一种三合一多功能智能卡片制造技术

本发明专利技术涉及一种三合一多功能智能卡片，该智能卡片为模块化结构，其特征在于，该智能卡片包括卡体以及均设在卡体内的电池、GPS模块、控制器、rfid芯片、无线通信模块、加速度传感器和陀螺仪，所述GPS模块、rfid芯片、无线通信模块、加速度传感器和陀螺仪分别与控制器连接；所述GPS模块用于室外定位，所述rfid芯片用于室内定位和提供近场耦合射频实现食堂、门禁、考勤功能，所述无线通信模块用于和管理系统通信及辅助定位，所述加速度传感器和陀螺仪用于判断携带者姿势和运动状态。与现有技术相比，本发明专利技术具有功能丰富，智能节能，携带方便，绿色环保等优点。

【技术实现步骤摘要】
一种三合一多功能智能卡片
本专利技术涉及一种智能卡，尤其是涉及一种三合一多功能智能卡片。
技术介绍
随着信息技术的发展，普通的近场耦合射频卡已不能满足一些特殊行业的要求，这些行业往往需要进行室内外定位。但基于现有的技术这需要多张智能卡才能实现，因此工作人员平时需要携带两到三张智能卡，这显然很不方便。本专利技术设计研发了一种支持GPS、室内rfid定位和多模信息信息获取的电子标签，提供位置定位、运动监护、摔倒检测、消费与医护信息存储等功能。解决低功耗管理、自适应多模调度等关键技术。实现具有便携移动、长时待机、内外定位等特征的微型电子标签，实现老年人群体的智慧监护，建立I套定位标签管理系统并在区级养老院进行示范应用，同时符合交通部标准JT/T808-2011《道路运输车辆卫星定位系统-终端通讯协议及数据格式》的通讯协议。
技术实现思路
本专利技术的目的就是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种支持室内外定位、食堂门禁和跌到检测的三合一多功能智能卡片。本专利技术的目的可以通过以下技术方案来实现:—种三合一多功能智能卡片，该智能卡片为模块化结构，该智能卡片包括卡体以及均设在卡体内的电池、GPS模块、控制器、rfid芯片、无线通信模块、加速度传感器和陀螺仪，所述GPS模块、rfid芯片、无线通信模块、加速度传感器和陀螺仪分别与控制器连接；所述GPS模块用于GPS室外定位，所述rfid芯片用于室内定位和提供近场耦合射频实现食堂、门禁、考勤功能，所述加速度传感器和陀螺仪用于判断携带者姿势和运动状态，所述无线通信模块用于和和管理系统通信及辅助定位，所述控制器控制各个模块工作。所述智能卡室外定位精度为20米，室内定位精度为2米，位置更新周期为5秒，所述控制器(5)控制智能卡定位服务进行室内外无缝切换。所述线通信模块支持移动数据服务和WIFI网络。所述控制器将加速度传感器和陀螺仪将测得的数据通过和存储器中的摔倒波形库对比后判断是否摔倒。所述管理系统通过控制器对摔倒波形库进行更新。[0011 ] 所述跌倒情况发生后，加速度传感器配合GPS模块以及GPRS模块对这摔倒情况进行定位及报警。所述陀螺仪判断移动目标的动、静态等各种运动状态的方法，调节卫星定位、通信传输等工作频率，从而节省电池的消耗，使得设备具备长时间工作的能力。能耗减少可减少电池的占用体积，从而使得在相同工作时长的前提下定位卡的体积更小。所述卡体表面设有SOS按钮、状态指示灯和Mini USB接口，三者均和控制器连接。所述SOS按钮用于智能卡开关及一键呼叫，长按为一键呼叫，短按为控制智能卡开关。所述状态指示灯用于指示智能卡工作状态。所述Mini USB接口用于与外部建立有线连接和充电。所述智能卡工作温度为-35到85摄氏度，工作湿度为5%到95%无凝结。所述智能卡最大尺寸50*50*5毫米。所述电池为该智能卡供电，工作电压为5?48V/DC，充电电压为DC4.2-5.5V/400mA (Mini USB)，可充电可置换内部电池680mAh (3.7V)，最大功耗为0.48W,待机时间I个月，连续正常工作时间I周。与现有技术相比，本专利技术具有以下优点:I)整合GPS和RFID定位技术，融合定位、检测、支付、报警、多媒体信息存储等功倉泛。2)突破室内外无缝定位瓶颈，支持多模自适应定位模块调度。3)集成微型控制器，实现系统的低功耗管理，利用微控制器实现摔倒检测。4)4)功能丰富,智能节能,携带方便,绿色环保。【附图说明】图1为本专利技术的内部结构示意图；图2为本专利技术的外观示意图；图3为摔倒检测架构图；其中:1、卡体；2、Mini USB接口；3、电池；4、GPS模块；5、控制器；6、rf id芯片；7、无线通信模块；8、SOS按钮；9、状态指示灯；10、加速度传感器；11、陀螺仪；12、比对识别算法；13、摔倒波形库。【具体实施方式】下面结合附图和具体实施例对本专利技术进行详细说明。本实施例以本专利技术技术方案为前提进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本专利技术的保护范围不限于下述的实施例。一种三合一多功能智能卡片，如图1和图2所示为本专利技术的结构示意图。此处以老人看护为例介绍该三合一多功能智能卡片。定位服务:在养老人群管理系统中添加位置服务主要是为了方便院方管理人员及老人家属获知老人的当前位置信息。其包含了室内位置和室外位置服务两部分。当家属或管理员由于日常事务或者是突发事件想要找到系统中的特定老人时，可以通过室内室外位置服务方便快捷的实现。携带三合一多功能智能卡片的老人在布设读写器的室内范围内走动，rfid芯片6被读写器读到后，读写器将定位数据通过无线数据采集终端发送到监控计算机，监控计算机对数据进行处理，确定老人所在的位置，在数据库中将其与老人信息绑定，同时将老人的位置通过图标的方式标注在指定楼层信息的平面图上。老人位置变动后其图标位置也会跟随变动，从而实现实时室内定位。老人携带的三合一多功能智能卡片内部集成了 GPS模块4，在老人走出室内时，其工作模式由室内模式自适应转换为室外模式，GPS模块4被激活，定时的通过三合一多功能智能卡片的无线通信模块7将老人所在的经纬度信息发送回管理系统，最后在地图上标注。自适应多模调度:提出陀螺仪11判断移动目标(即卡片的携带者)的动、静态等各种运动状态的方法，调节卫星定位、通信传输等工作频率，从而节省电池的消耗，使得设备具备长时间工作的能力。能耗减少可减少电池的占用体积，从而使得在相同工作时长的前提下三合一多功能智能卡片的体积更小。摔倒检测:如图3所示，三轴加速度传感器10可用于跌倒检测中，跌倒检测的基本原理是通过测量佩戴该智能卡片的个体在运动过程中的三个正交方向的加速度变化来感知其身体姿态的变化，并通过算法分析判断该个体是否发生跌倒情况。当个体发生跌倒时，传感器能够配合GPS模块4以及无线通信模块7对这一情况进行定位及报警，以便获得相应的救助。通过分析人体摔倒行为过程的运动生物力学特性，明确人体上躯干部位作为摔倒过程识别研究参数提取的特征部位，并据此选择了摔倒过程中上躯干加速度变化及偏离竖直方向的倾斜角度变化作为检测及预测人体摔倒的特征信息量。采用支持向量机方法对人体摔倒运动过程中及其它日常生活行为过程中的上躯干合加速度(三个正交方向加速度的向量和)及偏离竖直方向的倾斜角度分类，使用最优分类界面上的合加速度及倾角值作为人体摔倒检测方法的阈值信息。分析合加速度阈值、倾角阈值与摔倒过程的时间关系，提出基于三轴加速度和两轴角速度传感器的人体摔倒检测算法和基于三轴加速度传感器的人体摔倒检测算法。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种三合一多功能智能卡片，该智能卡片为模块化结构，其特征在于，该智能卡片包括卡体(1)以及均设在卡体(1)内的电池(3)、GPS模块(4)、控制器(5)、rfid芯片(6)、无线通信模块(7)、加速度传感器(10)和陀螺仪(11)，所述GPS模块(4)、rfid芯片(6)、无线通信模块(7)、加速度传感器(10)和陀螺仪(11)分别与控制器(5)连接；所述GPS模块(4)用于室外定位，所述rfid芯片(6)用于室内定位和提供近场耦合射频实现食堂、门禁、考勤功能，所述加速度传感器(10)和陀螺仪(11)用于判断携带者姿势和运动状态，所述无线通信模块(7)用于和管理系统通信及辅助定位，所述控制器(5)控制各个模块工作。

