RFID智能签封

RFID智能签封（精选3篇）

RFID智能签封 第1篇

城市经济和汽车工业的迅速发展,城市汽车尤其是私家车的数量激增,庞大的车流进入城市家庭。但是由于停车场及停车设施建设滞后等原因,停车难、停车管理难的问题也随之而来,尤其是在企业、政府机构和一些高档社区,矛盾更是日益突出,停车管理漏洞百出,车主与物业等停车管理方纠纷不断[1]。当前车辆的管理通常采用人工管理和IC卡近距离管理两种模式,均为将来反查带来极大的困难,且数据的精确性也非常有限,劳动强度大,停车过程繁琐。显然,当前的车辆管理系统已不能满足现实的需要。为了提高管理效率和保证车辆安全,迫切需要一种自动化程度高、方便快捷的车辆管理系统。

射频识别技术(RFID,Radio Frequency Identification)是一种非接触式自动识别的新型技术,它利用射频方式进行非接触双向通信、交换数据以达到识别目的。由于具有体积小、容量大、非接触、可重复使用等特点,并可支持快速读写、非可视识别、移动识别、多目标识别、定位及长期跟踪管理等,RFID技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、交通运输控制管理等众多领域,是一种快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的技术,极具发展前途和应用前景,被列为本世纪十大重要技术之一[2]。RFID技术特点及优势:RFID是一项易于操控、简单实用且特别适合用于自动化控制的灵活的应用技术,识别工作无须人工干预,它既可支持只读工作模式也可支持读写工作模式,且无需接触或瞄准,并可自由工作在各种恶劣环境下。近年来,RFID也被大量应用于车辆管理系统[3]。

本文设计一种基于RFID车辆智能管理系统,以超高频RFID射频识别产品为核心,取代传统的管理办法,车辆在出入时无需停车,所有的识别、判断均由系统远距离自动实现,对于合法车辆无需人工干预,实现车辆的自动化、智能化管理。

2 系统设计

2.1 系统架构

RFID车辆智能管理系统是集成了RFID技术、计算机管理技术和自动化控制于一体的现代化车辆智能管理系统,该系统可以满足现代车辆管理的信息化、自动化和智能化要求。系统架构如图1所示。

系统通过PC与RFID读写器之间通信,读取车辆RFID卡(RFID标签)的信息,然后验证车辆的合法身份,控制车辆的出入。PC上的车辆管理系统软件实现对车辆各种信息的管理,通过计算机与RFID控制器的通信,采集RFID卡的信息,记录车辆的出入信息,加强车辆的出入管理,对外来车辆的收费管理等等。LED显示屏提供停车场的停车信息,告知车主是否有空车位,语音提示模块将给车主各种提示信息,使车主停车更加方便快捷。摄像头对停车场出入口的情况进行监控,防止意外发生,提高停车场的安全性。

2.2 系统工作流程

系统的工作流程可以分为入口流程和出口流程。图2为车辆进出的工作流程图,整个过程根据车辆是否拥有合法的RFID标签而有所变化。对于拥有本系统RFID标签的车辆,当车辆来到出入口时,车辆传感器将感应到车辆的到来发送信号给PC,PC将启动RFID读写器读取RFID标签的信息,通过读写器验证RFID卡是否有效。若RFID标签有效,道闸开启,同时管理系统自动记录车辆有关信息并保存到数据库服务器,车辆进入后传感器感应到车辆已经离开道闸,道闸将自动关闭。若为临时车辆,车辆到达出入口时,RFID读写器读不到RFID卡的信息或读到为无效卡,道闸不会自动开启,系统将发出警报提示管理人员有车辆到来,管理人员根据实际情况给予放行,若放行则记录车辆的相关信息并发放RFID卡。

拥有RFID标签的车辆到达出入口时,同样的,车辆传感器将感应到车辆的到来发送信号给PC,PC启动RFID读写器读取RFID标签的信息,验证身份后,道闸自动开启,车辆离开。车辆通过道闸离开后,车辆传感器检测到车辆已经离开,道闸自动关闭。如果道闸关闭过程中,车辆传感器检测到道闸区域有车辆,则道闸会自动开启,直到车辆离开后,道闸才重新关闭。临时车辆离开时,RFID控制器读取不到RFID标签的信息或读到为无效标签时,车辆传感器检测到有车辆离开,系统将发出警报提示管理人员有车辆离开,由管理人员进行收费和回收RFID卡。

