為了簡(jiǎn)化安裝和操作，現代家庭安全系統必須能夠無(wú)線(xiàn)監控其環(huán)境。這包括監控周?chē)陌踩?、入侵檢測，以及藥品容器、保險箱或其他貴重物品隱藏的安全。

雖然視頻監控是可行的，但它需要復雜的圖像處理和分析來(lái)檢測未經(jīng)授權的活動(dòng)，這也引起了對隱私的擔憂(yōu)。傳統的運動(dòng)傳感器解決了隱私問(wèn)題，但它們需要電源和支持電子設備，這增加了BOM產(chǎn)品的成本。此外，運動(dòng)傳感器還需要一些有線(xiàn)或無(wú)線(xiàn)接口來(lái)將傳感器的輸出中繼到云端。在許多情況下，攝像頭和運動(dòng)傳感器需要專(zhuān)業(yè)安裝，這對于許多成本敏感的應用來(lái)說(shuō)并不劃算。

該設計理念提出了更適合許多消費者和小企業(yè)需求的替代解決方案：使用RFID標簽技術(shù)實(shí)現低成本、無(wú)電池、易于安裝的家庭安全系統。

RFID標簽可作為一系列強大安全傳感器的基礎。將RFID標簽與彈簧開(kāi)關(guān)集成，制成運動(dòng)傳感器。同樣，振動(dòng)傳感器也可以用彈簧開(kāi)關(guān)代替振動(dòng)開(kāi)關(guān)。在這兩種情況下，傳感器開(kāi)關(guān)連接到天線(xiàn)和RFID芯片的兩端。在此配置中，根據開(kāi)關(guān)的ON或OFF狀態(tài)啟用或禁止RFID標簽。

圖1使用RFID標簽進(jìn)行安全監控

傳感器為

圖1所示的安全監控系統提供了低成本的小解決方案。帶運動(dòng)傳感器的RFID標簽可以貼在窗戶(hù)、門(mén)和保險箱上，而振動(dòng)傳感器標簽可以貼在急救箱上。商用RFID閱讀器有兩個(gè)功能：a）檢測任何通過(guò)其運動(dòng)或振動(dòng)傳感開(kāi)關(guān)進(jìn)入活動(dòng)狀態(tài)的傳感器；b）該區域還將覆蓋低功率RF輻射，以激活標簽的供電。因為每個(gè)RFID標簽都有自己***的ID，所以RFID閱讀器會(huì )識別檢測到的活動(dòng)發(fā)生在哪里。一旦活動(dòng)數據被捕獲，它可以傳輸到云進(jìn)行分析，并在適當的時(shí)候通過(guò)智能手機或電子郵件通知用戶(hù)。

傳感器的工作原理

圖2中的功能圖解釋了振動(dòng)傳感器和運動(dòng)傳感器的工作原理。

圖2

振動(dòng)傳感器由RFID芯片、天線(xiàn)和振動(dòng)傳感器組成（a）組成。金屬球會(huì )在正常狀態(tài)下振動(dòng)傳感器(不受干擾)（b）兩個(gè)接觸點(diǎn)短路。當傳感器受到干擾時(shí)，其金屬球不再短路兩個(gè)接觸點(diǎn)，使天線(xiàn)能夠接收RFID芯片的功率并傳輸其信號（c）。

RFID芯片、天線(xiàn)和彈簧開(kāi)關(guān)是運動(dòng)傳感器（d）組成。正常情況下，彈簧開(kāi)關(guān)由附近粘貼的磁鐵保持在ON狀態(tài)。這會(huì )使天線(xiàn)短路，防止RFID芯片接收電能（e）。拆下磁鐵后，彈簧開(kāi)關(guān)轉換為OFF狀態(tài)，激活RFID設備（f）。

震動(dòng)

傳感

器

振動(dòng)傳感器由RFID芯片和天線(xiàn)組成，

如圖2a所示。振動(dòng)開(kāi)關(guān)由一個(gè)空腔和一個(gè)在內部滾動(dòng)的小金屬球組成。當振動(dòng)開(kāi)關(guān)直立放置時(shí)，金屬球從空腔中滾動(dòng)到兩個(gè)導電觸點(diǎn)，形成導電路徑（如

圖2b)。如果傳感器向另一個(gè)方向傾斜，觸點(diǎn)將斷開(kāi)，從而成為檢測運動(dòng)或方向的簡(jiǎn)單方法。

振動(dòng)開(kāi)關(guān)作為安全傳感器連接到天線(xiàn)兩端并直立放置，使其在無(wú)源位置短路。短路破壞了RFID芯片和天線(xiàn)之間的阻抗匹配，防止了RFID標簽的輻射信號。

如果振動(dòng)傳感器傾斜，金屬球將從觸點(diǎn)上移開(kāi)，使RFID標簽接收功率并輻射信號，然后由RFID閱讀器讀取信號。

運動(dòng)傳感器

圖2D中顯示的運動(dòng)傳感器系統由RFID芯片、天線(xiàn)、彈簧開(kāi)關(guān)和磁鐵組成。在密封的玻璃腔中，彈簧開(kāi)關(guān)由兩個(gè)鐵磁柔性金屬彈簧觸點(diǎn)組成。開(kāi)關(guān)的兩個(gè)觸點(diǎn)通常斷開(kāi)，直到磁場(chǎng)關(guān)閉（

圖2e)。當傳感器移出磁鐵附近時(shí)，其觸點(diǎn)將返回到原始斷開(kāi)狀態(tài)，

如圖2f所示，激活RFID芯片，提醒閱讀器標簽已移動(dòng)。

圖1顯示了這一點(diǎn)。例如，帶彈簧開(kāi)關(guān)的RFID標簽固定在窗戶(hù)上，而磁鐵粘貼在RFID標簽附近的墻上。當窗戶(hù)關(guān)閉時(shí)，磁鐵將彈簧開(kāi)關(guān)保持在關(guān)閉位置，從而分流天線(xiàn)，使芯片處于非激活狀態(tài)。當窗戶(hù)向外移動(dòng)時(shí)，磁鐵不再足夠靠近，彈簧開(kāi)關(guān)無(wú)法關(guān)閉。此時(shí)，彈簧開(kāi)關(guān)恢復到打開(kāi)位置，RFID標簽已激活。

靜默

傳感器，智能系統

因為每個(gè)RFID標簽都有自己的***ID，所以它可以與要監控的特定對象或位置相關(guān)聯(lián)。RFID閱讀器或基于云的安全應用程序系統可以使用這些信息來(lái)了解事件的性質(zhì)，包括識別可能的入侵者的數量、他們的位置和推斷他們的活動(dòng)。這種推斷分析還可以減少寵物或其他良性干擾引起的錯誤報警的數量。

RFID技術(shù)是創(chuàng )建強大、可靠、低成本的安全系統的潛在工具。標簽易于安裝，無(wú)需電池，可保證其長(cháng)期可靠性。但在實(shí)際應用中，必須注意確保RFID閱讀器的安裝位置能夠完全覆蓋監控區域。進(jìn)一步商業(yè)化還需要開(kāi)發(fā)“智能” RFID閱讀器至少可以在首位層處理RFID標簽產(chǎn)生的活動(dòng)。