本文基于RFID技術設計的巡更管理系統(tǒng)中，巡更點讀卡器所使用的MLX90121芯片是一款能兼容多種協(xié)議標簽的收發(fā)器，并通過接口（按鍵或計算機）進行協(xié)議模式的切換。遵循ISO／IEC 15693標準，工作頻率為13.56MHz，此工作頻率全球認可。

系統(tǒng)設計

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，巡更點處設有讀寫器，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警信號發(fā)送到中央控制平臺。中央服務器利用數(shù)據(jù)庫將巡更人員到達各巡更點時間、動作等信息記錄到系統(tǒng)中，送至巡更管理終端機。巡更管理終端機定期生成巡檢記錄和考核結果。通過查閱巡更記錄就可以對巡更質(zhì)量進行考核。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)構成

如圖1所示，整個系統(tǒng)由電子標簽、射頻收發(fā)電路、MCU、顯示和報警控制電路、RS-485、中央平臺（服務器）以及巡更管理終端機等組成。電子標簽采用TI公司的Tag-it HF-I應答器，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標準，模擬電路部分實現(xiàn)收發(fā)調(diào)制／解調(diào)，數(shù)字電路部分實現(xiàn)信息編／解碼，+5V供電；MCU控制該系統(tǒng)運行，控制射頻電路收發(fā)，實現(xiàn)顯示和突發(fā)事件報警等外圍電路控制，并通過RS-485接口電路連接總線，實現(xiàn)與中央平臺服務器通信。

系統(tǒng)工作原理：電子標簽進入讀寫器大線感應區(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)絡協(xié)議，送至中央平臺。中央平臺服務器上的數(shù)據(jù)庫進行實時記錄，同時將相應的控制命令返回讀寫器。

硬件組成

多協(xié)議讀寫器構成

高頻段RFID系統(tǒng)工作原理是電磁場耦合，最大識別距離13cm。

如圖2所示，多協(xié)議讀寫器的硬件構成：單片機ATmega16、MLX90121、讀寫器接口電路。天線的設計本文不作討論。

電子標簽

電子標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。當進入讀寫器識別范圍時，卡上信息被讀出。本系統(tǒng)電子標簽采用TI公司的Tag-it，具體型號為RI-103-112A，該電子標簽數(shù)據(jù)區(qū)為2048位，UID為64位；采用正方形螺旋PCB天線。

軟件設計

通信協(xié)議

PC采用多收發(fā)器網(wǎng)絡的RS-485總線方式。

圖3中，MLX9012l將從標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)給應答器，當應答器進入讀寫器識別范圍時接收到數(shù)據(jù)，并按照應答協(xié)議格式發(fā)送數(shù)據(jù)給讀寫器，完成一次操作。系統(tǒng)軟件部分運用Delphi5.0+Oracle數(shù)據(jù)庫來實現(xiàn)。Delphi結合了VC功能強大和VB簡單易學的特點，基于面向對象的框架結構，編譯速度快、運用靈活。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來設計，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行設計。當讀卡器讀到ID編號后，MCU通過RS-485串口與中央平臺服務器通信，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)必須和讀寫器實現(xiàn)實時、準確的通信，才能確保系統(tǒng)可靠的運行。

系統(tǒng)的測試與分析

測試中只能用實驗手段對實際狀況進行相應的模擬?？捎萌舾呻娮訕撕灦啻?、不同角度進人讀寫器識別范圍模擬不同巡更人員在不同地點刷卡的情況，按鍵報警等可用LED模擬。測試系統(tǒng)可基本完成預想功能。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)擴展，很容易實現(xiàn)門禁、考勤、POS機消費、電梯管理、停車管理、餐飲管理等功能，真正實現(xiàn)智能“一卡通”。

結語

電子巡更管理系統(tǒng)基于RFID 技術，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為核心的沒計可用于公司、工廠、倉庫、小區(qū)等區(qū)域的巡查工作，可實現(xiàn)巡更人員巡邏信息的記錄、巡更突發(fā)事件及結果統(tǒng)計、巡更人員巡邏情況統(tǒng)計報表等功能。

責任編輯：gt