[发明专利]基于塑料光纤防拆检测的电子腕带

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种适用于特种高危人群自动识别监控的电子腕带实现方法。

背景技术

在对监狱犯人等特种高危人群管理中迫切需要可以对其能自动识别和监控的专用设备，电子腕带是管理高危人群一种有效的手段。采用基于光纤防拆方式的电子腕带可以很好的提供安全防护功能，但是由于一方面在电子腕带应用上对光纤提出很高的弯曲度要求，另一方面光纤芯径的粗细对光纤对接形成电子腕带防拆光回路时有重大影响，这两方面的要求是相互矛盾的。光纤主要是使用在通信网络中，通常是采用玻璃或石英材料制成，广泛应用的是单模光纤和多模光纤两种类型，其中多模光纤的长期弯曲度性能较差无法满足电子腕带应用，单模光纤中弯曲度性能好的都是小芯径光纤，但芯径太细对光回路连接造成困难，大大提高了光纤防拆电子腕带的设计和生产成本。因此，使得采用基于光纤防拆的电子腕带很难大规模进入实际应用。

发明内容

为了克服采用光纤构成光回路防拆的电子腕带在满足弯曲度和可连接性要求上带来的高成本问题，本发明提出了基于塑料光纤防拆检测的电子腕带实现机制。其具体内容包含抛弃采用传统通信光纤形成光回路防拆的电子腕带设计方法，采用基于塑料光纤构成光学防拆回路，通过对塑料光纤回路内传输的光数据检测来实现电子腕带防拆设计。利用塑料光纤的良好弯曲性能，制成较粗芯径端发光的塑料光纤大大降低光回路连接对精度的要求，这样构成基于塑料光纤防拆检测的电子腕带实现了低制造工艺要求和低成本的电子腕带设计，在具备极强的使用灵活性、极高的安全防护等级、很好的外部复杂环境适应性、很高的工作可靠性前提下，同时实现了低成本特性，为大规模实际应用提供了可能。

本发明解决问题所采用的技术方案是：

采用有源无线射频识别技术和光纤传输数据检测技术相结合，基于塑料光纤构成光纤防拆检测的电子腕带设计，电子腕带ID号码由无线射频识别单元内置固定ID标识信息和光纤传输数据的状态特征码组合构成。无线射频识别单元内置固定ID标识信息是在电子腕带生产时以递增或递减的方式产生的，不可改变；光纤防拆回路由高弯曲度塑料光纤以粗芯径端发光形态制成来构成光纤传输数据回路，状态特征码是通过无线射频识别的内部微处理单元控制光纤传输数据检测电路来得到，光纤传输数据的变化将引发状态特征码变化。当由基于塑料光纤形成的光学回路受到攻击时，使得光纤传输的数据发生变化，由检测电路转换为电信号的变化来形成状态特征码。电子腕带的无线射频微处理单元和射频电路的工作只是在一个小时间窗内通过无线方式发射出自身固定ID标识和状态特征码组成的号码信息，微处理单元和射频电路又进入到休眠状态，使得其功耗大幅度降低，以达到高可靠性、超低功耗和长寿命目的。

本发明实现的基于按需定长匹配光纤的电子腕带由有源无线射频识别单元、塑料光纤、光纤传输数据检测电路组成，包括电源、时钟、定时器、光纤传输数据检测电路、塑料光纤、射频电路、微处理器。

本发明中的基于塑料光纤防拆检测的电子腕带工作模式如下：

●缺省情况下，基于塑料光纤的电子腕带锁紧安装在高危人群的手腕或脚腕上，一直处于正常非工作状态a，此时电子腕带上仅时钟和计数器运行，其余模块都处于非工作状态，功耗极低；

●计数器计数达到一个固定时间间隔T1后，微处理器被唤醒，进入通信状态b，微处理器唤醒光纤传输数据检测对光纤内传输数据状态进行检测，同时触发射频电路发送由内置固定ID标识信息和检测得到的状态特征码组成的电子腕带标识信息，此时电子腕带上射频模块处于发射状态，检测和发射的时间周期为T2；

●T2结束后，电子腕带又回到正常的非工作状态a，等到计数器计数达到下一个固定时间间隔T1后再进入下一个通信状态b；

●不同电子腕带的标识ID采用递增或递减方式由生产时就固定写入的，在电子腕带的生命周期内是固定不可修改的；

●当电子腕带被移除时或受其他恶意手段攻击时，使得由塑料光纤构成的光学通道内传输数据状态发生变化，由对应的检测电路检测出该状态并改变状态特征码，这时候当计数器达到时间周期T1时就进入通信状态T2发送由内置固定ID标识信息和被改变后的状态特征码组成的标识信息；

附图说明

图1为基于塑料光纤防拆检测的电子腕带的系统构成图。

图2为基于塑料光纤防拆检测的电子腕带的管理状态图。

图中1表示计数器构成的定时器，2表示射频电路，3表示时钟，4表示电源，5表示光纤传输数据检测电路，6表示基于塑料光纤防拆检测的电子腕带，7表示微处理器，8表示塑料光纤；a表示正常非工作休眠状态，b表示通信状态。