專利名稱：電子防丟防盜器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種電子防丟防盜器，特別涉及一種用于錢包、提包、箱包、手機、 移動電腦、數(shù)碼相機、掌上電腦、隨聲聽等貴重物品的電子防丟防盜器。
背景技術(shù)：
在生活節(jié)奏速度很快、生活壓力很大的今天，人們隨身攜帶的錢包、手提包以及其他移動物品，常常因為某些原因，如乘坐公共交通工具時，丟失或被盜。這給人們造成了巨大的人力、物力、財力的損失。常見的電子防丟防盜器，一般包括兩種類型的防丟防盜器，第一種是物理連線式防丟防盜器，這種防丟防盜器在物品丟失時，由于物理連線發(fā)生異?；蛘唠娐钒l(fā)生異常，可以及時的發(fā)出警報信息，從而防止物品的丟失，但是這種物理連線式防丟器，使用起來非常不方便，往往都會帶有復雜的連線或電路連接結(jié)構(gòu)，隨身攜帶時也會由于連線暴露在身外， 而影響美觀。第二種是子母機式防丟防盜器，這種防丟防盜器往往都是采用超高頻射頻識別技術(shù)，利用雙有源子母機進行射頻通信，如果一旦物品超出了通信監(jiān)測的范圍，母機就會發(fā)出警報信號，從而防止物品的丟失，雖然這種防丟防盜器沒有復雜的物理連線，但是由于子機和母機是一種雙有源設(shè)計，必須在子母機同時有電情況下才能使用，因此給使用者造成了充電負擔；另外，子母機式防丟防盜器由于是有源射頻傳輸，因此傳輸距離較遠(IOm IOOm不等)，報警時已經(jīng)無法尋回失物，而且如果一方的電源發(fā)生異常，就會導致對物品的丟失不敏感，從而發(fā)揮不了應有的作用；此外，這種子母機式防丟防盜器由于需要子機和母機配合使用，因此如果一旦子機丟失，母機也會由于沒有配套的子機而不能使用，從而導致使用起來非常不方便，也造成了物品的浪費。因此需要一種減輕使用者充電負擔，母機可重復使用，既保證正常使用距離內(nèi)沒有誤報警，又大大提高了丟失敏感度，一旦丟失馬上報警，并可及時探測物品丟失方向從而追回失物的裝置。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的是提供一種可以減輕使用者充電負擔的電子防丟防盜器。本實用新型的另一目的是提供一種閱讀器可重復使用的電子防丟防盜器。本實用新型的又一目的是提供一種既保證正常使用距離內(nèi)沒有誤報警，又大大提高了丟失敏感度，一旦丟失馬上報警的電子防丟防盜器。本實用新型的再一目的是提供一種可及時探測物品丟失方向從而追回失物的電子防丟防盜器。為了達到上述目的，本實用新型提出了一種電子防丟防盜器，包括閱讀器和 RFID(Radio Frequency identify，射頻識別)卡，所述閱讀器包括電源、核心控制電路、集成模擬前端、信號發(fā)射電路和報警電路；所述核心控制電路經(jīng)所述集成模擬前端與所述信號發(fā)射電路相連；所述報警電路在所述核心控制電路的控制下發(fā)出報警信號；所述信號發(fā)射電路與IS015693協(xié)議下的所述RFID卡交互。通過這種方式，可以將RFID卡置于錢包、卡包等易丟物品中，通過置于物主身邊的閱讀器讀取該RFID卡(例如讀取RFID卡的編碼等信息)來確定其是否在附近，一旦無法讀到，即認為該RFID卡已經(jīng)距離物主過遠，并啟動報警電路(例如蜂鳴器)報警，該RFID 卡采用IS015693協(xié)議的無源卡，無需特別供電，當該RFID卡處于閱讀器閱讀范圍內(nèi)時，可從閱讀器的射頻能量中獲取電源并應答閱讀器，使得閱讀器能夠識別并確定其未丟失或被盜；而當該RFID卡處于閱讀器閱讀范圍外時，由于無法從閱讀器的射頻能量中獲取電源， 因此會處于無電源狀態(tài)，閱讀器也無法對其識別，此時即可確定其丟失或被盜。由于僅需要為閱讀器提供電源，因此減輕了使用者的充電負擔，即使RFID卡丟失或被盜，閱讀器也可重復使用，節(jié)省了用戶的消費成本。進一步地，所述閱讀器還包括輕觸開關(guān)或觸摸屏，支持用戶與閱讀器交互。通過這種方式，可以使用戶通過輕觸開關(guān)或觸摸屏，對閱讀器進行相應的設(shè)置，例如設(shè)置RFID卡的相應信息，實現(xiàn)更好的識別功能等。