本發(fā)明涉及監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，具體涉及一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

客運(yùn)車作為旅客出行的三大選擇(鐵路、航空和公路)載體之一，旅客的安全問題一直是公眾關(guān)注的重點(diǎn)。安全帶是乘客和司機(jī)在車輛行駛過程中必備的安全保障，是乘客和司機(jī)的生命帶。但我國目前安全帶佩戴率較低，處于靠駕駛員喊話提醒的現(xiàn)狀。如何實(shí)現(xiàn)安全帶的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)越來越受到客運(yùn)公司和交通管理部門的重視。

目前，由于使用成本的限制，國內(nèi)外學(xué)者對(duì)于安全帶監(jiān)控的研究主要集中在駕駛員安全帶佩戴的研究，少有對(duì)客運(yùn)汽車乘客的安全帶佩戴進(jìn)行探索，為了乘客的出行安全，這就迫切需要對(duì)客運(yùn)汽車乘客的安全帶佩戴進(jìn)行監(jiān)測(cè)。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、無線射頻(RFID)技術(shù)、無線通信技術(shù)，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，安全監(jiān)管由傳統(tǒng)的人員監(jiān)控轉(zhuǎn)向物聯(lián)網(wǎng)監(jiān)控。將人、安全帶、計(jì)算機(jī)聯(lián)系起來形成網(wǎng)絡(luò)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)網(wǎng)絡(luò)范圍內(nèi)所有安全帶狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，節(jié)省了成本，提高了監(jiān)測(cè)的效果。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

1.目的：本發(fā)明的目的是提供一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)。

2.技術(shù)方案：本發(fā)明是一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，該方案的具體步驟如下：

步驟一：數(shù)據(jù)采集

為了得到乘客安全帶的佩戴信息，需要采用傳感器對(duì)佩戴信息進(jìn)行采集，當(dāng)乘客正確佩戴安全帶時(shí)，傳感器采集乘客正確佩戴信息并將信號(hào)傳給射頻通信模塊。

步驟二：射頻通信

閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送2.4GHz的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻標(biāo)簽獲得能量被激活；射頻標(biāo)簽將自身編碼及傳感器采集的佩戴信息通過卡內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器。

步驟三：以太網(wǎng)通信

閱讀器與上位機(jī)之間采用以太網(wǎng)通信，滿足長距離傳輸，從而實(shí)現(xiàn)閱讀器對(duì)車內(nèi)環(huán)境的全覆蓋。

步驟四：數(shù)據(jù)處理

閱讀器接收到的佩戴信息通過網(wǎng)口發(fā)送到PC上，并重新模擬出串口信號(hào)，因此PC服務(wù)器只需要讀取模擬出的串口信息，即可讀取出RFID閱讀器信息，即安全帶的佩戴信息。

步驟五：后臺(tái)監(jiān)控

車載數(shù)據(jù)管理監(jiān)控中心接收到閱讀器發(fā)來的佩戴信息后，向交管中心郵箱發(fā)送包含佩戴信息、車輛信息以及司機(jī)信息的郵件，從而實(shí)現(xiàn)交管中心對(duì)乘客以及司機(jī)佩戴安全帶信息的監(jiān)控。

3.優(yōu)點(diǎn)及功效：

本發(fā)明能有效的解決客運(yùn)車安全帶實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)的問題，保證客運(yùn)車上的乘客佩戴安全帶，保障車輛運(yùn)行途中乘客的安全；同時(shí)該系統(tǒng)安裝維護(hù)簡單，無需對(duì)客運(yùn)汽車的座位以及電纜線路進(jìn)行重新排布；此外，本系統(tǒng)具有良好的擴(kuò)展性，可根據(jù)需要給系統(tǒng)增加相關(guān)功能，使其滿足多方面需求。

附圖說明

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述，其中：

圖1為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)整體技術(shù)架構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)基本結(jié)構(gòu)圖；