2.3 系统软件

图3为车辆管理信息系统的软件体系结构,软件系统主要包含RFID读写模块、RFID管理模块、车辆检测模块、道闸控制模块、语音控制模块、视频监控模块、LED显示模块、统计分析模块、报表打印模块、数据库模块、通信模块、用户基本信息模块、车辆管理模块和界面设计模块。

RFID读写模块主要读写RFID卡,该模块与数据库模块配合使用。当贴有RFID标签的车辆到来时,RFID读卡器将读取RFID标签的信息,并将该信息与数据库的信息进行比对,验证RFID标签的合法性。RFID管理模块可以有效地管理RFID卡,其功能包括RFID卡信息管理、RFID卡类型管理和RFID卡发放管理。车辆检测模块主要用于对是否有车辆到达出入口和车辆是否通过道闸进行检测。道闸控制模块与车辆检测模块配合使用可以实现有车辆需要进出时道闸自动开启,车辆通过道闸时道闸自动关闭,大大提高系统的自动化程度。视频监控模块将为管理人员提供出入口的实时情况,并可以记录来访车辆的信息,方便以后信息回调,提高安全性。LED模块和语音模块将给车主提供一些有关大院里面车位的信息。通信模块主要负责PC与其它模块之间的通信,通信方式包括有线和无线。统计模块、报表打印模块、数据库模块、用户基本信息模块和车辆管理模块这几个模块为车辆的管理提供一个行之有效的办法,尽量减少人为的参与,提高系统的效率。界面设计模块将提供友好、简单的操作界面,方便管理人员使用。

3 结束语

近年来中国经济飞速发展,各种车辆迅速增加,政府机关、企事业单位、居民生活小区、停车场对这些出入车辆的管理、安全防范相当重要[4]。本文设计一种基于RFID车辆智能管理系统,采用非接触式、长距离无线射频识别技术,对合法的车辆进行识别核对,合法车辆出入时无需停车,提高停车效率。另外,通过现代通信技术和信息管理系统,对车辆进行有效的管理和安全防范。

本文设计的RFID车辆智能管理系统较之低频的门禁管理系统具有识别距离远、识别速度快等特点,配以功能完全的软件设计,可以满足现代化车辆出入管理信息化、自动化和智能化需求。对于系统集成上来讲,采用先进的无源电子标签和阅读器,以及远距离、快速识别的功能,都可以作为价值点,提高在门禁管理系统中的竞争力。

参考文献

[1]王伟.基于RFID技术的小区车辆出入管理系统[D].青岛:青岛大学,2008.

[2]曾少林.基于RFID技术的智能停车场控制系统研究[D].湘潭:湘潭大学,2007.

[3]赵吉清.远距离智能识别停车场管理系统的研究与设计[D].湘潭:湘潭大学,2007.

基于RFID的智能快递箱 第2篇

关键词：RFID,标签,MSP430,TRF7960,智能快递投递箱

1 引言

随着网购的人越来越多, 快递在生活中越来越重要, 快件的配送也越来越成为比较重要的问题, 本文提出了文提出一种利用当前非接触式且加密程度高的射频RFID作为快递的标签, 能够将物品 (快件) 进行识别, 暂存, 监控和管理的智能快递投递箱。

2 无线射频识别技术

无线射频识别技术 (RFID) 是一种利用无线射频信号及其空间耦合的传输特性, 通过非接触对附有标签的物体的进行辨别的自动识别技术技术, 其优势在于能够可实现高速运动下对特定物品的识别, 且能够实现同时对多个附有标签的物体的识别的目的。已经广泛应用到生产制造、物流管理和公共安全等各个领域。

RFID技术的应用优势: (1) 不需要光源, 甚至可以透过外部材料读取快递数据; (2) 整个识别过程自动完成, 没有人为参与; (3) 识别效率高, 读取距离更远; (4) 适应性强, 不会因为条形码撕裂或污损, 无法扫描。

3 硬件架构

如图1 所示, 基本的RFID的智能快递箱硬件由MSP430 单片机、TC35 模块、TRF7960 模块、控制锁、扫描仪组成。

3.1 MSP430 单片机

本文设计的智能快递箱采用美国德州仪器公司推出的MSP43O系列超低功16 位混合信号处理器作为核心控制元件, 能够实现数据的快速采集和显示功能。

系统具有如下特点: (1) 功耗低。元器件耗能低, 在全速工作的时候, 其总功率也不到1W; (2) 速度高。MSP430 单片机内部集成DMA控制器, 因此, 其运行速度快, 可以显著提高系统的速度。

