本文基于RFID技術(shù)設(shè)計(jì)的巡更管理系統(tǒng)中,巡更點(diǎn)讀卡器所使用的MLX90121芯片是一款能兼容多種協(xié)議標(biāo)簽的收發(fā)器,并通過接口(按鍵或計(jì)算機(jī))進(jìn)行協(xié)議模式的切換。遵循ISO／IEC 15693標(biāo)準(zhǔn),工作頻率為13.56MHz,此工作頻率全球認(rèn)可。 

系統(tǒng)設(shè)計(jì)  系統(tǒng)管理方案 
    電子巡更系統(tǒng)中的每條路線上有數(shù)量不等的巡更點(diǎn),巡更點(diǎn)處設(shè)有讀寫器,巡更人員巡邏至該處,通過刷卡、按鍵等手段,將該處巡更信號或報(bào)警信號發(fā)送到中央控制平臺。中央服務(wù)器利用數(shù)據(jù)庫將巡更人員到達(dá)各巡更點(diǎn)時間、動作等信息記錄到系統(tǒng)中,送至巡更管理終端機(jī)。巡更管理終端機(jī)定期生成巡檢記錄和考核結(jié)果。通過查閱巡更記錄就可以對巡更質(zhì)量進(jìn)行考核。中央平臺同時可使用對講系統(tǒng)及時與巡更人員溝通。 

系統(tǒng)構(gòu)成 
    如圖1所示,整個系統(tǒng)由電子標(biāo)簽、射頻收發(fā)電路、MCU、顯示和報(bào)警控制電路、RS-485、中央平臺(服務(wù)器)以及巡更管理終端機(jī)等組成。電子標(biāo)簽采用TI公司的Tag-it HF-I應(yīng)答器,存儲巡更人員唯一ID編號。射頻收發(fā)電路是以MLX90121多協(xié)議收發(fā)芯片為核心,遵循ISO／IEC 15693標(biāo)準(zhǔn),模擬電路部分實(shí)現(xiàn)收發(fā)調(diào)制／解調(diào),數(shù)字電路部分實(shí)現(xiàn)信息編／解碼,+5V供電;MCU控制該系統(tǒng)運(yùn)行,控制射頻電路收發(fā),實(shí)現(xiàn)顯示和突發(fā)事件報(bào)警等外圍電路控制,并通過RS-485接口電路連接總線,實(shí)現(xiàn)與中央平臺服務(wù)器通信。  

    系統(tǒng)工作原理：電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器大線感應(yīng)區(qū),在收到讀寫器指令后被激活,同時發(fā)送內(nèi)部存儲有巡更人員ID編號的信息。讀寫器解碼后,根據(jù)既定網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,送至中央平臺。中央平臺服務(wù)器上的數(shù)據(jù)庫進(jìn)行實(shí)時記錄,同時將相應(yīng)的控制命令返回讀寫器。 

硬件組成   多協(xié)議讀寫器構(gòu)成 
    高頻段RFID系統(tǒng)工作原理是電磁場耦合,最大識別距離13cm。 

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    如圖2所示,多協(xié)議讀寫器的硬件構(gòu)成：單片機(jī)ATmega16、MLX90121、讀寫器接口電路。天線的設(shè)計(jì)本文不作討論。 

電子標(biāo)簽 
    電子標(biāo)簽即巡更人員出勤巡更 時所持射頻識別信息卡,內(nèi)存有唯一ID編號和巡更人員工號等信息。當(dāng)進(jìn)入讀寫器識別范圍時,卡上信息被讀出。本系統(tǒng)電子標(biāo)簽采用TI公司的Tag-it,具體型號為RI-103-112A,該電子標(biāo)簽數(shù)據(jù)區(qū)為2048位,UID為64位;采用正方形螺旋PCB天線。 

