Система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов

Авторы патента:

Полезная модель относится к оборудованию, предназначенному для наблюдения за перемещением подвижных объектов и предоставления информации об их местонахождении зарегистрированным абонентам, в частности, к системам мониторинга координат и контроля подвижных объектов, и может быть использована в системах контроля несколькими пользователями за перемещением людей, связанным периодическим посещением контрольных точек. Система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов содержит пассивные радиочастотные метки, считыватели информации с радиочастотных меток, центр обработки информации, собранной со считывателей и устройство получения информации, при этом подвижные объекты оснащены пассивными радиочастотными метками, считыватели информации являются стационарными приборами, которые содержат бесконтактный считыватель пассивных радиочастотных меток, микроконтроллер, энергонезависимые часы реального времени с календарем, блок питания, энергонезависимую память, модуль сотовой связи, SIM карту, элементы индикации. Стационарный прибор-считыватель считывает уникальные коды пассивных радиочастотных меток, сохраняет их в энергонезависимой памяти вместе с датой и временем, передает полученную информацию беспроводным способом по каналам сотовой связи в виртуальный облачный центр хранения и обработки информации находящийся в Интернет; а Интернет-сервис находит в базе данных связанное с уникальным идентификатором прибора наименование объекта и номер телефона, связанный с кодом метки, формирует информационную SMS и отправляет на связанный с меткой сотовый телефон зарегистрированного абонента, при этом конечный получатель информации - зарегистрированный абонент получает информацию о факте считывания метки в виде SMS-сообщения. Технический результат: повышение точности и надежности мониторинга, обеспечение оперативного контроля за счет оповещения абонентов в реальном времени, снижение себестоимости и энергоемкости. 2 з.п., 1 илл.

В описании использована следующая терминология:

Радиочастотный идентификатор (метка, RFID метка) - состоит из антенны и электронного чипа в котором хранится уникальный код. Пассивные метки не имеют встроенного источника энергии и работают следующим образом: электрический ток, индуцированный в антенне электромагнитным сигналом от считывателя, обеспечивает достаточную мощность для функционирования электронного чипа размещенного в метке, и передачи ответного радиосигнала содержащего уникальный код ().

Облачная (рассеянная) обработка данных (англ. cloud computing) - технология обработки данных, в которой компьютерные ресурсы и мощности предоставляются пользователю как Интернет-сервис. Пользователь имеет доступ к собственным данным, но не может управлять и не должен заботиться об инфраструктуре, операционной системе и собственно программном обеспечении, с которым он работает. Термин «Облако» используется как метафора, основанная на изображении Интернета на диаграмме компьютерной сети, или как образ сложной инфраструктуры, за которой скрываются все технические детали tehnologii. Согласно документу IEEE, опубликованному в 2008 году, «Облачная обработка данных - это парадигма, в рамках которой информация постоянно хранится на серверах в интернет и временно кэшируется на клиентской стороне, например, на персональных компьютерах, игровых приставках, ноутбуках, смартфонах и т.д.».

IEEE (англ. Institute of Electrical and Electronics Engineers) - Институт инженеров по электротехнике и электронике - международная некоммерческая ассоциация специалистов в области техники, лидер в области разработки стандартов по радиоэлектронике и электротехнике.

Проблема контроля за перемещением подвижных объектов (людей), в режим которых входит регулярное присутствие в заранее известных точках, существовала всегда и по сей день не имеет качественного решения. Основной задачей является контроль местонахождения подвижного объекта (человека) в соответствии с графиком (режимом) перемещения подвижных объектов, причем контроль осуществляется автоматически и неопределенным количеством зарегистрированных пользователей. Существует несколько решений для этой задачи, которые имеют недостатки, дороги и слабо распространены.

С помощью мобильных телефонов такой контроль не является надежным и точным: объект находится в зоне плохого приема сигнала, мобильный телефон выключен, мобильный телефон разряжен, или просто отсутствует у объекта (забыт в другом месте).

