基于方向性天線的進出門電子設備識別系統的制作方法

本發明涉及電子技術領域，尤其涉及一種基于方向性天線的進出門電子設備識別系統。

背景技術：

人們經常進出家門，為了便于了解家人進出家門的情況，現需要一種電子設備進出門監測系統，通過對電子設備進門出門的監測，識別進出門用戶，了解家人在家或外出信息。

技術實現要素：

本發明的目的是提供一種基于方向性天線的進出門電子設備識別系統，通過監測電子設備進門出門過程中信號強度變化，識別進出門電子設備。

本發明提出的一種基于方向性天線的進出門電子設備識別系統，包括監測裝置、門測裝置、電子設備，監測裝置固定在門口區域，與電子設備進行無線通信，門測裝置檢測門的開關信號并發送監測裝置，其特征是在監測裝置中設置差異性天線，使監測裝置接收的門內外兩側同一電子設備信號強度不同；監測裝置根據開門到關門前后接收的同一電子設備信號強度變化，識別該電子設備進門或出門。

本發明在監測裝置中設置方向性天線，使監測裝置接收的門內門外電子設備信號強度產生差異，通過對比開關門前后的同一電子設備信號強度變化，識別該電子設備進門或出門，相對于通過設定值的判斷，本發明方法簡單，適應性更強，準確性更高，并可以識別用戶未進出的開關門過程，比如當有訪客時，用戶從門內開門，然后從內關門，監測裝置監測的電子設備信號強度在開關門過程中沒有發生變化，判斷屋內用戶并未出門。

結合以下實施例，分別描述本發明的技術方案。

附圖說明

圖1是本發明一實施例的系統結構框圖。

圖2是本發明一實施例的布置圖。

圖3是一種進出門電子設備識別方法流程圖。

圖4是另一種進出門電子設備識別方法流程圖。

具體實施方式

在圖1所示的系統結構框圖中，包括門測裝置、監測裝置、和電子設備，其中，監測裝置包括第一微處理器和第一無線通信模塊，電子設備包括第二微處理器和第二無線通信模塊，監測裝置和電子設備通過無線通信模塊進行通信連接。

電子設備包括智能鑰匙、有源門禁卡、智能手機，或與機械鑰匙、錢包等關聯的電子終端。電子設備和監測裝置之間是一種近距離無線通信，包括Wi-Fi、藍牙、紅外線、超寬帶、RFID、ZigBee、NFC等，當監測裝置與電子設備之間的間距處于通信范圍，自動進行無線連接通信，包括電子設備向監測裝置發送加密信息，監測裝置對加密信息進行匹配驗證等過程。

電子設備還可以是智能手機，通過手機中應用程序，控制處于監測范圍的手機通過藍牙與監測裝置進行信息傳遞。

門測裝置監測門的開關狀態，通過有線或無線方式把監測信息發送監測裝置；門測裝置包括智能門鎖、門磁，或接觸傳感器等其它裝置，比如RFID射頻裝置，在門或門框上設置RFID標簽，在門框或門上設置RFID閱讀器，當門關閉，兩者貼近，RFID閱讀器接收到RFID標簽反饋信號，當門打開，兩者遠離，RFID閱讀器接收不到RFID標簽信號，通過RFID閱讀器是否接收到RFID標簽信號，判斷門的開關狀態。門測裝置還可以是一個觸點開關，當門關閉，觸點接通（或斷開），當門打開，觸點斷開（或接通），根據觸點的接通斷開，判斷門的開關狀態。

監測裝置固定在門門框上，在監測裝置中設置方向性天線，使監測裝置接收的門內外兩側電子設備信號強度產生差異，或在監測裝置一側設置信號隔擋器件，用以衰減監測裝置接收該側方向的電子設備信號，使監測裝置接收的門內外兩側電子設備信號強度不同。

監測裝置根據開門到關門前后接收的電子設備信號強度變化，識別進門或出門電子設備。如果天線方向設置為接收門內電子設備信號強，接收門外電子設備信號弱時，當監測裝置在開門時接收的電子設備信號強度小于監測裝置在關門時接收的該電子設備信號強度，說明該電子設備開門時處于門外，關門時處于門內，判斷該電子設備進門，當監測裝置在開門時接收的電子設備信號強度大于監測裝置在關門時接收的該電子設備信號強度，說明該電子設備開門時處于門內，關門時處于門外，判斷該電子設備出門。

