基于RK2706的RFID智能導游系統設計

摘要：提出由射頻收發(fā)模塊和音視頻處理模塊組成的電子導游系統設計方案，通過(guò)融合RFID技術(shù)和多媒體處理技術(shù)實(shí)現了導游系統的智能化。介紹了由無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片nRF24E1實(shí)現的有源導游標簽硬件設計與軟件流程，給出了以nRF24E1和音視頻處理芯片RK2706為核心的導游機的軟硬件實(shí)現方法。
關(guān)鍵詞：RFID；導游標簽；nRF24E1；導游機；RK2706

引言
在大型展會(huì )和博物館等場(chǎng)所中，采用RFID技術(shù)的電子導游系統可顯著(zhù)提升展會(huì )的服務(wù)檔次，為游客提供更為優(yōu)質(zhì)、人性化的服務(wù)。應用智能導游系統，游客在游覽過(guò)程中不需要跟隨導游人員，用手中的智能電子導游設備即可自動(dòng)收聽(tīng)多語(yǔ)種的解說(shuō)，并可從導游機上獲取展品的視頻資料及游覽位置等導覽提示與其他服務(wù)信息，以保證活動(dòng)安全有序進(jìn)行。

1 智能導游系統技術(shù)方案
智能導游系統結構框圖如圖1所示。采用RFID(射頻識別)技術(shù)實(shí)現的智能導游系統，主要由導游機、導游標簽以及充電箱、耳機、掛繩等附屬設備組成。每個(gè)導游標簽中存儲有唯一的自身標識信息，導游機中預先存儲相關(guān)導游資料信息，導游機和導游標簽之間通過(guò)無(wú)線(xiàn)射頻形式實(shí)現信息傳遞。

事先在各個(gè)展館、展區和其他區域(展館之間的通道等)布置一定數量的導游標簽，導游標簽不停地發(fā)送包含特定信息的射頻信號。一旦游客攜帶的導游機進(jìn)入觸發(fā)范圍區域，就能自動(dòng)感應到該標識信號，導游機根據接收到的標識信號自動(dòng)播放所屬區域的導游信息。
具體應用時(shí)，游客在入口處，從前臺服務(wù)人員處登記注冊并租借導游機，之后便可使用導游機進(jìn)行自助游覽。游客可通過(guò)導游機的觸摸屏查詢(xún)相關(guān)信息、選擇講解語(yǔ)言種類(lèi)、切換工作方式(自動(dòng)或手動(dòng))、調節音量，以及進(jìn)行其他功能設置。當導游機工作在自動(dòng)狀態(tài)下，游客在展區不受游覽線(xiàn)路的限制，無(wú)需任何操作，走到任何一處景點(diǎn)，導游機會(huì )自動(dòng)感應、自動(dòng)講解，遇到十字路口會(huì )自動(dòng)提示游客每條道路的走向。同時(shí)，導游機的屏幕可顯示游客在展館中的當前位置信息或其他視頻服務(wù)信息等。當導游機工作在手動(dòng)狀態(tài)下，游客可直接選擇點(diǎn)播相關(guān)音視頻信息。當游客結束瀏覽，經(jīng)過(guò)出口時(shí)設備會(huì )通過(guò)語(yǔ)音提示及自動(dòng)嗚叫，提醒游客歸還設備。

2 導游標簽設計
導游標簽采用有源電子標簽，本設計的功能要求簡(jiǎn)單，僅需存儲一串符合一定通信協(xié)議的標識數據，并能轉換成射頻信號發(fā)送出去。為簡(jiǎn)化系統設計，提高無(wú)線(xiàn)系統的穩定性和可靠性，選用Nordic公司內置微控制器的無(wú)線(xiàn)收發(fā)芯片nRF24E1。nRF24E1工作于2．4～2．5 GHzISM頻段，多達125個(gè)頻點(diǎn)，可通過(guò)改頻和跳頻來(lái)避免干擾；內部集成了增強型8051內核、2．4 GHz無(wú)線(xiàn)收發(fā)器、A／D轉換器等，具有體積小、功耗低、片上資源豐富、無(wú)線(xiàn)傳輸穩定可靠等優(yōu)點(diǎn)。該芯片外圍電路器件少，配置簡(jiǎn)單，發(fā)射功率、工作頻率等工作參數可以通過(guò)軟件設置完
成，非常適合用于有源標簽的設計。nRF24E1的內部結構圖略。
由nRF24E1構成的有源標簽電路如圖2所示。

nRF24E1具有一個(gè)512字節的ROM、一個(gè)4 KB的RAM和一個(gè)256字節的RAM。其中，512字節的ROM用于存儲引導程序，4 KB的RAM用于運行用戶(hù)程序，256字節的RAM用作數據存儲器。圖2中外掛的25AA320為串行E2PROM，用于存儲用戶(hù)程序，通過(guò)SPI接口與nRF24E1進(jìn)行連接。nRF24E1系統電路上電后，在512字節ROM中引導程序的控制下，將E2PROM中存儲的用戶(hù)程序下載到4 KB的RAM程序運行空間中，然后再執行。