Известно техническое решение по патенту RU 2383107 C2 H04W 8/10, опубл. 27.02.2010, «СПОСОБ ПРЕДОСТАВЛЕНИЯ УСЛУГИ МОНИТОРИНГА ПЕРЕМЕЩЕНИЯ АБОНЕНТОВ МЕЖДУ ЗОНАМИ ОБСЛУЖИВАНИЯ СЕТЕЙ СОТОВОЙ ПОДВИЖНОЙ СВЯЗИ И СИСТЕМА ДЛЯ ЕГО ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ», которые позволяют предоставлять абонентам услуги по отслеживанию их перемещений между зонами обслуживания сетей сотовой подвижной связи (СПС) и уведомлению третьих лиц о таких перемещениях, т.е. услугу мониторинга их передвижений между сетями СПС стандартов GSM и UMTS или сегментами таких сетей и оповещения выбранных абонентом или другим уполномоченным лицом реципиентов о прибытии абонента в новое место. Данная услуга, производя мониторинг и оповещение в автоматическом режиме, освободит абонентов, от необходимости каждый раз по прибытии в новое место звонить или отправлять короткие сообщения SMS о прибытии. Известная система, содержащая блок приема заявок на мониторинг, основной блок сервисной логики, блок взаимодействия с сигнальной сетью, блок вывода данных мониторинга, отличающаяся тем, что блок приема заявок выполнен содержащим анализатор запросов на мониторинг, позволяющий проверять наличие и правильность указания места назначения абонента и его времени прибытия в место назначения, основной блок сервисной логики выполнен содержащим обработчик заданий на мониторинг и базу данных заданий на мониторинг, позволяющие составлять и использовать расписание мониторинга и запускать в соответствии с последним в определенное время процедуру мониторинга, базу данных территориальной привязки, позволяющую производить проверку соответствия полученного из адреса текущего обслуживающего визитного регистра местоположения географического места с географическим местом, заявленным инициатором в заявке при размещении заявки, блок взаимодействия с сигнальной сетью выполнен содержащим обработчик команд на мониторинг и интерфейсный модуль MAP, позволяющий использовать операции отправки короткого сообщения SMS, установки флага ожидания в домашнем регистре местоположения и сообщение-сигнал от домашнего регистра местоположения об обновлении местоположения абонента для фиксирования момента регистрации объекта мониторинга в новой зоне обслуживания, блок вывода данных мониторинга выполнен содержащим обработчик команд на информирование, интерфейсный модуль MAP, позволяющий осуществлять информирование реципиентов о результатах мониторинга при помощи службы коротких сообщений SMS в случае непосредственного подключения блока вывода данных мониторинга к сигнальной сети SS7, интерфейсный модуль SMPP, позволяющий осуществлять информирование реципиентов о результатах мониторинга при помощи службы коротких сообщений SMS в случае отправки SMS сообщения через сторонний центр передачи SMS сообщений, интерфейсный модуль ММ7, позволяющий осуществлять информирование реципиентов о результатах мониторинга при помощи службы мультимедийных сообщений MMS, интерфейсный модуль SMTP, позволяющий осуществлять информирование реципиентов о результатах мониторинга при помощи службы электронной почты e-mail, интерфейсный модуль HTTP, позволяющий осуществлять информирование реципиентов о результатах мониторинга при помощи протокола передачи гипертекста http. Недостатком известной системы является то, что невозможно отслеживание присутствия подвижных объектов в контрольных точках, а после оповещения не предусмотрена возможность ознакомления в сети Интернет с результатами мониторинга. Кроме того, с помощью мобильных телефонов такой мониторинг не является надежным и точным, множество причин для невозможности мониторинга: объект находится в зоне плохого приема сигнала, мобильный телефон выключен, мобильный телефон разряжен, или просто отсутствует у объекта (забыт в другом месте).