3.2 TC35 模块

本文设计的智能快递箱采用的由西门子开发的TC35 模块, 集成了标准的RS232 接口以及SIM卡的模块, 能够在PC机上用AT命令通过串口对它进行设置。 MSP430 单片机和TC35 模块之间采用RS232串行通讯接口。

3.3 TRF7960 模块

本文设计的智能快递箱TRF7960 是美国德州仪器公司推出的高频 (13.56MHz) 多标准射频识别 (RFID) 阅读器, TRF7960 与MSP430 单片机之间通信可以使用8 位并行或者串行 (SPI) 的灵活的通信方式。该芯片还具有宽泛的操作电压 (2.7~5.5 V) 。TRF7960采用超小32-pin QFN的高级封装设计, 因此, 本设计TRF7960 非常适用于安全访问控制, 能有效对快件上的个人信息进行保密, 降低快件运输过程中个人信息泄露的几率。

3.4 控制锁

本文设计的智能快递箱采用的是电磁式控制锁。采用的是一种电磁式锁执行机构, 内设2 个线圈, 分别用来开启和锁闭门锁, 当给锁门线圈通正向电流时, 衔铁带动杆移动, 门能够被锁住;当给开门线圈通反向电流时, 衔铁带动连杆整体移动, 门能够被打开。

3.5 扫描仪

本文设计的智能快递箱采用的扫描仪, 能够对校园卡进行读取, 过RS232 串口实现同MSP430 单片机的连接, 具有更简单、稳定和低成本的特点。

4 系统软件的设计

软件部分以智能快递箱为主体, 其功能为快递员将包裹放在智能快递箱后, 自动扫描读取信息, 由单片机MSP430 控制TC35 模块自动发短信给收件人, 收件人持校园卡, 在楼下刷卡, 读卡器部分, 收到货后, TC35 模块发送短信到终端, 告知快递员已取货。

5 结束语

本文采用美国德州仪器公司推出的MSP43O单片机和TRF7960多协议读卡芯片以及由西门子开发的TC35 模块, 能够将物品 (快件) 进行识别, 暂存, 监控和管理的智能快递投递箱。快递员将快件送达指定地点后, 只需将其存入智能快递投递箱利用控制锁锁上即可, 然后利用MSP43O单片机控制TC35 模块系统给用户发送一条短信, 包括取件地址和验证码, 用户在方便的时间到达该终端前输入验证码或者刷校园卡, 即可打开智能控制箱的控制锁, 取出快件。经实际使用证明, 本设计智能快递箱, 成本较低, 操作灵活、方便, 产品具有很强的的市场竞争力, 投入使用将会产生较好的经济效益。

参考文献

[1]成业.“快递闹革命!”——绿色可循环智能快递箱[J].科技致富向导, 2014 (17) :198+261.

基于RFID的智能语音导游系统 第3篇

1 常见无线定位技术比较

随着无线技术的不断发展, 无线定位技术占据着越来越重要的地位。目前主流的定位技术非常繁多, 有全球定位系统 (GPS) 、红外定位技术、蓝牙定位技术、超声波定位技术等[2]。

GPS已经被广泛用于诸如驾驶导航、地理信息管理、电子地图、时间校准等各行各业, 应用领域广, 并且具有有效的范围大以及定位导航信号免费等优势。但是, 当定位信号到达地面后, 信号变得比较微弱, 不能穿透较大的障碍物, 若是利用一些设备将信号增强以增强其穿透能力, 成本将会很高。

红外定位技术是通过红外发射机发射特定的红外信号, 通过光学感测器接收红外发射机发射的红外信号进行定位, 这种定位技术具有较高的定位精度。但是, 这种定位技术存在一大弊端, 即红外信号不能穿透障碍物, 当红外信号遇到障碍物时将被阻挡, 不能正确传到接收器, 因而不能正确定位;而且红外技术容易受到各种干扰, 使其变得不稳定。

蓝牙技术具有短距离、低功耗、设备体积小等特点, 可以实现短距离传输, 易于集成于多种电子设备中, 实现不同设备之间的短距离互联。但是, 由于蓝牙技术传输的距离短, 容易受到噪声信号的干扰, 在相对复杂的环境中使用显得困难。

