[发明专利]电子镣铐系统中的窜改检测和动态寻址方法

说明书

发明领域

本发明一般涉及电子镣铐及类似系统，更具体地涉及电子镣铐系统中的窜改检测和动态寻址方法。

发明背景

本发明中所指的电子镣铐，有的中文文献也称它为“电子手镯”，“电子手铐”或“电子脚镣”。英文文献称它为“Bracelet for Home Arrest System”，“Tag for Personnel Monitoring”或“Wearable Transmitter Tag”.它一般带在被监视人的脚踝处，也可以带在手腕或身体的其它部位。

电子镣铐系统包括带在被监视人身上的电子镣铐及置于被监视人居住处的固定单元两大部分构成。电子镣铐把被监视人的位置及状态通过无线方式传给固定单元，固定单元在把这些信息传给监控执法部门。这样，被监视人可以在家中而不在监狱或类似的地方接受监视，从而节约大量的人力及物力，并提高监视效果。

电子镣铐的窜改检测性能直接影响到其实际使用效果，甚至其可用性。因为它完全暴露于被监视人，因而被监视人有很多时间去想出任何方法来窜改它，想使其失效。

U.S.Patent No.5,471,197及No.5,650,766以及中国专利00,817,306.0公开了一种电子镣铐系统，在其电子镣铐发射单元中加入了一个光纤信号发射及接收模块，在电子镣铐带子中埋入一根光纤，它们合在一起构成一个窜改检测通路，即将接收到的光纤信号与一参考信号相比从而确定是否有窜改事件发生。光纤窜改检测方法在现场安装及实际应用中有两个问题，一是带子的长度一般是固定的，不适合于现场剪短以适合被监视人的尺寸；二是光纤信号的收发连接处易被污染或堵塞，如可能发生在被监视人在浴缸中洗澡，因而导致窜改检测失效。而这样的污染或堵塞对非光纤检测的影响要小。

U.S.Patent No.5,912,263公开了一种电子镣铐系统，在电子镣铐带子中埋了多根导线，并在导线的一端施加动态电压，即高和低组合；在导线的另一端检测动态电压组合是否与输入端相符的窜改检测方法。

U.S.Patent No.4,918,432公开了一种检测“人体窜改(body tamper)”的方法。它在电子镣铐带子中加入一个电极，在电子镣铐发射单元中加入另一个电极，通过检测这两个电极形成的相对电容来界定是否有“人体窜改”事件发生。由于盐水的介电系数与人体相近，因此很容易窜改此电子镣铐。

U.S.Patent No.5,298,884公开了利用电子镣铐带子两端导电材料形成的电阻，并将此电阻电压与一参考电压比较来检测窜改的方法。此方法能检测电子镣铐带子被剪断及短路的窜改，包括在电解液中进行剪断及短路。但它有两个弱点，一是带子的长度是固定的，不适合于现场剪短以适合被监视人的尺寸；二是它不能检测“电压窜改”。电压窜改的含义及具体实施步骤将在下面详述。

传统上，或者大部分现有的电子镣铐系统，是一个电子镣铐单元对应一个电子镣铐固定单元的一一对应系统，因此双方只需存储一个地址，即代表电子镣铐身份的一个数值即可。这种一对一系统比较适合于分散监视应用。在集中监视的应用中，一个电子镣铐固定单元要对应多个电子镣铐单元，因此电子镣铐固定单元要存储所有电子镣铐单元的地址才能进行双向通信。这样地址的分配和管理会存在这样的问题，一是存储容量，二是当电子镣铐个数增加或减少时，需要修改电子镣铐固定单元中的地址库，这就增加了系统扩容，升级或维护的成本。

发明概述

本发明为电子镣铐系统提供一种改进的窜改检测及动态寻址方法。本发明优选应用于家庭监视居住领域。据本发明的电子镣铐系统可以应用在其它当需要监视佩戴者的场合。这里将就家庭监视居住领域来描述本发明的优选实施方案。

基于本发明的电子镣铐系统包括如下三个相互独立单元：

1.电子镣铐通信单元；

2.电子镣铐带子；

3.电子镣铐固定单元。电子镣铐通信单元与电子镣铐带子连在一起称电子镣铐移动单元，简称电子镣铐单元或电子镣铐。

本发明具体涉及电子镣铐窜改检测及电子镣铐固定单元与电子镣铐单元之间的动态地址寻址。