Наиболее близким к заявляемой полезной модели является техническое решение по патенту RU 2305327 С2 G08G 1/123, опубл. 27.08.2007, «СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ЗА ПЕРЕМЕЩЕНИЕМ И СОСТОЯНИЕМ ПОДВИЖНЫХ ОБЪЕКТОВ», которая содержит накопители информации, установленные на подвижных объектах, радиочастотные идентификаторы, установленные в соответствующих местах траектории движения, блок сбора информации, установленный в конечной точке траектории движения, центр обработки информации. Радиочастотные идентификаторы формируют ответный радиоотклик на запрос от накопителя контролируемого объекта, попавшего в зону устойчивого приема информации. Накопитель сохраняет полученную от радиочастотных идентификаторов информацию и коды формируемых внутренним таймером посекундных отсчетов, соответствующих фактам регистрации сигналов от соответствующих радиочастотных идентификаторов. В пункте сбора информации накопитель передает всю накопленную информацию в блок сбора информации. В центре обработки информации осуществляется привязка зарегистрированных событий к реальному времени и выявляется полная картина о направлениях и скорости движения подвижного объекта. Установка на подвижном объекте дополнительных устройств регистрации параметров подвижного объекта с сохранением соответствующей информации в накопителе дает полную картину о состоянии контролируемого объекта во время движения. Недостатки: радиочастотные идентификаторы активны, следовательно, энергоемки, что повышает стоимость системы и эксплуатации, снижает долговечность системы, требуется регулярное обслуживание. Кроме того, на каждом конкретном объекте требуется центр обработки информации, что ведет к удорожанию и неудобству сбора данных, ограниченная зона считывания, как следствие - низкая точность сбора данных и контроля. Также отсутствует система рассылки информации зарегистрированным пользователям о посещении подвижным объектом контрольных точек в соответствии с графиком (режимом) перемещений.

Описанные недостатки решает заявляемая полезная модель, которая работает следующим образом. В контрольных точках предполагаемых многократных посещений в соответствии с графиком перемещений подвижного объекта стационарно устанавливаются (закрепляются на пломбы) приборы-считыватели RFID меток. Прибор содержит считыватель радиочастотных меток, микроконтроллер, часы с календарем, память, модуль сотовой связи, SIM карту, элементы индикации, блок питания. Подвижные объекты (например, люди) снабжаются RFID метками, встроенными в какой-либо объект (например, карта, браслет, ранец, брелок, и т.д.). Пассивная радиочастотная метка содержит антенну и чип, в котором хранится уникальный код.

Во время выполнения графика перемещений подвижный объект становится доступен для считывания своей RFID метки. Вместе с кодом метки в памяти прибора-считывателя регистрируется дата и время считывания.

Для осуществления контроля перемещений подвижного объекта зарегистрированным абонентом ему необходим устройство для получения информации, например, сотовый телефон с возможностью приема SMS сообщений.

По факту совершения считывания очередной RFID метки ее код в приборе-считывателе записывается в флэш память и отправляется по каналу сотовой связи Интернет - сервису вместе с датой, временем и идентификатором прибора. Облачный Интернет - сервис находит в базе данных связанное с идентификатором наименование объекта и телефонный номер, связанный с кодом метки. Формируется информационная SMS и отправляется на сотовый телефон. Параллельно, получатель информации - зарегистрированный абонент может получить информацию в виде сообщений через любое иное устройство получения информации, зайдя в личный кабинет Интернет-сервиса. В случае отсутствия связи информация накапливается в памяти стационарного прибора-считывателя и отправляется при восстановлении связи. Каждый стационарный прибор-считыватель может обслуживать как неограниченное количество подвижных объектов - носителей меток, так и неограниченное количество зарегистрированных абонентов, осуществляющих контроль за выполнением графика посещений контрольной точки (комплекса контрольных точек). Зарегистрированный абонент имеет возможность осуществить контроль путем получения сообщения SMS с очередной контрольной точки, на которой установлен прибор-считыватель. При этом не требуется установки программного обеспечения. Каждый прибор имеет уникальный номер, связанный с местом установки. Радиочастотная метка имеет код и связанный с ним личный кабинет. Зарегистрированный абонент заходит на сайт, вводит логин и пароль, заходит в личный кабинет, который связан с кодом RFID метки и номером телефона абонента. Фактически система готова к работе сразу после включения.

Уникальность заявляемого технического решения заключается в объединении нескольких современных технологий в единое технологическое решение. Фактически объединяются технологии: RFID, GSM, Internet, SaaS.

Функциональные возможности заявляемой полезной модели: система позволяет удаленно, через Интернет контролировать график посещения подвижным объектом удаленных точек с оповещением зарегистрированных абонентов.

Техническая задача заявляемой полезной модели - однозначность контроля посещения подвижными объектами контрольных точек с немедленным оповещением зарегистрированных абонентов о факте посещения в режиме реального времени, надежность и непрерывность контроля, удобство сбора и получения информации при снижении себестоимости и минимизации затрат на функционирование системы.

