[发明专利]一种基于RFID的智能校园自行车防盗及信息管理系统及方法

说明书

技术领域

本发明是一种在实际校园环境中，针对大量较集中的学生自行车进行防盗和简单信息管理的方案。主要用于解决学生自行车非法进出及胡乱停放问题。本发明是一个自动信息处理系统，设备打开后不需要人为控制。

背景技术

校园环境下自行车停放的特点是相对集中，进出校园随意（不像汽车那么好管理）的特点。在自行车信息的管理以及自行车进出校园的管理上存在不便。学生自行车主要存在着如下两个问题：

1.自行车胡乱停放问题。

2.自行车被盗问题。

然而解决这两个问题的过程中暴露出了很多问题，如学生自行车随意停放，管理者又不能根据自行车找到相应车主，强行移动自行车到合理位置又可能会令学生找不到自己的自行车。还有当学生自行车被不法分子偷盗时，不法分子只要开了锁就可以大摇大摆从学校大门出去，原因就是门禁人员无法识别自行车的使用者是本人还是非法分子。

本方案用到的主要技术是物联网中的一项核心技术，即RFID技术。RFID（Radio Frequency IDentification）即射频识别技术，一般RFID系统都包括标签、读写器、天线及后台数据库几个部分。射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它利用射频信号及其空间耦合的传输特性，实现对静止或移动物品的自动识别。射频识别常称为感应式电子芯片或近接卡、感应卡、非接触卡、电子标签、电子条码等。一个简单的RFID系统由阅读器（Reader）、应答器（Transponder）或电子标签（Tag）组成，其原理是由读写器发射一特定频率的无线电波能量给应答器，用以驱动应答器电路，读取应答器内部的ID码。应答器其形式有卡、钮扣、标签等多种类型，电子标签具有免用电池、免接触、不怕脏污，且芯片密码为世界唯一，无法复制，具有安全性高、寿命长等特点。所以，RFID标签可以贴在或安装在不同物品上，由安装在不同地理位置的读写器读取存储于标签中的数据，实现对物品的自动识别。

RFID技术的主要特点是通过电磁耦合方式来传送识别信息，不受空间限制，可快速地进行物体跟踪和数据交换。由于RFID需要利用无线电频率资源，必须遵守无线电频率管理的诸多规范。具体来说，与同期或早期的接触式识别技术相比较，RFID还具有如下一些特点。

（1）数据的读写功能。只要通过RFID读写器，不需要接触即可直接读取射频卡内的数据信息到数据库内，且一次可处理多个标签，也可以将处理的数据状态写入电子标签。

（2）电子标签的小型化和多样化。RFID在读取上并不受尺寸大小与形状之限制，不需要为了读取精确度而配合纸张的固定尺寸和印刷品质。此外，RFID电子标签更可向小型化发展，便于嵌入到不同物品内。因此，可以更加灵活地控制物品的生产和控制，特别是在生产线上的应用。

（3）耐环境性。RFID最突出的特点是可以非接触读写（读写距离可以从十厘米至几十米）、可识别高速运动物体，抗恶劣环境，且对水、油和药品等物质具有强力的抗污性。RFID可以在黑暗或脏污的环境之中读取数据。

（4）可重复使用。由于RFID为电子数据，可以反复读写，因此可以回收标签重复使用，提高利用率，降低电子污染。

（5）穿透性。RFID即便是被纸张、木材和塑料等非金属、非透明材质包覆，也可以进行穿透性通信。但是它不能穿过铁质等金属物体进行通信。

（6）数据的记忆容量大。数据容量会随着记忆规格的发展而扩大，未来物品所需携带的数据量会愈来愈大，对卷标所能扩充容量的需求也会增加，对此RFID将不会受到限制。

（7）系统安全性。将产品数据从中央计算机中转存到标签上将为系统提供安全保障，大大地提高系统的安全性。射频标签中数据的存储可以通过校验或循环冗余校验的方法来得到保证。

目前定义RFID产品的工作频率有低频、高频和超高频的频率范围内的符合不同标准的不同的产品,而且不同频段的RFID产品会有不同的特性。其中感应器有无源和有源两种方式，下面详细介绍无源的感应器在不同工作频率产品的特性以及主要的应用。

（1）低频(从125KHz到134KHz)

其实RFID技术首先在低频得到广泛的应用和推广。该频率主要是通过电感耦合的方式进行工作,也就是在读写器线圈和感应器线圈间存在着变压器耦合作用。通过读写器交变场的作用在感应器天线中感应的电压被整流，可作供电电压使用。磁场区域能够很好的被定义，但是场强下降的太快。读取距离较近

（2）高频(工作频率为13.56MHz)