進一步地，所述報警電路包括蜂鳴報警電路或震動報警電路。通過這種方式，可以使報警電路通過蜂嗚或者震動的方式，提醒物主物品已經(jīng)丟失或被盜。進一步地，所述閱讀器還包括電源調(diào)理電路，所述電源通過所述電源調(diào)理電路為所述閱讀器供電。通過這種方式，可以使電源分別為閱讀器中的各電路模塊提供合適的電源。進一步地，所述電源包括電池(例如普通的手機電池，或者其它可充電電池、或干電池，或太陽能電池)，所述信號發(fā)射電路還包括信號放大電路。通過這種方式，可以利用電池的便攜性和可重復使用性，實現(xiàn)電子防丟防盜器隨身攜帶，從而方便使用；而信號發(fā)射電路中加入信號放大電路，可以使防丟防盜檢測的安全距離處于一個適當?shù)姆秶?，例如尋卡距離最大為50cm 80cm，同時，這種結(jié)構(gòu)的電路也可以使遺失物品時立刻知道，既保證正常使用距離內(nèi)沒有誤報警，又大大提高了丟失敏感度， 一旦丟失，只需在附近用閱讀器查找，停止報警的方向即是丟失方向，從而方便尋找，可及時探測物品丟失方向從而追回失物。進一步地，所述核心控制電路采用具有可讀寫的內(nèi)部FLASH的超低功耗核心控制單元。通過這種方式，可以使核心控制電路內(nèi)部集成非易失存儲FLASH，從而結(jié)合輕觸開關(guān)或觸摸屏等外部輸入裝置，對閱讀器進行讀寫等信息設(shè)置。進一步地，所述集成模擬前端工作在IS015693協(xié)議下，并通過SPI總線與所述核心控制電路通信。通過這種方式，可以使集成模擬前端通過IS015693協(xié)議，與RFID卡進行信號通訊，同時通過SPI總線與核心控制電路進行交互。進一步地，所述RFID卡是無源卡，具有全球唯一 UID (User Identify)號。通過這種方式，可以使物主僅需保證閱讀器電池有電，不用為RFID卡供電，減輕了使用時的充電負擔，同時也可以使RFID卡上的信息具有唯一性和代表性，針對不同的物主，UID是不同的，針對同一物主，UID是唯一的，這樣就能保證不同的電子防丟防盜器之間不會發(fā)生誤判，從而保證使用的安全性和舒適性。進一步地，所述RFID卡支持自行設(shè)置所述UID號。通過這種方式，可以使閱讀器具有錄入RFID卡的UID號的功能，在RFID卡意外損壞或丟失之后，可更換新卡并錄入新卡卡號作為目標卡，而不用更換新的閱讀器，從而節(jié)省用戶的使用成本。進一步地，所述核心控制電路存儲有所述RFID卡的所述UID號，結(jié)合IS015693協(xié)議的防沖撞機制，對所述RFID卡唯一識別。通過這種方式，可以在核心控制電路內(nèi)部存儲目標RFID卡的UID，結(jié)合IS015693 協(xié)議的防沖撞機制，實現(xiàn)唯一的識別目標RFID卡，避免了同頻段多卡干擾的問題。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下優(yōu)點1、單有源設(shè)計，只需閱讀器有電就可使用，減輕使用者負擔；2、無源射頻遠距離傳輸(50cm 80cm)技術(shù)，既保證正常使用距離內(nèi)沒有誤報警，又大大提高了丟失敏感度，一旦丟失馬上報警，可及時追回失物；3、一旦 RFID卡丟失或損壞，可使用同類RFID卡錄入UID繼續(xù)使用。

圖1為本實用新型實施例1的電子防丟防盜器結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中電源調(diào)理電路功能示意圖。圖3為圖1中集成模擬前端與核心控制電路接口交互示意圖。圖4為圖1中集成模擬前端的信號放大、收發(fā)功能示意圖。圖5為圖1中系統(tǒng)初始化流程圖。圖6為圖1中閱讀器讀目標RFID卡UID號流程圖。圖7為圖1中閱讀器控制流程圖。圖8為本實用新型實施例2的電子防丟防盜器結(jié)構(gòu)示意圖。圖9為本實用新型實施例3的電子防丟防盜器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
