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1、(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201810060793.4 (22)申请日 2018.01.22 (71)申请人 浙江海康科技有限公司 地址 310000 浙江省杭州市滨江区滨康路 797号 (72)发明人 李昆仑 曾峻伟 杨建 俞凤成 吕军 王君 杨登辉 刘凯 孙科 (74)专利代理机构 杭州永曙知识产权代理事务 所(特殊普通合伙) 33280 代理人 商旭东 (51)Int.Cl. A44C 5/00(2006.01) A44C 5/20(2006.01) G06K 17/00(2006.01) (54)。
2、发明名称 一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环 及其定位系统 (57)摘要 本发明公开了一种基于RFID技术的低功耗 定位防拆手环， 其包括硬质表壳、 主表带和副表 带， 主表带上设有与副表带上的锁扣孔形成定位 防拆配合的锁扣组件， 锁扣组件包括公扣和母 扣， 公扣的锁定端由主表带内侧伸出穿过副表带 上的锁扣孔后与母扣上的锁止通道配合， 锁止通 道由两个磁性金属销之间的间隙构成， 磁性金属 销在磁性弹簧的推动下具有相向运动趋势， 故该 锁止通道可以将公扣的锁定端锁住； 只有当磁钢 靠近母扣通过磁力将磁性弹簧吸引使其收缩而 使得磁性金属销之间的锁止通道打开才可拆卸 该手环； 此外该手环中还设。
3、有报警电路， 当手环 的主副表带断开后， 报警电路发起报警信号传递 到监督者； 该手环具有物理和电子双重防拆功 能。 权利要求书2页 说明书4页 附图5页 CN 108272183 A 2018.07.13 CN 108272183 A 1.一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环， 包括内设有RFID标签的硬质表壳、 与硬 质表壳注塑成型的表带， 表带包括分别位于硬质表壳两侧的主表带和副表带， 所述副表带 上分布有锁扣孔， 所述主表带上设有与锁扣孔形成定位防拆配合的锁扣组件， 其特征在于： 所述锁扣组件包括公扣和母扣， 公扣的锁定端由主表带内侧伸出穿过副表带上的锁扣孔后 与母扣上的锁止通道配。
4、合， 所述锁扣组件还包括磁性组件， 磁性组件通过靠近或远离母扣 而与母扣形成可驱动锁止通道张开定位或合拢的配合关系。 2.根据权利要求1所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环， 其特征在于： 所述母扣 包括具有内部安装腔的底壳， 内部安装腔的上端面为开口结构， 内部安装腔中左右两侧分 别布置有磁性金属销， 两个磁性金属销的背面分别连接有可驱动磁性金属销相向运动的磁 性弹簧， 两个磁性金属销之间的空隙构成所述锁止通道， 锁止通道与开口结构联通， 锁止通 道随着磁性金属销的前进或后退运动而与公扣的锁定端形成沿锁定端轴向的锁定配合结 构或脱扣配合结构。 3.根据权利要求2所述的基于RFID技术的。
5、低功耗定位防拆手环， 其特征在于： 所述内部 安装腔底面设有限制磁性金属销做相向运动的距离长短的限位挡块， 磁性金属销朝向内部 安装腔底面的端面开设有开口凹槽， 所述限位挡块位于该开口凹槽中， 开口凹槽的宽度大 于限位挡块的宽度。 4.根据权利要求1或2或3所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环， 其特征在于： 所 述公扣和主表带为分体结构， 主表带上设有通孔结构， 该通孔结构的外侧端面设有与通孔 结构联通的内凹台阶结构， 所述公扣包括嵌设于内凹台阶结构中的公扣盘体， 所述锁定端 由公扣盘体内侧延伸而出且穿过通孔结构与锁止通道配合。 5.根据权利要求4所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆。