圖3為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的系統(tǒng)工作原理圖；

圖4為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的傳感器數(shù)據(jù)采集流程圖；

圖5為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的閱讀器工作原理圖；

圖6為本發(fā)明基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的射頻標(biāo)簽工作原理圖。

具體實(shí)施方式

以下將結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)的描述。

一種基于RFID的智能安全帶佩戴監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，其特征在于：包括由主控芯片和射頻收發(fā)模塊構(gòu)成的閱讀器，還包括由射頻通信模塊和信號(hào)采集傳感器構(gòu)成的標(biāo)簽，所述主控芯片采用C8051F410，所述射頻收發(fā)模塊采用nRF2401，所述射頻通信模塊采用nRF24LE系列，所述信號(hào)采集傳感器采用Cypress系列。本系統(tǒng)的基本結(jié)構(gòu)圖如圖2所示。

本系統(tǒng)佩戴狀態(tài)監(jiān)測(cè)采用賽普拉斯CY8CMBR3102電容式傳感器來完成。電容傳感器的數(shù)據(jù)采集流程圖如圖4所示。當(dāng)傳感器周圍有物體接近時(shí)能影響傳感器電容極板的電容，該電容變化經(jīng)傳感器分析后能輸出物體接近的信號(hào)。當(dāng)乘客正確佩戴安全帶時(shí)，傳感器檢測(cè)到乘客的佩戴信息，并將佩戴信號(hào)發(fā)送給射頻通信模塊；當(dāng)乘客未佩戴安全帶時(shí)，傳感器檢測(cè)到乘客的未佩戴信息，并將未佩戴信號(hào)發(fā)送給射頻通信模塊。

閱讀器通過發(fā)射天線發(fā)送2.4GHz的射頻信號(hào)，當(dāng)射頻標(biāo)簽進(jìn)入發(fā)射天線工作區(qū)域時(shí)產(chǎn)生感應(yīng)電流，射頻標(biāo)簽被激活；射頻標(biāo)簽將自身編碼以及安全帶佩戴與否的信息通過內(nèi)置發(fā)送天線發(fā)送出去；系統(tǒng)接收天線接收到從射頻標(biāo)簽發(fā)送來的射頻信號(hào)，經(jīng)天線調(diào)節(jié)器傳送到閱讀器，閱讀器對(duì)接收的信號(hào)進(jìn)行解調(diào)和解碼然后送到后臺(tái)主系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)處理；主系統(tǒng)根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該標(biāo)簽的合法性，針對(duì)不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理和控制，發(fā)出指令信號(hào)控制執(zhí)行機(jī)構(gòu)動(dòng)作。本系統(tǒng)的工作原理圖如圖3所示。

閱讀器與車載數(shù)據(jù)管理監(jiān)控中心之間采用以太網(wǎng)通信，滿足長距離傳輸以及同時(shí)對(duì)多套閱讀器設(shè)備的良好管理。本發(fā)明采用USR-TCP232-T24系列串口設(shè)備服務(wù)器，通過TCP Client與TCP Server協(xié)議將閱讀器輸出信號(hào)通過以太網(wǎng)傳輸?shù)缴衔粰C(jī)設(shè)備。USR-TCP232-T24系列串口設(shè)備所采集到的RFID閱讀器信息通過網(wǎng)口發(fā)送到數(shù)據(jù)管理中心，并重新模擬出串口信號(hào)，因此數(shù)據(jù)管理中心只需讀取USR-TCP232-T24模擬出的串口信息，即可讀取出RFID閱讀器信息。

數(shù)據(jù)管理中心讀取到RFID閱讀器信息之后，向交管中心郵箱發(fā)送包含有佩戴信息、車輛信息以及司機(jī)信息的郵件，從而實(shí)現(xiàn)交管中心工作人員實(shí)時(shí)監(jiān)控車輛安全帶的佩戴情況，并對(duì)緊急情況作出反應(yīng)。