下面將結(jié)合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術(shù)方案進行清楚、完整的描述，顯然所描述的實施例僅是本實用新型的一部分實施例，不是全部的實施例，基于本實用新型中的實施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有付出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本實用新型保護的范圍。本實用新型的工作原理如下利用射頻識別(RFID)技術(shù)，采用13. 56MHz頻段的 IS015693協(xié)議實現(xiàn)無源電子標簽(Tag，例如射頻卡)，即RFID卡，的遠距離識別。射頻識別的閱讀器(Reader)與RFID卡通過電磁耦合的方式實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)通信，在IS015693通信協(xié)議中規(guī)定了信號的調(diào)制方式、下行數(shù)據(jù)(閱讀器向RFID卡傳輸數(shù)據(jù))編碼格式、上行數(shù)據(jù)(RFID卡向閱讀器傳輸數(shù)據(jù))編碼格式，并支持防沖撞。信號調(diào)制方式由于閱讀器與電子標簽之間的通信是以無線的方式通過天線之間的電磁藕合來完成的，因此首先需要將數(shù)字信號調(diào)制到高頻載波上才能進行傳輸。閱讀器向RFID卡發(fā)送命令采用ASK的調(diào)制方式，其中調(diào)制度是一項重要指標，調(diào)制度過高會使標簽無法獲得足夠的能量供應，調(diào)制度過低又會使解調(diào)電路無法恢復載波中的數(shù)字信息。 本設(shè)計采用的電子標簽是TI公司生產(chǎn)的Tag-it，其可識別的信號調(diào)制度為10% -30%或 100%。下行數(shù)據(jù)編碼格式閱讀器向RFID卡發(fā)送指令的編碼格式。在協(xié)議中共規(guī)定了兩種形式，分別為快速模式和慢速模式。慢速模式采用脈沖位置調(diào)制(Pulse Position Modulation)的方式進行編碼，每256時間單位傳遞1個字節(jié)的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率為 1.61A/S?？焖倌Ｊ讲捎梦恢妹}沖調(diào)制(Position Burst Modulation)的方式進行編碼，每 4個時間單位傳遞2bit數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)傳輸速率是慢速模式的16倍，可以達到^^b/s，但是識別距離沒有慢速模式遠。上行數(shù)據(jù)編碼格式RFID卡首先將回傳的數(shù)據(jù)信息進行曼徹斯特編碼，然后再用編碼后的數(shù)據(jù)信息以ASK方式調(diào)制低速率的子載波(子載波由13. 56MHz載波經(jīng)分頻得到，分別為423. 75KHz (fO/32)和484. 28KHz (fO/28)，最后再由子載波進行負載調(diào)制，影響 13. 56MHz的載波形成的磁場結(jié)構(gòu)，以此方式回傳RFID卡信息。防沖撞機制在IS015693協(xié)議中規(guī)定了系統(tǒng)的防沖撞機制，主要講述了 RFID卡內(nèi)部處理機制，在閱讀器發(fā)現(xiàn)有沖突發(fā)生后如何采取相應的操作，可以根據(jù)各應用系統(tǒng)自身的特點加以制定。首先閱讀器以廣播方式發(fā)送下行命令幀結(jié)束的時間作為相對時間基準， 開辟1或16個接連產(chǎn)生的時窗，這些時窗的大小、彼此之間的時間間隔、下行命令結(jié)束到第一個返回的上行時窗之間的時間間隔都有嚴格規(guī)定。RFID卡一旦收到閱讀器命令和一并提供的定時參數(shù)以及描述閱讀器有關(guān)特征的系統(tǒng)參數(shù)后，所有在通信區(qū)內(nèi)的RFID卡可從閱讀器分配的時窗中選擇與自己匹配的一個作為返回的上行信道時間，在該信道時間內(nèi)向閱讀器報告其UID識別碼。一旦出現(xiàn)多個RFID卡同時選擇同一個上行時窗時，閱讀器就會檢測到?jīng)_突的存在，在發(fā)動新一輪的鏈路連接嘗試時為沖突的RFID卡重新分配時窗。