【技术特征摘要】
1.一种三合一多功能智能卡片，该智能卡片为模块化结构，其特征在于，该智能卡片包括卡体⑴以及均设在卡体⑴内的电池(3)、GPS模块(4)、控制器(5)、rfid芯片(6)、无线通信模块(7)、加速度传感器(10)和陀螺仪(11)，所述GPS模块(4)、rfid芯片(6)、无线通信模块(7)、加速度传感器(10)和陀螺仪(11)分别与控制器(5)连接； 所述GPS模块(4)用于室外定位，所述rfid芯片(6)用于室内定位和提供近场耦合射频实现食堂、门禁、考勤功能，所述加速度传感器(10)和陀螺仪(11)用于判断携带者姿势和运动状态，所述无线通信模块(7)用于和管理系统通信及辅助定位，所述控制器(5)控制各个模块工作。2.根据权利要求1所述的一种三合一多功能智能卡片，其特征在于，所述智能卡室外定位精度为20米，室内定位精度为2米，位置更新周期为5秒，所述控制器(5)控制智能卡定位服务进行室内外无缝切换。3.根据权利要求1所述的一种三合一多功能智能卡片，其特征在于，所述无线通信模块⑵支持移动网络和WIFI网络。4.根据权利要求1所述的一种三合一多功能智能卡片，其特征在于，所述控制器(5)将加速度传感器...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚薇，
申请(专利权)人：上海旭薇物联网科技有限公司，
类型：发明
国别省市：上海;31