安防监控系统使用RFID标签

为了简化安装和操作，现代家庭安全系统必须能够无线监控其环境。这包括监控周边安全、入侵检测以及家中敏感区域的安全，例如药物容器、保险箱或其他隐藏贵重物品的地方。

虽然可以进行视频监控，但它需要复杂的图像处理和分析来检测未经授权的活动，并且还会引发对隐私的担忧。传统的运动传感器消除了隐私问题，但它们需要电源和支持电子设备，这会增加产品的 BOM 成本。运动检测器还需要某种有线或无线接口来将传感器的输出中继到云端。在许多情况下，摄像机和运动检测器需要安装，这使得它们对于许多对成本敏感的应用来说并不经济。

本设计理念提出了一种更适合许多消费者和小型企业需求的替代解决方案：使用 RFID 标签技术实现低成本、无电池且易于安装的家庭安全系统。

RFID 标签可用作一系列稳健安全传感器的基础。可以通过将 RFID 标签与簧片开关集成在一起来制作运动检测器。同样，可以通过用簧片开关代替冲击开关来制造冲击事件检测器。在这两种情况下，传感器开关都连接在天线的两个端子之间，以及 RFID 芯片的两个端子之间。在此配置中，RFID 标签的操作根据开关的 ON 或 OFF 状态启用或禁用。

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这些传感器为图 1中所示的安全监控系统提供了一种低成本、紧凑的解决方案。配备运动传感器的RFID标签可以贴在窗户、门和保险箱上，而震动感应标签可以贴在药箱上。商业 RFID 阅读器有两个功能：a) 它检测任何通过其运动或震动感应开关进入活动状态的传感器 b) 阅读器还用低功率 RF 辐射淹没该区域，当标签被激活时为标签供电. 由于每个 RFID 标签都有自己的 ID，因此 RFID 阅读器知道检测到的活动发生在何处。一旦捕获，活动数据就可以传输到云端进行分析，并在适当的时候通过智能手机或电子邮件提醒用户。

带有 RFID 安全监控设置的房间示意图图 1使用 RFID 标签进行安全监控。

传感器工作原理

图 2 中的功能图说明了震动传感器和运动传感器的工作机制。

冲击和运动传感器的功能图图 2震动传感器由 RFID 芯片、天线和震动传感器组成 (a)。在正常（未受干扰）状态下，金属球使震动传感器 (b) 的两个触点短路。当传感器受到干扰时，其金属球不再使两个触点短路，从而允许天线接收 RFID 芯片的电源并传输其信号 (c)。运动传感器由 RFID 芯片、天线和簧片开关 (d) 组成。在正常状态下，簧片开关由附在附近的磁铁保持在 ON 状态。这会使天线短路，从而阻止 RFID 芯片接收电源 (e)。当磁铁被移除时，簧片开关转换到其 OFF 状态，从而启用 RFID 设备 (f)。

冲击检测器

如前所述，震动传感器由RFID芯片和天线组成，如图2a所示。冲击开关由一个空腔和一个在内部滚动的小金属球组成。当电击开关直立放置时，球会滚动到两个伸出空腔的导电触点上，从而形成导电路径（图 2b ）). 如果传感器向另一个方向倾斜，则触点断开，从而成为检测运动或方向的简单方法。当用作安全传感器时，冲击开关连接在天线的两个端子之间并直立放置，以便在其被动位置将它们短路。由此产生的短路破坏了 RFID 芯片和天线之间的阻抗匹配，阻止了 RFID 标签辐射信号。如果震动传感器倾斜，金属球就会从触点上移开，使 RFID 标签能够接收电力并发出信号，然后由 RFID 阅读器读取。

运动传感器

图 2d所示的运动传感器系统由 RFID 芯片、天线、簧片开关和磁铁组成。簧片开关由密封玻璃腔中的两个铁磁柔性金属簧片触点组成。开关的两个触点通常是打开的，直到存在磁场导致它们闭合（图 2e）。当传感器移出磁铁附近时，其触点返回到原始打开状态，如图 2f 所示，从而启用 RFID 芯片并提醒阅读器标签已被移动。这在图 1 中进行了说明，例如，带有簧片开关的 RFID 标签贴在窗户上，磁铁贴在 RFID 标签附近的墙上。当窗户关闭时，磁铁将簧片开关保持在关闭位置，从而分流天线并保持芯片不活动。当窗户向上或向下移动时，磁铁不再足够靠近以保持簧片开关关闭。此时，簧片开关恢复到打开位置，RFID 标签变为活动状态。

哑传感器，智能系统

由于每个 RFID 标签都有自己的 ID，因此它可以与被监控的特定对象或位置相关联。RFID 读取器或基于云的安全应用程序可以使用此信息来更多地了解事件的性质，包括识别可能的入侵者的数量、他们所在的位置，并对他们的活动做出一些推断。这种分析还可以减少由宠物或其他善意干扰引起的误报数量。

阅读更多设计理念RFID 技术是一种很有前途的工具，可用于创建稳健、可靠且低成本的安全系统。这些标签易于安装且不需要电池，确保其长期可靠性。然而，在实际应用中，必须注意确保 RFID 读取器的定位能够完全覆盖受监视的区域。商业化还需要开发“智能”RFID 阅读器，这些阅读器至少可以对 RFID 标签产生的活动执行层处理。