专利名称：儿童电子围栏系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及定位技术领域，尤其涉及一种以定位技术为基础的电子围栏系统。
背景技术：
通信技术的发展在短短一百多年的发展过程中，已经发生了翻天覆地的变化，从 人工转接到电路转接、程控交换、分组交换，再到ATM交换机和IP路由器，由最初单一的固 定电话发展到今天的具有各种增值业务的移动电话和IP电话等等，随着数字蜂窝技术的 发展，各种移动通信相关技术方案纷纷出台，其中最热门的方案之一是个人移动通信的定 位技术。在定位技术中，GPS是目前广受瞩目的一种技术，GPS最初是由美国海陆空三军联 合研制的新一代空间卫星导航定位系统，其主要目的是为海、陆、空三大领域提供实时、全 天候和全球性的导航服务，并用于情报收集和应急通讯等一些军事目的。目前，GPS已经应 用在汽车、船舶和飞机等运动物体上进行定位导航。GSP应用于手机中已经是移动通信的一个大的方向，把GPS技术应用于手机不仅 扩展了手机自身的功能，而且，具有定位功能的手机易携带，实时性好，成本也要比单买定 位导航系统要划算等优势，因此，这种具有定位功能的手机深受手机用户的喜爱。但是，由 于GPS的性质，在自主操作中需要对卫星信号中的数据进行核对，这种工作既复杂耗时，又 消耗很大的能量，减小了移动终端的待机时间。目前，手机定位更多地采用了 A-GPS系统，它直接从手机移动网络接收辅助定位 信息，而无须从卫星信号中对该数据进行核对，因此大幅减少了 GPS接收机的工作量，减少 了每次定位所需要的能量损耗，从而实现了较长的待机。随着社会生活节奏的不断加快，繁忙的工作已经让很多家长无暇顾及尚未成年的 孩子，尤其是儿童，家长与儿童之间急需一种理解和沟通的纽带和桥梁，在这种情况下，儿 童手机应运而生。为满足家长可以更好的监护儿童的需要，儿童手机中已经融入了定位技 术，但是，儿童手机具有定位技术是远远不够的，例如，当儿童已经远离日常活动范围时，可 能已经处于比较危险状况中，如果不能够及时把这种情况报告给家长或是其他监护人，儿 童的人身安全就更加难以得到保障。目前，电子围栏系统是由脉冲发生器和前端围栏组成的智能型周界系统，是一种 新型的周界报警产品，它以有形围栏阻挡为主、声光报警和其他安防系统联动报警为辅，广 泛应用于变电站、工厂、小区、学校、别墅、仓库、机场、军事基地、看守所、监狱等场所。电子 围栏的脉冲发生器通电后，发射端口每隔1.5秒左右向前端围栏发出1次脉冲电压，脉冲在 围栏上停留0. 1秒后，在前端围栏上形成回路后把脉冲返回到接收端口，同时探测端口之 间的电阻值。如果前端围栏遭到破坏造成断路或短路，接收端口接收不到脉冲信号或两个 端口之间的电阻太小，主机都会发出报警，由此可见，无论脉冲发生器处于什么样的电压工 作状态，当围栏遭到破坏时，接收端口无法收到脉冲信号，系统都会报警。此外，市面上的脉 冲控制器一般可以控制10000米左右的围栏，按4道围栏计算，每道围栏长约2500米，一旦发生报警，这种长距离使保安人员也很难立刻找到事故地点，难以做到及时处理的目的。
发明内容
通过以上内容可以发现，现有的电子围栏系统存在以下几点不足1、电子围栏系统是一种有形围栏，不能够随意铺设；2、电子围栏系统具有一定的控制范围，设定后不能够随意更改；3、电子围栏系统需要发送和接收脉冲信号，当接收不到信号或围栏破损时，也会 报警，可靠性仍需要提高；4、电子围栏具有一定的电压，有电击儿童的安全隐患。综上所述，考虑到儿童的安全性，结合上述电子围栏的思想，本发明提出一种新型的应用于 儿童手机的电子围栏系统，可有效解决上述问题。这种围栏系统与传统围栏系统的差别在于，它是以报警为主，当儿童处于电子围 栏之外时，系统可以把信息发送到家长和其他监护手机号码上，此外，还具有即时定位、定 时定位和轨迹回放功能。