經(jīng)過多輪試探搜索，閱讀器總有機會為通信區(qū)內(nèi)所有RFID卡提供所需服務。本實用新型將13. 56MHz的IS015693協(xié)議的RFID卡置于錢包內(nèi)，用閱讀器 (Reader)定時檢測RFID卡是否能夠讀到。一旦讀不到則立刻報警。另外，閱讀器內(nèi)置FLASH 支持ID錄入，方便更換RFID卡。如圖1所示，本實用新型實例1提供了一種電子防丟防盜器。其主要由核心控制電路1，集成模擬前端電路2、信號放大發(fā)射電路3、輕觸開關(guān)4、蜂鳴報警電路5、電源調(diào)理電路6組成的閱讀器部分及若干RFID卡7組成。所述核心控制電路經(jīng)所述集成模擬前端電路與所述信號發(fā)射電路相連；所述報警電路在所述核心控制電路的控制下發(fā)出報警信號；所述信號發(fā)射電路與IS015693協(xié)議下的所述RFID卡交互。如圖2所示，為電源調(diào)理電路功能示意圖，其主要功能是為集成模擬前端提供電源，為射頻信號提供恒壓偏置電源，以及為射頻信號放大電路提供電源。其在閱讀器中的作用將在后面闡述。如圖3所示，為集成模擬前端與核心控制電路接口交互示意圖。集成模擬前端采用TRF7960。它可為核心控制IC提供一個3. 3V的電源，并在使能之后為核心控制IC提供一個3. 39MHz的外部時鐘。核心控制IC采用MSP430超低功耗16位MCU。它首先使能集成模擬前端，等外部時鐘穩(wěn)定后將主時鐘切換到外部時鐘。然后配置集成模擬前端的協(xié)議模式、速率等。如圖4所示，為集成模擬前端信號放大及收發(fā)過程。模擬前端的閱讀信號通過附加偏執(zhí)電源來保證信號放大電路工作在放大狀態(tài)。放大的信號經(jīng)過濾波電路(低通_> 帶通->低通)，由天線發(fā)射出去。當天線接收到返回的信號后，經(jīng)濾波電路(低通_>帶通->低通)返回到集成模擬前端。如圖5所示，為圖1中系統(tǒng)初始化流程圖。核心控制電路啟動閱讀后，集成模擬前端解析命令并產(chǎn)生符合IS015693協(xié)議的信號。如果接收到返回信號，集成模擬前端解析信號，并產(chǎn)生一個中斷。這時，核心控制IC可通過SPI數(shù)據(jù)總線讀取UID號。如圖6所示，為圖1中閱讀器讀目標RFID卡UID號的流程圖。如圖7所示，為圖1中閱讀器控制流程圖，設(shè)計以秒為間隔，查詢RFID卡的UIDJn 果能夠讀到，說明目標物仍在安全范圍內(nèi)；如果讀不到，說明目標物被盜，則設(shè)計以蜂鳴器報警。圖6和圖7的具體流程如下步驟S101，開始；步驟S102，讀取核心控制電路內(nèi)存儲的目標RFID卡UID號；步驟S103，配置查詢參數(shù)；步驟S104，啟動16時隙查詢；步驟S105，輪詢每個時隙，如果沒有任何時隙讀到UID，則報警； 步驟S106，如果至少有一個時隙讀到UID，則比較讀到的UID是否為目標UID，如果不是則啟動下一時隙；步驟S107，如果所有讀到UID的時隙都不是目標UID，則報警；步驟S108，如果有任意時隙讀到的UID為目標UID，則查詢成功；步驟S109，如果查詢成功，則掛起系統(tǒng)ls，然后再次檢測；步驟S110，如果查詢失敗，啟動蜂鳴器，并再次查詢，直到成功才關(guān)閉蜂鳴器。報警后，目標物還未離物主太遠時，還可使用本設(shè)計探測目標物丟失方向。此時， 可以使Reader在附近查詢，查詢過程中，使蜂嗚器停止報警的地方，就是目標物的附近。此外，閱讀器還支持更換RFID卡，換卡后只需錄入新卡UID號即可使用。閱讀器還可通過長按按鍵，進入錄入UID功能模式，此時，閱讀器讀取RFID卡UID號，并將其存入核心控制電路的內(nèi)部FLASH。如圖8所示，為本實用新型實施例2的電子防丟防盜器結(jié)構(gòu)示意圖。其與實施例 1的區(qū)別在于，采用了震動方式報警。在查詢失敗，未在有效距離內(nèi)檢測到RFID卡時，本實用新型實施例2通過震動器進行震動報警。震動器由微型電機和偏心輪構(gòu)成。偏心輪的重心不在中心，當電機啟動時，離心力作用于偏心輪會產(chǎn)生震感。