6、手环， 其特征在于： 所述表带 包括软胶层和导电层， 软胶层分别位于导电层两侧形成三明治结构， 所述硬质表壳中还设 有报警电路， 导电层与报警电路电连接， 所述主表带上的内凹台阶结构由主表带外侧的软 胶层向下切割直至导电层形成U型凹腔结构， 所述公扣盘体嵌入U型凹腔结构中与导电层形 成电连接。 6.根据权利要求5所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环， 其特征在于： 所述副表 带的锁扣孔的开口端沿设有使得位于两个软胶层之间的导电层局部显露在外的环形槽， 所 述公扣的锁定端的径向端面延伸有嵌入该环形槽中且于局部显露在外的导电层电接触的 轴肩部。 7.一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环定。
7、位系统， 其特征在于： 包括如权利要求 1-3任意一项所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环、 预先在活动范围内标记好的 RFID读写器， RFID读写器通过天线与安装于手环内的RFID标签通信， RFID读写器的输出端 连接上位机服务器。 8.一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环定位系统， 其特征在于： 包括如权利要求4 所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环、 预先在活动范围内标记好的RFID读写器， RFID读写器通过天线与安装于手环内的RFID标签通信， RFID读写器的输出端连接上位机服 务器。 9.一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环定位系统， 其特征在于： 包括如。
8、权利要求5 所述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环、 预先在活动范围内标记好的RFID读写器， 权 利 要 求 书 1/2 页 2 CN 108272183 A 2 RFID读写器通过天线与安装于手环内的RFID标签通信， RFID读写器的输出端连接上位机服 务器。 权 利 要 求 书 2/2 页 3 CN 108272183 A 3 一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环及其定位系统 技术领域 0001 本发明属于RFID技术和电子手环技术领域， 尤其是一种基于RFID技术的低功耗定 位防拆手环以及由该手环组成的定位系统， 该手环具有防拆结构及相关防拆报警电路。 背景技术 0002 近。
9、年来， 智能手环的发展迅速， 佩戴智能手环以记录日常生活中的锻炼、 睡眠、 还 有饮食等实时数据的人群也越来越多。 通常， 将智能手环作为日常佩戴记录健康数据用的 人群大多是手环使用者与佩戴者为同一个人的情况。 对于这类人群来说， 智能手环使用时 需要进行定时充电， 而佩戴者可以随时戴上或摘去智能手环， 便于充电或其他操作。 但对于 一些特殊人群， 如年老体弱尤其是老年痴呆者等需要家人照顾的人群， 或者如处于服刑、 保 释、 保外就医等状况下需要政府监管的人群， 监护人员或看管人员需要时刻了解他们的活 动或行踪情况； 针对这种特殊人群来说， 手环的使用者和佩戴者通常就不是同一个人， 手环 的使。
10、用者通常会是监护人或监管人员， 手环的佩戴者通常会是被监护人或被监管人， 而对 于使用者来说， 则并不希望给手环进行繁琐的定时充电行为， 只需了解佩戴者行踪， 但又不 希望佩戴者拆除手环。 发明内容 0003 为了克服现有技术的不足， 本发明提供了一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手 环， 该手环具有低功耗、 即时定位又防拆卸的功能， 可以满足上述监管人员能够了解佩戴者 行踪， 但又不希望佩戴者拆除手环的需求。 0004 为了实现上述目的， 本发明采用的技术方案是： 一种基于RFID技术的低功耗定位 防拆手环， 包括内设有RFID标签的硬质表壳、 与硬质表壳注塑成型的表带， 表带包括分别位 。