軟件設(shè)計(jì)  通信協(xié)議 
    PC采用多收發(fā)器網(wǎng)絡(luò)的RS-485總線方式。 

    圖3中,MLX9012l將從標(biāo)簽中讀到的信息取出后生成輸入信號(input signal),經(jīng)過大數(shù)判決(MV,majority voting)電路啟動,在時鐘(CK)上升沿開始由DOUT 口向MCU發(fā)送數(shù)據(jù),發(fā)送時采取低位先送。在每個數(shù)據(jù)同步信號(DSYNC)下降沿取出數(shù)據(jù)。在最后一個DSYNC信號上升沿,CK信號拉低結(jié)束數(shù)據(jù)輸出。 

軟件流程 
    如圖4所示,瀆寫器按照Read_First(讀卡器發(fā)起)協(xié)議以低位先送方式將請求數(shù)據(jù)發(fā)給應(yīng)答器,當(dāng)應(yīng)答器進(jìn)入讀寫器識別范圍時接收到數(shù)據(jù),并按照應(yīng)答協(xié)議格式發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器,完成一次操作。系統(tǒng)軟件部分運(yùn)用Delphi5.0+Oracle數(shù)據(jù)庫來實(shí)現(xiàn)。

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    Delphi結(jié)合了VC功能強(qiáng)大和VB簡單易學(xué)的特點(diǎn),基于面向?qū)ο蟮目蚣芙Y(jié)構(gòu),編譯速度快、運(yùn)用靈活。后臺數(shù)據(jù)庫選用界面直觀的Orcale數(shù)據(jù)庫,支持對數(shù)據(jù)量有一定要求的系統(tǒng)。  

    巡更人員的基本資料和執(zhí)勤記錄由orcale數(shù)據(jù)庫管理。整個數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)采用Delphi5.0來設(shè)計(jì),主要包括可視化的圖形界面、靈活的數(shù)據(jù)庫訪問以及串口通信編程。在數(shù)據(jù)庫中需要對巡更人員基本資料表、巡更人員執(zhí)勤安排表和巡更人員工作記錄表進(jìn)行設(shè)計(jì)。當(dāng)讀卡器讀到ID編號后,MCU通過RS-485串口與中央平臺服務(wù)器通信,然后ID編弓在數(shù)據(jù)庫中被查詢,若找到匹配的人員信息,則定時定點(diǎn)添加巡更人員的工作記錄,否則提示出錯,并記錄日志。數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)必須和讀寫器實(shí)現(xiàn)實(shí)時、準(zhǔn)確的通信,才能確保系統(tǒng)可靠的運(yùn)行。 

系統(tǒng)的測試與分析 
    測試中只能用實(shí)驗(yàn)手段對實(shí)際狀況進(jìn)行相應(yīng)的模擬?？捎萌舾呻娮訕?biāo)簽多次、不同角度進(jìn)人讀寫器識別范圍模擬不同巡更人員在不同地點(diǎn)刷卡的情況,按鍵報(bào)警等可用LED模擬。測試系統(tǒng)可基本完成預(yù)想功能。整個系統(tǒng)有待提高之處如下：首先,通過軟件編程可優(yōu)化巡更路線,最大程度減少人員開支,提高管理效率;另外,通過系統(tǒng)擴(kuò)展,很容易實(shí)現(xiàn)門禁、考勤、POS機(jī)消費(fèi)、電梯管理、停車管理、餐飲管理等功能,真正實(shí)現(xiàn)智能"一卡通"。 

結(jié)語 
    電子巡更管理系統(tǒng)基于RFID 技術(shù),以射頻收發(fā)模塊MLX90121多協(xié)議RFID收發(fā)器芯片和高性能單片機(jī)為核心的沒計(jì)可用于公司、工廠、倉庫、小區(qū)等區(qū)域的巡查工作,可實(shí)現(xiàn)巡更人員巡邏信息的記錄、巡更突發(fā)事件及結(jié)果統(tǒng)計(jì)、巡更人員巡邏情況統(tǒng)計(jì)報(bào)表等功能。