如果天線方向設置為接收門內電子設備信號內，接收門外電子設備信號強時，當監測裝置在開門時接收的電子設備信號強度小于監測裝置在關門時接收的該電子設備信號強度，說明電子設備開門時處于門內，關門時處于門外，判斷該電子設備出門，當監測裝置在開門時接收的電子設備信號強度大于監測裝置在關門時接收的該電子設備信號強度，說明該電子設備開門時處于門外，關門時處于門內，判斷該電子設備進門。

在圖2所示的另一種實施例布置圖中，左圖為門內面的正示圖，右圖為門的側示圖。門測裝置1的一部分布置在門2上，另一部分布置在門框3上，以監測門2和門框3的開關狀態，監測裝置4與門測裝置1設置在一起，監測電子設備5。

圖3所示的一種進出門電子設備識別方法流程圖中，在監測裝置中設置方向性天線，使接收門內電子設備信號強度強，接收門外電子設備信號強度弱，通過開門到關門過程中監測裝置接收的電子設備信號強度大小變化，識別進門或出門電子設備，具體過程如下：

（1）在監測裝置中設置方向性天線，使其接收門內電子設備信號強，接收門外電子設備信號弱；

（2）監測裝置監測電子設備信號強度；

（3）門測裝置監測門的開關；

（4）判斷門是否打開，如果是，進入下一步，如果否，轉入步驟（2）；

（5）監測開門時電子設備信號強度；

（6）判斷門是否關閉，如果是，進入下一步，如果否，轉入步驟（5）；

（7）監測關門時電子設備信號強度；

（8）比較開關門前后兩次監測的同一電子設備信號強度變化，如果開門強度大于關門強度，判斷該電子設備出門，如果開門強度小于關門強度，判斷該電子設備進門，轉步驟（2）。

圖4所示的另一種進出門電子設備識別方法流程圖中，在監測裝置中設置方向性天線，使接收門外電子設備信號強度強，接收門內電子設備信號強度弱，通過開門到關門過程中監測裝置接收的電子設備信號強度大小變化，識別進門或出門電子設備，具體過程如下：

（1）在監測裝置中設置方向性天線，使其接收門外電子設備信號強，接收門內電子設備信號弱；

（2）監測裝置監測電子設備信號強度；

（3）門測裝置監測門的開關；

（4）判斷門是否打開，如果是，進入下一步，如果否，轉入步驟（2）；

（5）監測開門時電子設備信號強度；

（6）判斷門是否關閉，如果是，進入下一步，如果否，轉入步驟（5）；

（7）監測關門時電子設備信號強度；

（8）比較開關門前后兩次監測的同一電子設備信號強度，如果開門強度大于關門強度，判斷該電子設備進門，如果開門強度小于關門強度，判斷該電子設備出門，轉入步驟（2）。

在系統工作過程中，門測裝置檢測開關門信息，并發送監測裝置，監測裝置監測電子設備信號強度，以開關門時間為節點，通過比較開門時和關門時接收的電子設備信號強度最大值變化，識別進門電子設備或出門電子設備。

此外，監測裝置監測裝置還可以通過比較在開門或關門過程中接收的電子設備信號強度統計值大小變化，識別進門電子設備或出門電子設備，其中開門過程包括開門前（比如開門前3、5秒鐘）到開門時，關門過程包括關門時到關門后（比如關門后3、5秒鐘），監測裝置可以統計開門過程和關門過程中監測的電子設備信號強度統計值，比如最大值、平均值等，反映在開門過程和關門過程中一個設定時段內的信號強度。

進一步，還可以在門口設置一個開關門時的信號強度范圍，包括監測裝置監測的電子設備信號強度在開門或關門時的設定閾值或統計值，當開門或關門時監測裝置監測的電子設備信號強度大于設定閾值或統計值時，可以判斷該電子設備是被開門或關門用戶攜帶的電子設備。通過設定閾值或統計值，可以更加準確判斷進出門電子設備。

