[發明專利]一種基于LoRa及RFID的客戶端裝置、遠距離管制系統及方法

在審

• 申請號: 201710103906.X
• 申請日: 2017-02-24
• 公開（公告）號: CN108512866A
• 公開（公告）日: 2018-09-07
• 發明（設計）人: 陳臺生;李志忠
• 申請（專利權）人: 金青科技股份有限公司
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04L29/06;G06K17/00
• 代理公司: 北京科龍寰宇知識產權代理有限責任公司 11139
• 代理人: 孫皓晨

本發明公開了基于LoRa及RFID的遠距離管制系統、應用在該系統中的遠距離管制方法以及基于LoRa及RFID的客戶端裝置。該基于LoRa及RFID的遠距離管制系統包括多個分別設置有一第一LoRa模塊及一RFID卷標的客戶端裝置、一具有RFID讀取器及一第二LoRa模塊的管制單元以及一管理平臺，當RFID讀取器感應到任一客戶端裝置經過時，即取得并傳輸該客戶端裝置的卷標序號到管理平臺，以供管理平臺的位置數據庫對該卷標序號進行登錄或修改位置數據，之后由該客戶端裝置的第一LoRa模塊主動或被動發送一與該標簽序號對應的監視碼，由第二LoRa模塊遠距離接收后傳輸到管理平臺，使管理平臺能夠比對監視碼與標簽序號后找出該客戶端裝置的位置數據，進而對各客戶端裝置進行遠距離智能監控及管理。

技術領域

本發明將LoRa(Long Range Wide Area Network，遠程廣域網)以及RFID(RadioFrequency Identification，射頻識別技術)二者整合，從而能夠對物流、車流或人員等進行遠距離智能監控以及管理。

背景技術

眾所周知，RFID屬于一種非接觸式短距離自動詢答(Transponder)技術。其工作原理基本上是在管制端設置一RFID讀取器(RFID Reader)以主動發射無線電波，在有限的感應距離內觸動設置在客戶端(貨品或芯片卡)上的RFID標簽(RFID Tag)后，由RFID標簽響應。在管制端的RFID讀取器收到RFID標簽的響應后，再通過信號線或網絡將該RFID卷標的狀態傳到后臺的管理平臺進行管理。

其中，由于每一客戶端上的RFID標簽皆具有一符合其系統編碼的唯一卷標標識符，使RFID讀取器能夠對系統內任一客戶端以詢答方式進行身份識別、新增或修改RFID卷標的芯片數據等，因此能夠有效自動感應識別及管理。

上述RFID系統的感應距離與RFID標簽的形式有關，可以大致分為被動式RFID標簽(Passive RFID Tag)與主動式(Active RFID Tag)RFID標簽，其中由于被動式RFID標簽不需內建電源而具有成本較低的優勢，因此經常被廣泛而且大量地使用在諸如人員門禁系統、物流系統以及車輛收費系統的客戶端上。但是其缺點是感應距離最多在10米以內，亦即，當客戶端的RFID標簽超出管制端的RFID讀取器的感應距離后，管制端與客戶端之間便無法進行詢答。

對于一個完善的管制系統而言，這種超出感應距離即無法詢答的情形造成了管理上的不便以及安全性上的漏洞。例如，大型倉庫在盤點貨品時，只能以巡邏方式手持RFID讀取器逐一靠近每一個RFID標簽來進行感應詢答，而且后臺的管制軟件也必須在RFID讀取器逐一巡邏結束后，才能進一步統計及確認貨品是否齊全，不但需要耗費相當多的時間，而且效率不佳。

理論上，客戶端若采用內建有電源模塊及天線而能夠主動發出無線電波的主動式RFID標簽，則能夠使管制端與客戶端之間的感應距離加大，但主動式RFID標簽的耗電量大并且昂貴，不適合大量使用在客戶端，更重要的是，即便采用主動式RFID標簽，其最遠的距離也只能到達大約300米，對于某些范圍較廣的大型物流或倉儲聚落區域而言，例如：海港、空港、陸上轉運站或大型倉儲等，這樣的感應距離無法滿足需求。

為解決上述問題，本案發明人曾試想將RFID搭配其他無線傳輸系統或通訊系統來實現遠距離管制的功能，例如：搭配WIFI無線傳輸系統，但WIFI耗電量大、傳輸距離短，其中傳輸距離更是遠不如主動式RFID標簽，顯然無法解決RFID感應距離不足的問題。又如搭配GSM通訊系統(Global System for Mobile Communications)，雖然距離遠、可以由客戶端主動遠距傳輸到基地臺(管制端)，但系統建置成本高、耗電量大，同樣也不適合大量使用在管制系統的每一個客戶端上。