一种儿童电子围栏系统，其特征在于，电子围栏通过为第三方开发者提供的用户 接口层、处理用户接口层发送请求的优化层、负责获取定位原始数据的服务层和位置服务 提供方提供的位置数据四部分的相互作用而实现；所述用户接口层包括用于获取定位数据及其相关数据信息的函数和方法，用户可 以使用这些函数和方法与优化层通信；所述优化层包括客户端请求消息处理句柄、服务层响应消息处理句柄、层间通信 管理和缓存管理等可以提高电子围栏系统性能的句柄和规则；所述服务层用于定位硬件设备和网络设备交互，获取GPS原始数据，完成用户接 口层的用户请求，如电子围栏、即时定位、定时定位和轨迹回放等，此外，服务层还包括一个 具有一系列配置文件的动态注册组件，所述配置文件包括索引文件和关于位置服务提供方 的文件。所述用户接口层与优化层之间采用IPC通信，两者之间的通信通道具有各种连接 的属性。本系统电子围栏的实现以儿童手机具有定位功能为基础，儿童手机内部设有GPS 模块，可以采用A-GPS辅助定位技术，使儿童手机的定位精度高达5-50米左右，优先为10米。目前市面上还没有带有该系统的产品在销售，本发明有如下几大优点，让广大父 母安心工作，孩子安心上学；同时，也能使电话诈骗案减少，进而减少了公安员人员的工作量。1、该电子围栏系统使用A-GPS技术，是一种隐形的电子围栏系统，系统受地域的 限制小；2、电子围栏系统的围栏范围可以按用户的要求进行更改，修改方便；3、安全性和可靠性更高，无需担心触碰到有形围栏引起电击；4、只有当儿童走出隐形的电子围栏时才会报警，误报率低，具有更高的可靠性。
图1为本发明系统架构图；图2为本发明实施例所述系统框架；图3为系统获取定位信息示图；图4为电子围栏系统软件流程图。
具体实施例方式下面结合附图对本发明作进一步描述实施例1如图1所示为本发明一种儿童电子围栏系统的系统架构图，系统架构由四部分组 成，分别是电子围栏通过为第三方开发者提供的用户接口层、处理用户接口层发送请求的 优化层、负责获取定位原始数据的服务层和位置服务提供方提供的位置数据四部分的相互 作用而实现；所述用户接口层包括用于获取定位数据及其相关数据信息的函数和方法，用户可 以使用这些函数和方法与优化层通信；所述优化层包括客户端请求消息处理句柄、服务层响应消息处理句柄、层间通信 管理和缓存管理等可以提高电子围栏系统性能的句柄和规则；所述服务层用于与定位硬件设备和网络设备交互，完成用户接口层的用户请求。 服务层还包括一个具有一系列配置文件的动态注册组件，其中，配置文件包括索引文件和 关于位置服务提供方的文件。所述用户接口层与优化层之间采用IPC通信，两者之间的通信通道具有IPC地址 等各种连接的属性。该系统采用A-GPS辅助定位技术，可使定位精度高达10米左右。实施例2本实施例提供一种儿童电子围栏系统，系统框架如图2所示，这种儿童电子围栏 系统包括系统定位查询服务平台和终端，其中，定位查询服务平台包括电子围栏模块、即时 定位模块、定时定位模块、轨迹回放模块、资料设定模块和短信记录模块六个部分，终端包 括内置GPS接收模块的定期上传自身位置信息的儿童手机，可以通过短信的方式即时查询 孩子的地理位置的家长手机；可以登录系统服务运营商网站进行查询相关信息的用户PC 机。电子围栏的设定可以有两种方法，如果家长上网方便，可以使用联网的PC机，登 陆系统网站设定，否则，可以使用注册后的家长手机以发送短信的方式设定；定位类型包括 一次定位、循环定位和固定时段定位三种；除了定位类型和电子围栏外，家长还可以设定电 子围栏的有效时间和接收短信的号码。这种电子围栏模块的作用是根据家长预定的儿童 的活动范围，实时监测孩子的活动范围，当使用儿童手机的孩子越过预设的活动范围后，系 统将会自动上报服务器，服务器收到报告信息后，把包含孩子位置信息的报警信息自动以 短信方式发送到预设接收短信号码的家长手机上。例如，为儿童进行一次定位，定位有效 时间为2010年1月1日的9:00至12:00之间，定位范围为故宫博物馆，接收短信号码为13112345678，当儿童在当天9:00至12:00之间走出故宫博物馆，进入北海公园，儿童电子 围栏系统就会监测到儿童已经不在电子围栏之内，电子围栏系统会把报警信息发送至号码 为13112345678的家长手机上，报警信息同时包括儿童的当前位置北海公园。即时定位模块，用于查询儿童的即时位置，家长还可以通过发送短信、登陆官方网 站和拨打客服电话的方式查询儿童当前位置，如果无法获取当前位置，则会给出最后一次 查询到的儿童的位置。定时定位模块根据家长设定的时间，将该时间点的儿童位置发送到家长手机上。 