基于RFID和多通信方式的防盜系統(tǒng)設(shè)計(jì)
針對當(dāng)今大學(xué)生越來越多的電子產(chǎn)品,他們的防盜意識不強(qiáng),引發(fā)的各類小件貴重物品盜竊案件,設(shè)計(jì)了一種基于RFID技術(shù)多通信方式的防盜報(bào)警系統(tǒng),描述了該系統(tǒng)的軟硬件設(shè)計(jì)的原理,并給出了軟件設(shè)計(jì)主程序流程圖,完成了小件貴重物品防盜任務(wù)。
目前大學(xué)院校,學(xué)生應(yīng)用現(xiàn)代化電子產(chǎn)品較多,比如筆記本電腦、PSP游戲機(jī)、手機(jī)、數(shù)碼相機(jī)等,上課時(shí)不能隨身攜帶,只能存放于宿舍內(nèi),這樣存在安全隱患,很容易被盜竊,這類物品體積小,好藏匿,不容易找回,所以利用RFID防盜監(jiān)控技術(shù),能及時(shí)發(fā)現(xiàn)小件物品被盜的情況,通過安保人員及時(shí)制止盜竊行為。
1概述
在系繞設(shè)計(jì)中,主要采用射頻識別技術(shù)( RFID)負(fù)責(zé)物品和人員的識別,采用Zigbee無線網(wǎng)、GSM移動通信網(wǎng)和公用電話網(wǎng)等多通信方式進(jìn)行警情的發(fā)布。系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。
1.1射頻識別
RFID (Radio Frequency Identification)即射頻識別技術(shù),是自動識別技術(shù)的一種,通過無線射頻方式進(jìn)行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信,對目標(biāo)加以識別并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)。RFID系統(tǒng)可以標(biāo)識每個物體,能非接觸遠(yuǎn)距離地同時(shí)對多個物體進(jìn)行識讀,存儲信息量大,可以快速掃描。
RFID系統(tǒng)的一般工作流程如下:讀寫器通過發(fā)射天線發(fā)送一定頻率的射頻信號:當(dāng)電子標(biāo)簽進(jìn)入讀寫器天線工作區(qū)時(shí),電子標(biāo)簽天線產(chǎn)生足夠的感應(yīng)電流,電子標(biāo)簽獲得能量被激活:電子標(biāo)簽將自身信息通過內(nèi)置天線發(fā)送出去:讀寫器天線接收到從電子標(biāo)簽發(fā)送來的載波信號:讀寫器天線將載波信號傳送到讀寫器:讀寫器對接收信號進(jìn)行解調(diào)和解碼,然后送到系統(tǒng)高層進(jìn)行相關(guān)處理:系統(tǒng)高層根據(jù)邏輯運(yùn)算判斷該電子標(biāo)簽的合法性:系統(tǒng)高層針對不同的設(shè)定做出相應(yīng)的處理,發(fā)出指令信號控制執(zhí)行杌構(gòu)動作。
1.2多通信方式接口
多通信方式的報(bào)警模塊,以公用電話網(wǎng)PSTN( PublicSwitched Telephone Netwrok)、GSM網(wǎng)、無線網(wǎng)3大公用網(wǎng)絡(luò)為支撐,增強(qiáng)系統(tǒng)的兼容性和靈活性。無線網(wǎng)模塊主要負(fù)責(zé)由宿舍門口保衛(wèi)室向?qū)W校門口保衛(wèi)室發(fā)送報(bào)警信號,再通過人防方式來制止盜竊行為:GSM網(wǎng)模塊負(fù)責(zé)給失竊主人發(fā)送被盜通知短信,主人及時(shí)趕到保安室進(jìn)行失竊物品的信息比對:電話網(wǎng)模塊主要撥打110電話進(jìn)行報(bào)警,及時(shí)把盜竊人員移交公安局或報(bào)案。
2硬件
系統(tǒng)采用ATMEL公司的AT89C52RC單片機(jī)為核心,以低功耗的RFID讀寫器進(jìn)行RFID標(biāo)簽的識別,以多通信模塊為主要通信方式進(jìn)行報(bào)警,有源和無源RFID標(biāo)簽共用,以上設(shè)備構(gòu)成了該系統(tǒng)的主要硬件組成部分。
2.1 RFID接口