Для решения технической задачи предлагается система мониторинга подвижных объектов по фиксированным меткам, состоящая из следующих элементов: пассивная радиочастотная метка (RFID); стационарный прибор-считыватель, Интернет-сервис, устройство получения информации, через которое зарегистрированный абонент получает информацию.

Прибор содержит электронную схему, включающую считыватель меток, микроконтроллер, память и часы реального времени с календарем; модуль сотовой связи, SIM карту, блок питания, элементы индикации, корпус.

Подвижный объект, оснащенный меткой, появляется в контрольной точке. Код метки в базе данных хранящейся в Интернет привязан к телефонному номеру зарегистрированного абонента. Приборы-считыватели установлены в контрольных точках графика посещений. Если происходит считывание, код метки считывается прибором и отправляется по каналу сотовой связи Интернет-сервису вместе с датой, временем и идентификатором прибора. Затем Облачный Интернет-сервис находит в базе данных связанное с идентификатором наименование объекта и телефонный номер, связанный с кодом метки, после чего формируется информационная SMS и отправляется на сотовый телефон. Параллельно, получатель информации - зарегистрированный абонент может получить информацию в виде сообщений через любое иное устройство получения информации, зайдя в личный кабинет Интернет-сервиса.

Стационарный прибор-считыватель при наличии в памяти непереданной информации, используя модуль сотовой связи, устанавливает Интернет-соединение с сервером и передает информацию о считывании пассивных меток, после чего память стационарного прибора очищается. Во время сеанса связи стационарный прибор синхронизирует свои часы с часами точного времени, а так же получает обновленные настройки работы от сервера.

Интернет-сервис состоит из: базы данных, приложения взаимодействующего по каналам связи, приложения для производителя приборов, приложения для конечного пользователя включая список зарегистрированных абонентов. Конечный пользователь - зарегистрированный абонент имеет возможность оперативного контроля путем получения сообщений SMS от сервиса в Интернет. Кроме того, по коду может зайти в личный кабинет и получить накопленную информацию о результатах мониторинга.

Технический результат - повышение точности и надежности мониторинга, обеспечение оперативного контроля за счет оповещения абонентов в реальном времени, снижение себестоимости и энергоемкости.

Технический результат достигается следующим образом. Система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов, содержащая радиочастотные идентификаторы (метки), приборы-считыватели информации с радиочастотных меток, центр обработки информации, собранной со считывателей и устройство получения информации, отличается тем, что подвижные объекты оснащены пассивными бесконтактными радиочастотными метками, приборы-считыватели информации являются стационарными, содержащими бесконтактный считыватель, микроконтроллер, энергонезависимые часы реального времени с календарем, энергонезависимую память, элементы индикации, модуль сотовой связи, SIM карту, блок питания; при этом стационарный прибор-считыватель считывает уникальные коды радиочастотных меток, попадающих в зону считывания, сохраняет их в энергонезависимой памяти вместе с датой и временем, передает полученную информацию беспроводным способом по каналам сотовой связи в виртуальный облачный центр хранения и обработки информации находящийся в Интернет; а Интернет-сервис находит в базе данных связанное с идентификатором наименование объекта и телефонный номер, связанный с кодом метки, формирует информационную SMS и отправляет на связанное с меткой устройство получения информации зарегистрированного абонента, при этом конечный получатель информации - зарегистрированный абонент получает информацию о факте считывания метки в виде SMS-сообщения. Кроме того, результаты мониторинга сохраняются в виртуальный облачный центр хранения и обработки информации находящийся в Интернет, и конечный получатель информации - зарегистрированный абонент имеет возможность получить информацию в сети Интернет, зайдя в личный кабинет через любое устройство для получения информации, позволяющее это сделать. По мере потребности система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов включает неограниченное количество приборов-считывателей с пассивных радиочастотных идентификаторов, стационарно установленных в контрольных точках, неограниченное количество пассивных радиочастотных идентификаторов, и неограниченное количество зарегистрированных абонентов.

Преимущества заявляемой системы мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов:

- быстрота развертывания;

- не требует прокладки линий связи;

- не требует установки серверов, покупки и настройки программного обеспечения, а также последующего обслуживания;

- получить информацию возможно в любом месте;

- без дополнительных вложений объединить воедино объекты, расположенные в любой точке земли;

- низкое энергопотребление и низкая стоимость функционирования.

