(wèi)星20、CDMA基站30、移動定位中心40、電子標(biāo)簽50和中心服務(wù)器60分別與智能終端10連接，獲取標(biāo)準(zhǔn)位置信息及目標(biāo)身份信息；移動定位中心40、CP數(shù)據(jù)庫80、定位實(shí)體90和移動定位中心40依次連接，獲取 標(biāo)準(zhǔn)位置信息；中心服務(wù)器60和數(shù)據(jù)庫70連接，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲功能；智能終端10由主機(jī)板11、GPS預(yù)處理模塊12、GPS接收模塊13、GPSOne接收模塊 14、CDMA IX通訊模塊15、液晶顯示屏16、RFID模塊17、GPSOne接收模塊18組成；其連接關(guān)系是GPS接收模塊13和GPS預(yù)處理模塊12連接，獲取標(biāo)準(zhǔn)位置信息。GPSOne接收模塊18和GPSOne預(yù)處理模塊14連接，當(dāng)接收不到GPS信號時獲取標(biāo) 準(zhǔn)位置信息；GPS預(yù)處理模塊12、GPSOne接收模塊14、CDMA IX通訊模塊15、液晶顯示屏16和 RFID模塊17分別與主機(jī)板11連接，獲取標(biāo)準(zhǔn)位置和目標(biāo)身份信息及傳輸信息。工作原理是首先通過GPS接收模塊13接收衛(wèi)星信號，如果GPS接收模塊13能夠正常地接收 衛(wèi)星信號，則由GPS預(yù)處理模塊12對其進(jìn)行處理，并傳送給主機(jī)板11 ；當(dāng)GPS接收模塊13 接收不到衛(wèi)星信號時，則通過主機(jī)板11，自動切換至GPSOne混合定位方式對其進(jìn)行定位； 如果GPSOne接收模塊18能夠接收到衛(wèi)星或者基站的信號，則將其交由GPSOne預(yù)處理模塊 14進(jìn)行處理，GPSOne預(yù)處理模塊14向移動定位中心40發(fā)起定位請求，移動定位中心40把 用戶信息發(fā)至CP數(shù)據(jù)庫80進(jìn)行用戶鑒權(quán)，鑒權(quán)完成后交由定位實(shí)體90對目標(biāo)進(jìn)行位置解 算，解算結(jié)果通過移動定位中心40轉(zhuǎn)發(fā)給GPSOne預(yù)處理模塊14，GPSOne預(yù)處理模塊14傳 送到主機(jī)板11 ；當(dāng)GPSOne混合定位方式也無法實(shí)現(xiàn)精確定位時，利用主機(jī)板11的終端軟 件系統(tǒng)自動匹配聯(lián)通的CDMA基站(CDMA三角定位和扇區(qū)定位)30對移動平臺進(jìn)行有效定 位。當(dāng)定位成功后主機(jī)板11控制RFID模塊17讀取電子標(biāo)簽50上的信息，主機(jī)板11控制 CDMA IX通訊模塊15將位置信息和電子標(biāo)簽信息傳送給中心服務(wù)器60以進(jìn)行各項(xiàng)前臺應(yīng) 用。本實(shí)用新型集成了 GPS、GPSOne、CDMA三項(xiàng)定位技術(shù)的GPS+CDMA復(fù)合定位終端，不 僅解決了傳統(tǒng)GPS室內(nèi)無法定位的難題，而且彌補(bǔ)了 GPSOne受網(wǎng)絡(luò)影響較大的不足，真正 實(shí)現(xiàn)全天候連續(xù)定位。2、功能塊GPS衛(wèi)星20、CDMA基站30、移動定位中心40、電子標(biāo)簽50 ；中心服務(wù)器60、數(shù)據(jù)庫 70、CP數(shù)據(jù)庫80和定位實(shí)體90均是現(xiàn)有技術(shù)中的常用功能塊。關(guān)于智能終端101、主機(jī)板 11主機(jī)板11選用聯(lián)祥瑞HD635 ；具有以下功能(1)終端服務(wù)功能處理用戶請求，并返回結(jié)果；[0102](2)控制功能通訊數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，GPS數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，GPSOne數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收，GPS和GPSOne的切換；(3)實(shí)現(xiàn)與通訊模塊的數(shù)據(jù)通訊；(4)實(shí)現(xiàn)與RFID模塊的數(shù)據(jù)通訊。主機(jī)板11的工作流程是①主機(jī)板11控制GPS接收模塊13和GPS預(yù)處理模塊12接收并解算出位置信息 并將該息保存到自身的存儲器中；②主機(jī)板11控制GPSOne接收模塊18和GPSOne預(yù)處理模塊14接收衛(wèi)星和基站 的信號并將移動定位中心解算出的位置信息保存到自身的存儲器中；③主機(jī)板11控制RFID模塊17讀取電子標(biāo)簽50上的信息并將信息保存到自身的 存儲器中；④主機(jī)板11控制CDMA IX通訊模塊15將位置信息和電子標(biāo)簽信息傳送給中心服 務(wù)器60以進(jìn)行各項(xiàng)前臺應(yīng)用。