主人標(biāo)識卡,采用腕帶式或鑰匙扣式的有源標(biāo)簽,頻段在2.4C;Hz的UHF標(biāo)簽,探測距離遠(yuǎn):物品標(biāo)識卡,采用貼片式的抗金屬無源軟標(biāo)簽,只有當(dāng)它通過讀寫器的讀寫范圍時(shí)才開始工作『21.,每人可擁有一個有源標(biāo)簽,多個無源標(biāo)簽。當(dāng)有源標(biāo)簽和無源標(biāo)簽同時(shí)被讀寫器感應(yīng)到并匹配時(shí),系統(tǒng)不發(fā)送報(bào)警信號:當(dāng)無源標(biāo)簽單獨(dú)被讀寫器感應(yīng)到或是無源標(biāo)簽找不到相匹配的有源標(biāo)簽時(shí),系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信號,并通過有源標(biāo)簽信號跟蹤主人位置。
2.2多通信網(wǎng)絡(luò)接口
本系統(tǒng)涉及的多通信模塊硬件主要包括現(xiàn)場數(shù)據(jù)采集(報(bào)警信息源)設(shè)備、669開發(fā)板、GSM SMS模塊(手機(jī))、電話MODEM、監(jiān)控中心PC機(jī)等設(shè)備:可分為3大硬件模塊:采集與通信平臺硬件,監(jiān)控通信平臺硬件和監(jiān)控服務(wù)器平臺。采集與通信硬件平臺包括:669開發(fā)板、無線MODEM、電話MODEM:監(jiān)控通信平臺硬件包括:669開發(fā)板、無線MO.DEM、電話MODEM;監(jiān)控服務(wù)器平臺主要是一臺PC機(jī)以及一些相關(guān)的顯示,存儲、打印等設(shè)備。
P89C669單片機(jī)是基于PHILIPS半導(dǎo)體新51MX(存儲器擴(kuò)展)內(nèi)核的Flash微控制器。它快速的執(zhí)行速度、龐大的程序空間和數(shù)據(jù)空間、豐富的內(nèi)部資源,可以很好地滿足系統(tǒng)需求:方便的程序擦寫方式,為軟件的開發(fā)、調(diào)試提供了很大的便利。
3軟件
系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)主要在于讀寫器對RFID標(biāo)簽信息的讀取和判斷,首先要注冊有源主人標(biāo)簽,然后設(shè)置無源物品標(biāo)簽,并建立與主人標(biāo)簽的關(guān)聯(lián).當(dāng)讀寫器只讀取到主人標(biāo)簽時(shí),說明主人沒有帶貴重物品出門,可登記標(biāo)簽信息,不發(fā)出報(bào)警信息:當(dāng)讀寫器讀取到有源主人標(biāo)簽和無源物品標(biāo)簽時(shí),在數(shù)據(jù)庫中比對2個標(biāo)簽是否屬于同一人,如果是則不報(bào)警,如果不是則通過多通信方式發(fā)出報(bào)警信號;當(dāng)讀寫器只讀到某一無源標(biāo)簽信號,而無相匹配的有源標(biāo)簽信號,則發(fā)出報(bào)警信號:當(dāng)讀寫器讀取到的主人標(biāo)簽與物品標(biāo)簽的時(shí)間差超過范圍,則發(fā)出報(bào)警信號:如果當(dāng)主人標(biāo)簽與物品標(biāo)簽不匹配,并同一時(shí)刻域中,只有一人通過時(shí),則可快速定位此人,并發(fā)出報(bào)警信號14-5|。報(bào)警信號包括:GSM短信遁知主人、無線網(wǎng)發(fā)送到各門禁報(bào)警系統(tǒng)、公用電話網(wǎng)撥打110、正在通過的門禁報(bào)警系統(tǒng)的聲光報(bào)警。報(bào)警主程序流程圖如圖2所示。
4結(jié)語
系統(tǒng)以RFID為基礎(chǔ),以單片機(jī)為核心,與多通信方式報(bào)警相結(jié)合,取得了良好的防盜效果,基本滿足了學(xué)生對小件貴重物品的防盜要求,通過在宿舍門口和校門口安裝讀寫器兩道關(guān)卡進(jìn)行技防,能夠及時(shí)制止盜竊案件的發(fā)生。此系統(tǒng)價(jià)格低廉、使用方便、可靠性高,易于推廣。此系統(tǒng)最大的缺陷是對于物品被盜出校門的情況不能進(jìn)行跟蹤,這也是以后繼續(xù)研發(fā)的方向。