所述統計值是通過統計一個時期的用戶開門時監測裝置監測的電子設備信號強度或關門時監測裝置監測的電子設備信號強度建立，包括開關門時電子設備信號強度最小值，或信號強度中心值的修正值，比如平均值減去一個設定值。開關門時被用戶攜帶的電子設備的信號強度大于相應的統計值。統計值相對于設定值，可以更好適應不同用戶的攜帶習慣和不同應用場景，比如，藍牙信號強度易受環境影響，包括用戶家庭環境、用戶攜帶習慣，根據統計方法建立的電子設備開關門判斷條件，反映了場景綜合特點，適用性更強。

進一步，建立電子設備ID信息與用戶對應關系，根據電子設備識別用戶。

關門后，監測裝置根據出門電子設備識別出門用戶，記錄出門用戶和出門時間，或根據進門電子設備識別進門用戶，記錄進門用戶和進門時間。

進一步，所述系統中設置語音輸出裝置，如在門口設置揚聲器，關門后監測裝置根據進門用戶播放設定語音信息。

進一步，建立電子設備ID信息與智能手機關聯，監測裝置根據進門電子設備，通過近距離無線通信向關聯手機發送設定信息，或根據出門電子設備，通過遠距離無線通信如無線網絡服務器向關聯手機發送設定信息，比如喚醒智能手機中應用程序，接收顯示監測裝置發送編輯的備忘錄、特定消息、語音信息等設定信息。

進一步，建立同一用戶下電子設備關聯信息，建立同一用戶下的電子設備ID信息列表，通過列表中任一電子設備可以搜索到列表中其它關聯設備。

在開關門過程，監測裝置通過監測到的出門電子設備信息確定該用戶電子設備列表，如果監測裝置未監測到進門電子設備列表中的某一電子設備信息，說明該電子設備進門未被帶回家，通過門口設置的語音裝置，比如揚聲器，發出提醒信息，告知用戶未帶回家的電子設備。

在開關門過程中，監測裝置通過監測到的出門電子設備信息確定該用戶電子設備列表，如果監測裝置未監測到出門電子設備列表中其它電子設備的出門信息，說明該電子設備出門未被同時攜帶出門，發出提醒信息。

當用戶出門忘記攜帶電子設備時，可以通過用戶攜帶的電子設備發出提醒信息，告訴用戶有的電子設備未被攜帶，比如把同一用戶的智能手機、電子鑰匙、智能手環通過藍牙通信建立關聯，當用戶出門時監測裝置監測到了攜帶的智能手機信息變化，但是未監測到電子鑰匙、智能手環發生同步變化信息，說明忘帶了電子鑰匙、智能手環，監測裝置觸發智能手機中應用程序，發出提醒消息，告訴用戶電子鑰匙、智能手環未被攜帶。如果是攜帶了電子鑰匙，而忘了智能手機和智能手環，可以觸發電子鑰匙中的提醒單元，比如轟鳴器、震動器等，發出轟鳴或震動等提醒信息，告訴用戶還有其它電子設備未被攜帶。

進一步，當用戶在設定時段返回開門，比如關門后的10秒、30秒，門再次被打開，監測裝置根據剛才的出門電子設備信息，喚醒未被攜帶的關聯電子設備發出提醒信息，或通過出門電子設備發出喚醒信息，喚醒未被攜帶的關聯電子設備發出提醒信息，比如通過電子設備中的轟鳴器、震動器、LED燈光等發出轟鳴、震動、LED燈光閃爍等提醒信息，引導用戶尋找。

所述系統包括智能門鎖，所述電子設備包括智能鑰匙，當智能鑰匙出門后，智能鎖體授予出門智能鑰匙從外開鎖權限，當智能鑰匙進門后，取消進門智能鑰匙從外開鎖權限。

進一步，所述系統包括聯網單元，如WIFI模塊，連接系統到網絡服務器，監測裝置把監測信息通過網絡發送到服務器或智能手機。

本發明是基于家門通常處于關閉狀態，也就是說在用戶進出時，才開門，然后關閉。