11、于硬质表壳两侧的主表带和副表带， 所述副表带上分布有锁扣孔， 所述主表带上设有与锁 扣孔形成定位防拆配合的锁扣组件， 其特征在于： 所述锁扣组件包括公扣和母扣， 公扣的锁 定端由主表带内侧伸出穿过副表带上的锁扣孔后与母扣上的锁止通道配合， 所述锁扣组件 还包括磁性组件， 磁性组件通过靠近或远离母扣而与母扣形成可驱动锁止通道张开定位或 合拢的配合关系。 该手环的硬质表壳内设有RFID标签， 主表带通过锁扣组件与副表带上的 锁扣孔形成锁定结构， 并且该锁扣组件中的母扣的锁止通道需在磁性组件的磁吸附作用下 才能打开并定位， 以便于公扣的锁定端穿过主表带、 副表带后锁入母扣的锁止通道中， 并撤 去磁性。
12、组件， 使得锁止通道合拢锁定公扣， 从而达到防拆目的； 为了降低手环功耗， 可以将 手环中的RFID标签设置成20s反馈一次标签信号。 0005 进一步的， 所述母扣包括具有内部安装腔的底壳， 内部安装腔的上端面为开口结 构， 内部安装腔中左右两侧分别布置有磁性金属销， 两个磁性金属销的背面分别连接有可 驱动磁性金属销相向运动的磁性弹簧， 两个磁性金属销之间的空隙构成所述锁止通道， 锁 止通道与开口结构联通， 锁止通道随着磁性金属销的前进或后退运动而与公扣的锁定端形 成沿锁定端轴向的锁定配合结构或脱扣配合结构。 上述锁止通道由两个磁性金属销相对排 说 明 书 1/4 页 4 CN 108272。
13、183 A 4 列而形成， 两者之间的空隙构成锁止通道， 该锁止通道可以变宽或变窄， 两个磁性金属销在 磁性弹簧的弹性力作用下， 具有相向运动的趋势， 即有使得锁止通道变窄的趋势； 当由磁性 组件靠近尤其是靠近两侧的磁性弹簧位置时， 磁性弹簧受到磁力吸引会带动其各自附着的 磁性金属销收缩， 从而使得锁止通道变宽， 此时则可以便于公扣的锁定端插入， 插入后， 撤 去磁性组件则锁止通道变窄直至紧扣于锁定端上。 0006 再进一步的， 所述内部安装腔底面设有限制磁性金属销做相向运动的距离长短的 限位挡块， 磁性金属销朝向内部安装腔底面的端面开设有开口凹槽， 所述限位挡块位于该 开口凹槽中， 开口凹槽。
14、的宽度大于限位挡块的宽度。 磁性金属销通过其开口凹槽与限位挡 块配合， 可以防止其超程运动或脱离运动轨迹， 造成锁止通道的失效。 0007 进一步的， 所述公扣和主表带为分体结构， 主表带上设有通孔结构， 该通孔结构的 外侧端面设有与通孔结构联通的内凹台阶结构， 所述公扣包括嵌设于内凹台阶结构中的公 扣盘体， 所述锁定端由公扣盘体内侧延伸而出且穿过通孔结构与锁止通道配合。 公扣与主 表带分体设置， 便于装配和拆卸。 0008 再进一步的， 所述表带包括软胶层和导电层， 软胶层分别位于导电层两侧形成三 明治结构， 所述硬质表壳中还设有报警电路， 导电层与报警电路电连接， 所述主表带上的内 凹台阶。
15、结构由主表带外侧的软胶层向下切割直至导电层形成U型凹腔结构， 所述公扣盘体 嵌入U型凹腔结构中与导电层形成电连接。 表带由软胶层和导电层构成， 当公扣盘体嵌入主 表带的内凹台阶结构中时， 其与主表带上的导电层电连接。 0009 再进一步的， 所述副表带的锁扣孔的开口端沿设有使得位于两个软胶层之间的导 电层局部显露在外的环形槽， 所述公扣的锁定端的径向端面延伸有嵌入该环形槽中且于局 部显露在外的导电层电接触的轴肩部。 公扣锁定端则通过其径向延伸的轴肩部与副表带的 锁扣孔中局部显露的导电层构成电连接， 故， 当公扣穿过主表带、 副表带后与母扣锁定时， 则又同时导通了报警电路， 当主表带、 副表带断。
16、开后， 则报警电路断开， 实现电子报警， 该报 警信号通过手环中的RFID标签将信息发送至就近的RFID读写器， 然后读写器通过网络告知 监督者的客户端或上位机服务器。 0010 本发明的手环具有物理和电子双重防拆功能， 主表带和副表带中均有导电层， 硬 质表壳中安装有线路板， 当主副表带扣合时， 报警电路导通电路， 当主副表带锁扣打开时， 则电路断开， 此时报警电路报警， 报警信号通过RFID读写器将信息传至监督者。 物理防拆是 通过锁扣的弹簧锁合原理， 将锁扣牢牢锁合在一起， 并能用定制的专业磁钢工具轻松打开。 0011 发明目的二： 本发明还提供了一种基于RFID技术的低功耗定位防拆手环。
17、定位系 统， 其特征在于： 包括如上述的基于RFID技术的低功耗定位防拆手环、 预先在活动范围内标 记好的RFID读写器， RFID读写器通过天线与安装于手环内的RFID 标签通信， RFID读写器的 输出端连接上位机服务器。 该系统通过带有RFID手环的标签与已经预先在地图上标明位置 的RFID读写器进行通信， 设定手环每20s发射出信号， 实现低功耗功能， 然后根据RFID读写 器传输给上位机服务器的信息来确定手环在地图上的位置， 从而实现监管目的。 0012 下面结合附图对本发明作进一步描述。 附图说明 0013 附图1为本发明具体实施例基于RFID技术的低功耗定位防拆手环定位系统的结构。