超声波定位技术采用的是反射式测距法, 由定位系统产生并向被测物发射超声波, 被测物将会把超声波向发射源反射, 定位系统根据其间的时差确定待测距离。这种定位技术结构简单、成本低、功耗小、精度高, 但是超声波在传输过程中衰减明显, 受多径效应和非视距传播影响大, 从而影响其定位的有效范围[3]。

与上述几种无线定位技术向比较, 射频识别定位技术 (RFID) 在智能语音导游系统中更具优势。RFID通过电磁场在空间耦合实现数据之间非接触式相互通信, 其作用的距离较远, 若是加上天线, 作用距离将会更远。并且阅读器能在短时间内识别大量的电子标签, 使得这一技术应用在旅游景点的智能定位上成为可能。

2 导游系统的工作原理

智能导游系统由微控制单元 (MCU) 、智能定位模块、文字转语音模块及功放和播放四个部分组成。如下图所示:

该智能导游系统在不同的景点放置多个不同的电子标签, 当导游系统接收模块进入到相应的景点时, 导游系统的接收模块接收到相应的识别信息, 接收模块与微控制单元之间可以相互通信, 接收模块将接收到的识别信息传送到微控制单元, 微控制单元根据不同的识别信息选择相应的文本信息输送到SYN6658文字转语音芯片, 文字转语音芯片开始工作, 将文本信息转换成相应的语音信息[4]。合成的语音信息受外界干扰严重, 输出的声音信息中存在杂音, 因此, 合成语音的输出端加入滤波器 (四阶有源带通滤波器) 滤除杂音, 将经过处理后的语音信息经过功率放大器进行放大后连接到喇叭进行语音播放。

3 导游系统的组成

3.1 文字转语音及播放模块

文字转语音芯片是该部分的核心, 其主要功能将存储在存储单元中的文本信息转换为语音信息输出。当微控制单元向文字转语音芯片输送文本信息并且发出合成文本的指令后, 芯片开始工作, 将微控制单元送入的文本信息转换成语音信息输出, 输出的语音信息由于存在各种干扰, 使得播放出来的语音出现不清晰, 甚至听不清的情况, 因此在语音信息的输出端加入滤波电路, 对输出的语音信息进行滤波处理。经过处理后的声音便是比较清晰的有效信息, 经过放大处理后通过扬声器播放出来。

3.2 智能定位模块

定位模块是导游系统最核心的部分。该模块采用了当前主流的技术, 即射频识别技术, 模块中主要包含无线发射 (读写器) 及无线接收 (射频卡) 两部分, 无线发射模块进入到某个景点发射一定频率的射频信号, 无线接收模块能在有效范围内接收到射频信号, 接收到信号时无线接收模块中产生感应电流, 获得能量被激活, 将自身携带的信息 (自身唯一的ID号) 通过内置的发送天线发送出去。导游系统的发射模块在无线接收模块发送的信息所能到达的有效范围内时, 接收到该信息, 收到信息后便送入到微控制单元中, 由微控制单元做出相应的处理。

3.3 微控制单元的结构图

微控制单元是导游系统的核心控制部分, 主要采用AT89C51芯片为核心控制器, 具有操作简单、功耗低等特点。微控制单元作为连接定位模块与文字转语音播放模块的桥梁。当微控制单元工作时便循环检测是否接收到定位模块传来的定位信息 (射频卡的ID号) , 若接收到定位模块传来的定位信息, 将该信息与存储在AT89C51芯片内部的信息进行匹配 (芯片内存储了多个ID号, 用于区别不同的景点) , 选择相应的文本信息输送到文字转语音芯片, 与此同时, AT89C51芯片向文字转语音芯片发送合成语音信息的指令, 启动文字转语音芯片开始工作。

4 结束语

本文提出了一款基于RFID的智能语音导游系统, 该智能语音导游系统能够实现在旅游景点的不同地点的自动定位功能, 当定位成功后根据当前的定位信息, 播放当前旅游景点的相关介绍信息。先将几种常见的无线定位技术进行比较并分析RFID的优势和可行性, 再重点分析导游系统的工作原理和各系统模块的功能, 主要由主控单元、智能定位系统、文字转语音模块及语音播放模块组成。

参考文献

[1]邹益民.基于GPS及TTS模块的景区自助语音导游系统设计[J].微型机与应用, 2012, (24) :58-60.

[2]屈春华.基于RFID的智能语音导游系统的研究与实现[D].北京:北京交通大学, 2011.

[3]江雨.物联网中RFID标签防碰撞算法研究[D].兰州:西北师范大学, 2012.