這樣可以在不驚動用戶以外的人的情況下讓用戶知道物品丟失。如圖9所示，為本實用新型實施例3的電子防丟防盜器結(jié)構(gòu)示意圖。其與實施例1 的區(qū)別在于，采用觸控方式實現(xiàn)用戶與報警器之間的交互。本實用新型實施例3采用并口彩屏與SPI接口觸屏，并在屏幕上顯示各級菜單，用戶通過點觸屏幕對報警器實施操作與設(shè)置。通過以上的實施方式的描述，本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以清楚地了解到本實用新型還可以通過其他結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)，本實用新型的特征并不局限于上述較佳的實施例，只要是采用此協(xié)議或方式進行目標物檢測，無論是采用聲、光、震動等各種形式報警，或采用觸摸屏、顯示屏等各種方式進行人機交互，或采用同類射頻讀寫芯片作為集成模擬前端，都落入了本實用新型的保護范圍之中。任何熟悉該項技術(shù)的人員在本實用新型的技術(shù)領(lǐng)域內(nèi)，可輕易想到的變化或修飾，都應涵蓋在本實用新型的專利保護范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求1.一種電子防丟防盜器，包括閱讀器和RFID卡，其特征在于，所述閱讀器包括電源、核心控制電路、集成模擬前端電路、信號發(fā)射電路和報警電路；所述核心控制電路經(jīng)所述集成模擬前端電路與所述信號發(fā)射電路相連；所述報警電路在所述核心控制電路的控制下發(fā)出報警信號；所述信號發(fā)射電路與IS015693協(xié)議下的所述RFID卡交互。
2.如權(quán)利要求1所述的電子防丟防盜器，所述閱讀器還包括輕觸開關(guān)或觸摸屏，支持用戶與閱讀器交互。
3.如權(quán)利要求1所述的電子防丟防盜器，所述報警電路包括蜂鳴報警電路或震動報警電路。
4.如權(quán)利要求1所述的電子防丟防盜器，所述閱讀器還包括電源調(diào)理電路，所述電源通過所述電源調(diào)理電路為所述閱讀器供電。
5.如權(quán)利要求1所述的電子防丟防盜器，其特征在于，所述電源包括電池，所述信號發(fā)射電路還包括信號放大電路。
6.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電子防丟防盜器，其特征在于，所述核心控制電路采用具有可讀寫的內(nèi)部FLASH的超低功耗核心控制芯片。
7.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電子防丟防盜器，其特征在于，所述集成模擬前端電路工作在IS015693協(xié)議下，并通過SPI總線與所述核心控制電路通信。
8.如權(quán)利要求1-5任一項所述的電子防丟防盜器，其特征在于，所述RFID卡是無源卡， 具有全球唯一 UID號，所述RFID卡支持自行設(shè)置所述UID號。
專利摘要本實用新型公開了一種電子防丟防盜器。方案主要由核心控制電路、集成模擬前端電路、信號放大電路、輕觸開關(guān)、蜂鳴報警電路、電源調(diào)理電路組成的閱讀器部分及若干RFID卡組成。防丟防盜器將RFID卡置于錢包、卡包等易丟物品中，通過置于物主身邊的閱讀器讀取已存儲的該RFID卡的全球唯一的UID號來確定其是否在附近。一旦無法讀到，認為該卡已經(jīng)距離物主過遠，并啟動蜂嗚器報警。RFID卡采用ISO15693協(xié)議的無源卡，無需特別供電。當它處于閱讀器閱讀范圍內(nèi)時，可從閱讀器的射頻能量中獲取電源并應答閱讀器，使得閱讀器能夠識別并獲取其UID號；否則處于無電源狀態(tài)。無源RFID卡具有免維護、低成本、長壽命、小體積、唯一UID號等特點，方便使用。
文檔編號G08B13/22GK202134073SQ20112010949
公開日2012年2月1日 申請日期2011年4月11日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月11日
發(fā)明者徐燕平 申請人:徐燕平