易遗失人群追踪系统的设计与实现

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1摘要数据统计,全球每年有超过100万儿童丢失,而中国最为严重,每年有超过20万儿童丢失,10余万老人走丢,这种情况已经严重威胁到社会和家庭的和谐幸福,要彻底解决易遗失人群的查找问题是一个涉及法律、社会、科学技术等方面的系统工程,采用传统的招贴布告、走访查找、网络寻人等方法在一定程度上能起到一定的效果,但即便如此,还有众多的孩子、老 人无法找到。在严酷的现实面前,我们更应做好孩子和老人的安全防护工作,利用技术手段降低易遗失人群走丢的可能性。但由于目前人类面部特征识别系统还 不够先进,不能实时、迅捷地反馈所定位人的详细信息,要在茫茫人海中准确的找到这些易遗失人群不是件容易的事情,于是我们提出了MINI-RFID无源标签。如果每一个易遗失人都拥有一个便携式隐藏性高的RFID无源标签,当拥有标签的人走到覆盖有RFID识别器的特定场所,就能检测并追踪到标签持有人的行踪。当持有该标签的人无法找寻时,其亲属或监护人就可以通过系统迅速地定位该标签持有人,在寻找速度、可靠性、准确度等方面能 够大大提高,为寻找丢失孩子或老人提供了非常大的便利。本项目旨在以互联网、物联网、大数据、云计算 、RFID无源标签等软硬件为基础,设计开发出一个易遗失人群定位追踪系统。

21物联网与RFID概述11物联网概述物联网是指在任何时间、任何地点、互联任何物品、提供多种形式的信息访问和信息管理的网络,主要解决的问题包括物与物、人与物、人与人之间的互 联。物联网是在互联网的基础上延伸和扩展的网络。邓中翰院士认为:“从技术手段上来说,它将传感器、传感器网络及射频识别等感知技术、通信网与互联网技术、智能运算技术等融为一体,实现全面感知、可靠传送、智能处理,是连接物理世界的网络。”2009年,无锡传感网中心的传感器产品在上海浦东国际机场和上海世博会被成功应用,首批价值1500万元的传感安全防护设备销售成功,这套设备由10万个微小的传感器组成,散布在墙头墙角墙面和周围道路上。传感器能根据声音、图像 、震动频率等信息分析判断,爬上墙的究竟是人还是猫狗等动物。多种传感手段组成一个协同系统后,可以防止人员的翻越、偷渡、恐怖袭击等攻击性入侵。由于效率高于美国和以色列的防入侵产品,国家民航总局正式发文要求,全国民用机场都要采用国产传感网防入侵系统。12 RF ID技术RFID(Radio Frequency Identification)技术,又称无线射频识别,是一种通信技术,可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。RFID(Radio Frequency Identification)技术作为构建“物联网”的关键技术近年来受到人们的关注。RFID技术早起源于英国,应用于第二次世界大战中辨别敌我飞机身份,20世纪60年代开始商用。RFID技术是一种自动识别技术,美国国防部规定2005年1月1日以后,所有军需物资都要使用RFID标签;美国食品与药品管理局(FDA)建议制药商从2006年起利用RFID跟踪常造假的药品。Walmart,Metro零售业应用RFID技术等一系列行动更是推动 了RFID在全世界的应用热潮。RFID标签初期造价较高,2000年时,每个RFID标签的价格是1美元,2005年时,每个RFID标签的价格是12美分左右,现在超高频RFID的价格是10美分左右。折合人民币不足1元钱。欧盟统计办公室的统计数据表明,2010年,欧盟有3%的公司应用RFID技术,应用分布在身份证件和门禁控制、供应链和库存跟踪、汽车收费、防盗、生产控制、资产管理。随着这些年物联网的快速发展,RFID的应用也越来越广泛,RFID技术也日趋成熟。RFID的主要优点:1其他自动识别技术品种中,数据容量最大的二维条形码,最多也只能存储2725个数字,若包含字母,存储量则会更少。而RFID标签存储容量是2的94次方以上(近万字),它彻底抛弃了条形码的种种限制,使世界上的每一种物体都不同。拥有独一无二的标识符。2采用非接触方式,无方向性要求,标签一进入磁场,解读器就可以即时读取其中的信息,通常在几毫秒就完成一次读写。采用的防冲撞机制,使之可同 时处理多个标签,实现批量识别,最多同时识别可达每秒多个,并能在运动中进行识别。3 RFID是按照国际统一的电子产品代码的编码制在出厂前就固化在芯片中的、不重复