[发明专利]一种基于LoRa及RFID的客户端装置、远距离管制系统及方法

说明书

本发明公开了基于LoRa及RFID的远距离管制系统、应用在该系统中的远距离管制方法以及基于LoRa及RFID的客户端装置。该基于LoRa及RFID的远距离管制系统包括多个分别设置有一第一LoRa模块及一RFID卷标的客户端装置、一具有RFID读取器及一第二LoRa模块的管制单元以及一管理平台，当RFID读取器感应到任一客户端装置经过时，即取得并传输该客户端装置的卷标序号到管理平台，以供管理平台的位置数据库对该卷标序号进行登录或修改位置数据，之后由该客户端装置的第一LoRa模块主动或被动发送一与该标签序号对应的监视码，由第二LoRa模块远距离接收后传输到管理平台，使管理平台能够比对监视码与标签序号后找出该客户端装置的位置数据，进而对各客户端装置进行远距离智能监控及管理。

技术领域

本发明将LoRa(Long Range Wide Area Network，远程广域网)以及RFID(RadioFrequency Identification，射频识别技术)二者整合，从而能够对物流、车流或人员等进行远距离智能监控以及管理。

背景技术

众所周知，RFID属于一种非接触式短距离自动询答(Transponder)技术。其工作原理基本上是在管制端设置一RFID读取器(RFID Reader)以主动发射无线电波，在有限的感应距离内触动设置在客户端(货品或芯片卡)上的RFID标签(RFID Tag)后，由RFID标签响应。在管制端的RFID读取器收到RFID标签的响应后，再通过信号线或网络将该RFID卷标的状态传到后台的管理平台进行管理。

其中，由于每一客户端上的RFID标签皆具有一符合其系统编码的唯一卷标标识符，使RFID读取器能够对系统内任一客户端以询答方式进行身份识别、新增或修改RFID卷标的芯片数据等，因此能够有效自动感应识别及管理。

上述RFID系统的感应距离与RFID标签的形式有关，可以大致分为被动式RFID标签(Passive RFID Tag)与主动式(Active RFID Tag)RFID标签，其中由于被动式RFID标签不需内建电源而具有成本较低的优势，因此经常被广泛而且大量地使用在诸如人员门禁系统、物流系统以及车辆收费系统的客户端上。但是其缺点是感应距离最多在10米以内，亦即，当客户端的RFID标签超出管制端的RFID读取器的感应距离后，管制端与客户端之间便无法进行询答。

对于一个完善的管制系统而言，这种超出感应距离即无法询答的情形造成了管理上的不便以及安全性上的漏洞。例如，大型仓库在盘点货品时，只能以巡逻方式手持RFID读取器逐一靠近每一个RFID标签来进行感应询答，而且后台的管制软件也必须在RFID读取器逐一巡逻结束后，才能进一步统计及确认货品是否齐全，不但需要耗费相当多的时间，而且效率不佳。

理论上，客户端若采用内建有电源模块及天线而能够主动发出无线电波的主动式RFID标签，则能够使管制端与客户端之间的感应距离加大，但主动式RFID标签的耗电量大并且昂贵，不适合大量使用在客户端，更重要的是，即便采用主动式RFID标签，其最远的距离也只能到达大约300米，对于某些范围较广的大型物流或仓储聚落区域而言，例如：海港、空港、陆上转运站或大型仓储等，这样的感应距离无法满足需求。

为解决上述问题，本案发明人曾试想将RFID搭配其他无线传输系统或通讯系统来实现远距离管制的功能，例如：搭配WIFI无线传输系统，但WIFI耗电量大、传输距离短，其中传输距离更是远不如主动式RFID标签，显然无法解决RFID感应距离不足的问题。又如搭配GSM通讯系统(Global System for Mobile Communications)，虽然距离远、可以由客户端主动远距传输到基地台(管制端)，但系统建置成本高、耗电量大，同样也不适合大量使用在管制系统的每一个客户端上。