18、 说 明 书 2/4 页 5 CN 108272183 A 5 示意图； 0014 附图2为本发明具体实施例手环的外观结构示意图； 0015 附图3为本发明具体实施例附图2局部A的剖面示意图； 0016 附图4为本发明具体实施例手环的主副表带锁扣扣合后形成一个回路， 当手环的 主副表带断开则回路断开， 实现电子报警功能的结构示意图； 0017 附图5为本发明具体实施例手环主副表带合拢后的局部结构示意图； 0018 附图6为本发明具体实施例附图5中局部B的结构放大图； 0019 附图7为本发明具体实施例用磁钢将锁止通道打开的结构示意图； 0020 附图8为本发明具体实施例撤去磁钢后， 锁止通道合。
19、拢的结构示意图； 0021 硬质表壳1、 主表带2、 通孔结构21、 内凹台阶结构22、 锁扣组件3、 公扣 31、 公扣盘 体311、 锁定端312、 头部3121、 锁定配合部3122、 凹槽3122a、 连接部3123、 内侧部3123a、 外侧 部3123b、 轴肩部3124、 母扣32、 锌合金底槽321、 L形台阶面3211、 限位挡块3212、 定位槽 3213、 盖板322、 开口结构3221、 磁性金属销323、 开口凹槽3231、 磁性弹簧324、 锁止通道325、 磁钢33、 副表带4、 锁扣孔41、 环形槽411、 软胶层51、 导电层52。 具体实施方式 0022 本。
20、发明的具体实施例如图1所示是基于RFID技术的低功耗定位防拆手环定位系 统， 其包括一基于RFID技术的低功耗定位防拆手环、 预先在活动范围内标记好的RFID读写 器， RFID读写器通过天线与安装于手环内的RFID标签通信(本实施例中的RFID标签具体型 号为AT3814)， RFID读写器的输出端连接上位机服务器。 上述RFID读写器(本实施例中具有 采用型号为AR2515的产品)， 其包含主控单元、 射频模块及天线， 手环中的RFID标签包含芯 片和微带天线。 RFID读写器和手环中的RFID标签通过各自天线之间的耦合来实现数据的信 息传递。 通过预先已经安装并在地图上标记的RFID读写。
21、器读取手环信息， RFID读写器将信 息传回到上位机服务器， 上位机服务器的后台软件在地图上按照RFID读写器读取的时间将 RFID读写器连线， 这样就获得了人员的活动轨迹。 0023 其中， 基于RFID技术的低功耗定位防拆手环的具体结构如图2-8所示， 其包括内设 有RFID标签的硬质表壳1、 与硬质表壳1注塑成型的表带， 硬质表壳1与表带一体成型； 上述 表带包括分别位于硬质表壳1两侧的主表带2和副表带4， 副表带4上分布有一列间隔排列的 锁扣孔41， 主表带2上设有与锁扣孔41形成定位防拆配合的锁扣组件3， 锁扣组件3包括公扣 31和母扣32， 公扣31的锁定端312 由主表带2内侧伸。
22、出穿过副表带4上的锁扣孔41后与母扣 32上的锁止通道325配合， 锁扣组件3还包括磁性组件， 磁性组件通过靠近或远离母扣32而 与母扣32形成可驱动锁止通道325张开定位或合拢的配合关系。 本实施例中的磁性组件为U 型开口状的磁钢33。 0024 上述母扣32包括具有内部安装腔的底壳， 底壳包括锌合金底槽321和盖板 322， 锌 合金底槽321的开口端具有L形台阶面3211， 盖板322搁置于该环形状的台阶面上后通过4枚 螺钉固定， 该盖板322上设有开口结构3221， 内部安装腔中左右两侧分别布置有磁性金属销 323， 两个磁性金属销323的背面分别连接有可驱动磁性金属销323相向运动的。
23、磁性弹簧 324， 两个磁性金属销323之间的空隙构成锁止通道325， 锁止通道325与开口结构3221联通， 锁止通道325随着磁性金属销323的前进或后退运动而与公扣31的锁定端312形成沿锁定端 说 明 书 3/4 页 6 CN 108272183 A 6 312轴向的锁定配合结构或脱扣配合结构。 上述锁止通道325由两个磁性金属销323相对排 列而形成， 两个磁性金属销323以开口结构3221的中心线为对称线呈左右两侧对称分布， 两 者之间的空隙构成锁止通道325， 该锁止通道325可以变宽或变窄， 两个磁性金属销323在磁 性弹簧324的弹性力作用下， 具有相向运动的趋势， 即有使得。