定位类型包括一次定位、每天循环、从周一到周五三种，此外，还需要设置日期、时间和接收 短信的号码。定时定位查询中，系统会按照这个预设的时间自动发送包含孩子位置信息的 短信给家长。轨迹回放模块需要家长设置日期和时间，该模块可每隔一定的时间自动向服务器 上传自身的位置信息，家长每天下班后可以登陆到官方网站，查询孩子一天的行动轨迹，以 确定孩子是否按时到校、上下学途中是否去了其它地方等。资料设定模块提供三个可选号码作为儿童定位信息的接收号码，分别是父卡号、 母卡号和SOS号，父卡号和母卡号可以接收即时定位、定时定位、区域报警以及SOS报警信 肩、O短信记录模块以短信的方式把儿童定位信息发送到家长手机上，并在系统中记录 发送短信的日期、定位方式、接收短信号码和位置描述等。本实施例提供的一种儿童电子围栏系统以定位为基础，实现了报警为主监护为辅 的设计目的。实施例3如图3所示，儿童电子围栏系统使用A-GPS定位技术获取儿童手机位置信息示图， A-GPS定位技术是一种辅助定位技术，它是把卫星定位技术和移动无线蜂窝技术融合在一 起而形成的新技术，即把GPS与手机组合在一起进行定位。这种辅助定位技术与GPS相比， 能够加快锁定位置所需要的时间，降低定位所消耗的能量。使用A-GPS技术，需要儿童手机中具有GPS模块，首先，儿童手机把本身的基站地 址通过公众陆地移动通信网PLMN传输到位置信息服务器，位置信息服务器再根据该手机 的大概位置把与该位置相关的GPS辅助信息发送到儿童手机；然后，儿童手机的GPS模块根 据辅助信息接收来自至少4颗卫星的GPS原始定位信号；最后，位置信息服务器再根据传来 的GPS伪距信息和来自参考接收机跟踪的GPS辅助信息完成对GPS信息的处理，估算该手 机的位置，估算出的位置由位置信息服务器通过网络传输到系统平台。如图4所示，系统平台不断接收由位置信息服务器发送的儿童手机的定位信息， 每接收一个定位信息，系统就会把该信息与电子围栏模块中设定的儿童活动范围相比对， 如果得到的定位信息在预定活动范围之外，则启动报警服务，如果得到的定位信息在预定 活动范围之内，则继续等待下一个定位信息。这种辅助定位技术结合了网络基站信息和GPS信息对儿童手机进行定位，覆盖面 积大，定位精度高，可达10米左右，定位时间短，一般只需要几秒，同时，由于缩短了定位时 间，使儿童手机的待机时间也因功耗较小而相应变长。随着网络带宽的提升、终端的丰富，以及相应定位技术和配套产业链的成熟，儿童
6电子围栏技术的前景也将更加广阔。
权利要求
1.一种儿童电子围栏系统，其特征在于，所述电子围栏包括用户接口层、处理用户接口 层发送请求的优化层、负责获取定位原始数据的服务层和位置服务提供方提供的位置数据 四部分；所述用户接口层包括用于获取定位数据及其相关数据信息的函数和方法，用户可以使 用这些函数和方法与优化层通信；所述优化层包括客户端请求消息处理句柄、服务层响应消息处理句柄、层间通信管理 和缓存管理等可以提高电子围栏系统性能的句柄和规则；所述服务层用于与定位硬件设备和网络设备交互，完成用户接口层的用户请求； 所述用户接口层与优化层之间采用IPC通信连接；所述服务层包括具有配置文件的动 态注册组件。所述配置文件包括索引文件和位置服务提供方的文件。
2.根据权利要求1所述的儿童电子围栏系统，其特征在于，所述儿童电子围栏系统能 够对儿童手机实现精度高达5-50米的定位；所述儿童电子围栏系统能够对儿童手机实现 精度高达10米的定位；所述高精度定位采用A-GPS辅助定位技术。
全文摘要
本发明公开了一种儿童电子围栏系统，该系统通过为第三方开发者提供的用户接口层、处理用户接口层发送请求的优化层、负责获取定位原始数据的服务层和位置服务提供方提供的位置数据四部分的相互作用而实现。这种儿童电子围栏系统用于家长设定自己孩子经常活动的范围，一旦儿童逾越该范围，电子围栏系统把报警信息以短信的方式主动发布到家长手机上，方便家长更好的监控孩子，不易走失。
文档编号G08B21/00GK102136179SQ20101010220
公开日2011年7月27日 申请日期2010年1月27日 优先权日2010年1月27日
发明者鲜于缨缨 申请人:鲜于缨缨