2、GPS預(yù)處理模塊12GPS預(yù)處理模塊12選用雅迅公司的GK-110系列車載終端；解釋GPS信息，將其轉(zhuǎn)換成GPS位置信息標(biāo)準(zhǔn)格式并傳輸至主機(jī)板11。3、GPS 接收模塊 13GPS接收模塊13選用雅迅公司的GK-110系列車載終端；接收GPS信息。4、GPSOne 接收模塊 14GPSOne預(yù)處理模塊14選用松意公司的FD8200 ；與移動定位中心進(jìn)行信息交互，將定位實(shí)體解算的位置信息傳輸至主機(jī)板11。5、CDMA IX 通訊模塊 15CDMA IX 通訊模塊 15 選用 DTGS-800 ；實(shí)現(xiàn)GPS數(shù)據(jù)、GPSOne數(shù)據(jù)的發(fā)送與接收和被識別目標(biāo)信息的發(fā)送與接收；實(shí)現(xiàn) 與中心服務(wù)器60之間的數(shù)據(jù)通訊。6、液晶顯示屏16主要技術(shù)參數(shù)* 分辨率 128X64;* 單色 LCD;* 顯示區(qū)47mm X 33. 2mm ；*接口 數(shù)字。7、RFID 模塊 17RFID模塊17選用工作頻率13. 56MHz，符合IS014443和IS015693標(biāo)準(zhǔn)；實(shí)現(xiàn)電子標(biāo)簽50信息讀取。8、GPSOne 接收模塊 18GPSOne接收模塊18選用松意公司的FD8200 ；接收GPS信息和基站信息。
權(quán)利要求一種應(yīng)用于全時空身份識別系統(tǒng)的智能終端，包括工作環(huán)境GPS衛(wèi)星(20)、CDMA基站(30)、移動定位中心(40)、電子標(biāo)簽(50)；中心服務(wù)器(60)、數(shù)據(jù)庫(70)、CP數(shù)據(jù)庫(80)和定位實(shí)體(90)；其特征在于設(shè)置RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端(10)；智能終端(10)分別與GPS衛(wèi)星(20)、CDMA基站(30)、移動定位中心(40)、電子標(biāo)簽(50)和中心服務(wù)器(60)連接；移動定位中心(40)、CP數(shù)據(jù)庫(80)、定位實(shí)體(90)和移動定位中心(40)依次連接；中心服務(wù)器(60)和數(shù)據(jù)庫(70)連接。
2.按權(quán)利要求1所述的一種基于智能終端的全時空身份識別系統(tǒng)，其特征在于所述的智能終端(10)由主機(jī)板(11)、GPS預(yù)處理模塊(12)、GPS接收模塊(13)、GPSOne 預(yù)處理模塊(14)、CDMA IX通訊模塊(15)、液晶顯示屏(16)、RFID模塊(17)、GPSOne接收 模塊(18)組成；GPS接收模塊(13)和GPS預(yù)處理模塊(12)連接； GPSOne接收模塊(18)和GPSOne預(yù)處理模塊(14)連接；GPS預(yù)處理模塊(12)、GPSOne預(yù)處理模塊(14)、CDMA IX通訊模塊(15)、液晶顯示屏 (16)和RFID模塊(17)分別與主機(jī)板(11)連接。
3.按權(quán)利要求1所述的一種基于智能終端的全時空身份識別系統(tǒng)，其特征在于 主機(jī)板(11)選用聯(lián)祥瑞HD635。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種應(yīng)用于全時空身份識別系統(tǒng)的智能終端，涉及GPS定位技術(shù)與智能防偽通訊技術(shù)。本實(shí)用新型包括工作環(huán)境GPS衛(wèi)星(20)、CDMA基站(30)、移動定位中心(40)、電子標(biāo)簽(50)、中心服務(wù)器(60)、數(shù)據(jù)庫(70)、CP數(shù)據(jù)庫(80)和定位實(shí)體(90)；設(shè)置RFID、復(fù)合定位耦合防偽通信智能終端(10)；所述的智能終端(10)由主機(jī)板(11)、GPS預(yù)處理模塊(12)、GPS接收模塊(13)、GPSOne預(yù)處理模塊(14)、CDMA1X通訊模塊(15)、液晶顯示屏(16)、RFID模塊(17)、GPSOne接收模塊(18)組成。本實(shí)用新型集成了GPS、GPSOne、CDMA三項(xiàng)定位技術(shù)以及無線射頻身份識別技術(shù)的通信智能終端，真正實(shí)現(xiàn)全時空身份識別。
文檔編號G01S19/03GK201600455SQ20092022931
公開日2010年10月6日 申請日期2009年11月5日 優(yōu)先權(quán)日2009年11月5日
發(fā)明者周厚軍, 夏彪, 官科, 蘇丹, 蔡琛, 虞偉逸, 趙建宇 申請人:湖北新寶科技有限責(zé)任公司