24、锁止通道325变窄的趋势； 当由 磁钢33靠近尤其是靠近两侧的磁性弹簧324位置时， 磁性弹簧324受到磁力吸引会带动其各 自附着的磁性金属销323收缩， 从而使得锁止通道325变宽， 此时则可以便于公扣31的锁定 端312插入， 插入后， 撤去磁性组件则锁止通道325变窄直至紧扣于锁定端312上。 上述锌合 金底槽321的底面设有限制磁性金属销323做相向运动的距离长短的限位挡块3212， 磁性金 属销 323朝向内部安装腔底面的端面开设有开口凹槽3231， 限位挡块3212位于该开口凹槽 3231中， 开口凹槽3231的宽度大于限位挡块3212的宽度。 0025 公扣31和主表带2为分体结。
25、构， 主表带2上设有通孔结构21， 该通孔结构21 的外侧 端面设有与通孔结构21联通的内凹台阶结构22， 公扣31包括嵌设于内凹台阶结构22中的公 扣盘体311， 锁定端312由公扣盘体311内侧延伸而出且穿过通孔结构21与锁止通道325配 合。 锁定端312包括头部3121、 锁定配合部3122、 连接部3123， 公扣盘体311依次与连接部 3123、 锁定配合部3122、 头部3121连接， 该锁定端312的头部3121呈锥台结构， 母扣32的锌合 金底槽321的内侧底面设有与该头部3121适配的定位槽3213， 当该头部3121穿过锁止通道 325后进入该定位槽3213中后可以于磁性。
26、金属销323的左右滑动方向上构成定位配合， 而为 了进一步加强磁性金属销323对该锁定端312的锁止效果， 该锁定端312的锁定配合部3122 的周面挖出凹槽3122a供磁性金属销323的端部插入形成沿锁定端312 轴向上的定位配合 关系， 该磁性金属销323的端部一角经切削形成一斜角结构， 便于与该凹槽3122a的配合， 上 述盖板322的开口结构3221的开口端沿具有与锁定端312的头部3121形状适配的锥形开口 形状， 上述连接部3123包括插入开口结构 3221中的内侧部3123a、 以及位于母扣32之外的 外侧部3123b， 内侧部3123a的直径与头部3121的最大直径相同， 该外。
27、侧部3123b则呈扩大结 构， 其直径大于内侧部3123a的直径。 0026 上述表带包括软胶层51和导电层52， 软胶层51分别位于导电层52两侧形成三明治 结构， 硬质表壳1中还设有报警电路， 报警电路采用现有技术中常规电路即可实现， 上述导 电层52与报警电路电连接， 主表带2上的内凹台阶结构22由主表带2外侧的软胶层51向下切 割直至导电层52形成U型凹腔结构， 公扣盘体311 嵌入U型凹腔结构中与导电层52形成电连 接。 而上述副表带4的锁扣孔41的开口端沿设有使得位于两个软胶层51之间的导电层52局 部显露在外的环形槽411， 上述锁定端312的连接部3123径向端面延伸有嵌入该环。
28、形槽411 中且于局部显露在外的导电层52电接触的轴肩部3124， 该轴肩部3124位于连接部3123的外 侧部 3123b上。 0027 本发明通过带有RFID手环的标签与已经预先在地图上标明位置的RFID读写器进 行通信， 设定手环每20s发射出信号， 实现低功耗功能， 然后根据RFID读写器传输给上位机 服务器的信息来确定手环在地图上的位置， 从而实现监管目的。 0028 本发明不局限于上述具体实施方式， 本领域一般技术人员根据本发明公开的内 容， 可以采用其他多种具体实施方式实施本发明的， 或者凡是采用本发明的设计结构和思 路， 做简单变化或更改的， 都落入本发明的保护范围。 说 明 书 4/4 页 7 CN 108272183 A 7 图1 说 明 书 附 图 1/5 页 8 CN 108272183 A 8 图2 图3 说 明 书 附 图 2/5 页 9 CN 108272183 A 9 图4 图5 说 明 书 附 图 3/5 页 10 CN 108272183 A 10 图6 图7 说 明 书 附 图 4/5 页 11 CN 108272183 A 11 图8 说 明 书 附 图 5/5 页 12 CN 108272183 A 12 。