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基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的監獄人員定位可視化管理系統

作者: 時(shí)間:2012-08-10 來(lái)源:網(wǎng)絡(luò ) 收藏

3 標簽
3.1 硬件設計
標簽工作在Wi-Fi和RFID兩種無(wú)線(xiàn)制式下。圖3給出了標簽硬件實(shí)現框圖。為了省電,標簽可采用集成芯片方式實(shí)現。標簽RFID模塊被Exciter激活后與其通信,并將通信內容轉發(fā)給CPU系統。WLAN模塊完成Wi-Fi信號的發(fā)送。Wi-Fi信號的消息內容由CPU系統提供。CPU系統指揮標簽工作,完成狀態(tài)切換和任務(wù)調度。

本文引用地址:http://dyxdggzs.com/article/154175.htm

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經(jīng)過(guò)芯片選型對比,WLAN模塊芯片選擇Atheros的AR5006X,這是一款單芯片WLAN方案,集成有RF、BP和MAC。RFID模塊選擇PKE芯片AS39 31,這是一款低功耗喚醒接收機,利用兩個(gè)正交放置的線(xiàn)圈作為低頻接收天線(xiàn),由低功耗低頻喚醒芯片AS3931接收RFID信號,同時(shí)與CPU通信。CPU則選用AVR單片機ATMEGA8,這是一款高檔單片機。
標簽外殼設計需要考慮防水防塵和安全問(wèn)題。防水防塵做到IP67;鎖扣螺釘不外露,材質(zhì)柔軟舒適,不傷皮膚,對WLAN信號的穿透性影響不大。按鍵I/O外接按鍵,用以緊急報警使用(目前已經(jīng)預留2個(gè))。當標簽向AP發(fā)送信號時(shí),LED指示燈點(diǎn)亮。拆卸I/O主要用于腕帶類(lèi)標簽的防拆卸功能。
一般標簽在使用之前都需要激活。標簽激活后,即工作在Wi-Fi模式下,CPU系統控制WLAN模塊定期發(fā)送Wi-Fi信號。信號包含標簽基本信息、發(fā)送時(shí)間、Exciter ID等參數信息。當標簽靠近Exciter時(shí),標簽RFID模塊再次被激活,之后,觸發(fā)CPU系統控制WLAN模塊立即發(fā)送一個(gè)Wi-Fi信號。
3.2 軟件設計
根據標簽的工作狀態(tài),CPU軟件系統包含INITIAL、CONFIG、IDLE、TRAFFIC等4種狀態(tài)。圖4給出了標簽軟件系統狀態(tài)切換圖。

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從圖4可見(jiàn),標簽上電后,直接由INTIAL狀態(tài)進(jìn)入IDLE狀態(tài)。如果標簽不被激活,則標簽一直處于節電模式的IDLE狀態(tài)。當標簽被激活后,標簽進(jìn)入CONFIG狀態(tài),用戶(hù)可對標簽參數進(jìn)行修改配置。標簽參數配置修改后,若標簽運行模式為Enable,則標簽進(jìn)入TRAFFIC狀態(tài),周期性發(fā)送Wi-Fi信號,并檢測I/O電平。當標簽處于TRAFFIC狀態(tài)時(shí),用戶(hù)也可以利用RFID設備再次激活標簽,進(jìn)行CONFIG狀態(tài)并修改參數。根據圖4所示的軟件狀態(tài)切換過(guò)程,圖5給出了CPU系統的主程序流程框圖。

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由圖5可見(jiàn),標簽激活后,標簽—直處于TRAFFIC狀態(tài),定時(shí)器每中斷1次,CPU系統就向Wi-Fi轉發(fā)1個(gè)消息包發(fā)送。消息包含有標簽MAC地址、按鍵I/O狀態(tài)、拆卸I/O狀態(tài)、觸發(fā)器ID等字段。

4
定位運行在Windows Server服務(wù)器上。為了便于集中管理和遠程控制,本系統瀏覽器方式開(kāi)發(fā),并支持遠程web訪(fǎng)問(wèn)。圖6給出了該定位的實(shí)現框圖,整個(gè)系統分為數據庫、定位網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)關(guān)服務(wù)、數據管理、數據應用統、集成接口等6個(gè)模塊。

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