Сущность заявляемой полезной модели поясняется изображением на фиг.1.

Фиг.1 - Схема работы системы мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещениям зарегистрированных абонентов, где

M₁M_iМ_K - пассивные RFID метки

П₁П_JП_L - прибор

T₁T_mT_N - сотовый телефон

И - Интернет

Пример осуществления. Система мониторинга подвижных объектов по фиксированным меткам, состоит из четырех элементов: пассивная радиочастотная метка; стационарный прибор-считыватель, Интернет-сервис, зарегистрированный (абонент) пользователь. Стационарный прибор-считыватель содержит электронную схему, микроконтроллер, часы с календарем, память, модуль сотовой связи, SIM карту, элементы индикации, блок питания. Когда происходит считывание, код метки вместе с датой и временем записываются в память прибора, а затем посредством сотовой связи отправляются Интернет-сервису. Интернет-сервис состоит из базы данных, приложения взаимодействующего с прибором-считывателем по каналам связи, приложения для производителя приборов, приложения для конечного пользователя. Конечный пользователь через сервис в Интернет получает возможность контроля за посещением контрольных точек подвижным объектом по установленному графику и получает оперативные оповещения в виде SMS-сообщений.

Пример использования (например, для контроля местонахождения детей школьного возраста). Пассивная радиочастотная метка содержит антенну и чип, в котором хранится уникальный код. Прибор содержит считыватель радиочастотных меток, микроконтроллер, часы с календарем, память, модуль сотовой связи, SIM карту, элементы индикации, блок питания. Зарегистрированный пользователь имеет сотовый телефон с возможностью приема SMS сообщений.

Радиочастотные метки хранятся у детей (например, в виде брелока, карты, браслета, встроенные в ранец, и т.д.). Код метки в базе данных хранящейся в Интернет привязан к телефонному номеру родителя - зарегистрированного абонента. Приборы могут быть установлены в городе в местах, массово посещаемых детьми повсеместно. При входе и выходе код метки считывается прибором и отправляется по каналу сотовой связи Интернет-сервису вместе с датой, временем и идентификатором прибора. Облачный Интернет-сервис находит в базе данных связанное с идентификатором наименование объекта и номер телефона связанный с кодом метки. Формируется информационная SMS и отправляется на сотовый телефон зарегистрированного абонента.

1. Система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов, содержащая радиочастотные идентификаторы (метки), приборы-считыватели информации с радиочастотных меток, центр обработки информации, собранной со считывателей и устройство получения информации, отличающаяся тем, что подвижные объекты оснащены пассивными бесконтактными радиочастотными метками, приборы-считыватели информации являются стационарными, содержащими бесконтактный считыватель, микроконтроллер, энергонезависимые часы реального времени с календарем, энергонезависимую память, элементы индикации, модуль сотовой связи, SIM карту, блок питания; при этом стационарный прибор-считыватель считывает уникальные коды радиочастотных меток, попадающих в зону считывания, сохраняет их в энергонезависимой памяти вместе с датой и временем, передает полученную информацию беспроводным способом по каналам сотовой связи в виртуальный облачный центр хранения и обработки информации находящийся в Интернет; а Интернет-сервис находит в базе данных связанное с идентификатором наименование объекта и телефонный номер, связанный с кодом метки, формирует информационную SMS и отправляет на связанное с меткой устройство получения информации зарегистрированного абонента, при этом конечный получатель информации - зарегистрированный абонент получает информацию о факте считывания метки в виде SMS-сообщения.

2. Система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов по п.1, отличающаяся тем, что результаты мониторинга сохраняются в виртуальный облачный центр хранения и обработки информации, находящийся в Интернет, и конечный получатель информации - зарегистрированный абонент имеет возможность получить информацию в сети Интернет, зайдя по логину и паролю в личный кабинет, связанный с кодом радиочастотной метки.

3. Система мониторинга подвижных объектов по пассивным меткам с оповещением зарегистрированных абонентов по п.1, отличающаяся тем, что включает неограниченное количество приборов-считывателей с пассивных радиочастотных меток, стационарно установленных в контрольных точках, неограниченное количество пассивных радиочастотных меток, и неограниченное количество зарегистрированных абонентов.