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基于RFID和多通信方式的防盗系统设计
针对当今大学生越来越多的电子产品,他们的防盗意识不强,引发的各类小件贵重物品盗窃案件,设计了一种基于RFID技术多通信方式的防盗报警系统,描述了该系统的软硬件设计的原理,并给出了软件设计主程序流程图,完成了小件贵重物品防盗任务。
目前大学院校,学生应用现代化电子产品较多,比如笔记本电脑、PSP游戏机、手机、数码相机等,上课时不能随身携带,只能存放于宿舍内,这样存在安全隐患,很容易被盗窃,这类物品体积小,好藏匿,不容易找回,所以利用RFID防盗监控技术,能及时发现小件物品被盗的情况,通过安保人员及时制止盗窃行为。
1概述
在系绕设计中,主要采用射频识别技术( RFID)负责物品和人员的识别,采用Zigbee无线网、GSM移动通信网和公用电话网等多通信方式进行警情的发布。系统的整体结构图如图1所示。
1.1射频识别
RFID (Radio Frequency Identification)即射频识别技术,是自动识别技术的一种,通过无线射频方式进行非接触双向数据通信,对目标加以识别并获取相关数据。RFID系统可以标识每个物体,能非接触远距离地同时对多个物体进行识读,存储信息量大,可以快速扫描。
RFID系统的一般工作流程如下:读写器通过发射天线发送一定频率的射频信号:当电子标签进入读写器天线工作区时,电子标签天线产生足够的感应电流,电子标签获得能量被激活:电子标签将自身信息通过内置天线发送出去:读写器天线接收到从电子标签发送来的载波信号:读写器天线将载波信号传送到读写器:读写器对接收信号进行解调和解码,然后送到系统高层进行相关处理:系统高层根据逻辑运算判断该电子标签的合法性:系统高层针对不同的设定做出相应的处理,发出指令信号控制执行杌构动作。
1.2多通信方式接口
多通信方式的报警模块,以公用电话网PSTN( PublicSwitched Telephone Netwrok)、GSM网、无线网3大公用网络为支撑,增强系统的兼容性和灵活性。无线网模块主要负责由宿舍门口保卫室向学校门口保卫室发送报警信号,再通过人防方式来制止盗窃行为:GSM网模块负责给失窃主人发送被盗通知短信,主人及时赶到保安室进行失窃物品的信息比对:电话网模块主要拨打110电话进行报警,及时把盗窃人员移交公安局或报案。
2硬件
系统采用ATMEL公司的AT89C52RC单片机为核心,以低功耗的RFID读写器进行RFID标签的识别,以多通信模块为主要通信方式进行报警,有源和无源RFID标签共用,以上设备构成了该系统的主要硬件组成部分。
2.1 RFID接口
主人标识卡,采用腕带式或钥匙扣式的有源标签,频段在2.4C;Hz的UHF标签,探测距离远:物品标识卡,采用贴片式的抗金属无源软标签,只有当它通过读写器的读写范围时才开始工作『21.,每人可拥有一个有源标签,多个无源标签。当有源标签和无源标签同时被读写器感应到并匹配时,系统不发送报警信号:当无源标签单独被读写器感应到或是无源标签找不到相匹配的有源标签时,系统发送报警信号,并通过有源标签信号跟踪主人位置。
2.2多通信网络接口
本系统涉及的多通信模块硬件主要包括现场数据采集(报警信息源)设备、669开发板、GSM SMS模块(手机)、电话MODEM、监控中心PC机等设备:可分为3大硬件模块:采集与通信平台硬件,监控通信平台硬件和监控服务器平台。采集与通信硬件平台包括:669开发板、无线MODEM、电话MODEM:监控通信平台硬件包括:669开发板、无线MO.DEM、电话MODEM;监控服务器平台主要是一台PC机以及一些相关的显示,存储、打印等设备。
P89C669单片机是基于PHILIPS半导体新51MX(存储器扩展)内核的Flash微控制器。它快速的执行速度、庞大的程序空间和数据空间、丰富的内部资源,可以很好地满足系统需求:方便的程序擦写方式,为软件的开发、调试提供了很大的便利。
3软件
系统的软件设计主要在于读写器对RFID标签信息的读取和判断,首先要注册有源主人标签,然后设置无源物品标签,并建立与主人标签的关联.当读写器只读取到主人标签时,说明主人没有带贵重物品出门,可登记标签信息,不发出报警信息:当读写器读取到有源主人标签和无源物品标签时,在数据库中比对2个标签是否属于同一人,如果是则不报警,如果不是则通过多通信方式发出报警信号;当读写器只读到某一无源标签信号,而无相匹配的有源标签信号,则发出报警信号:当读写器读取到的主人标签与物品标签的时间差超过范围,则发出报警信号:如果当主人标签与物品标签不匹配,并同一时刻域中,只有一人通过时,则可快速定位此人,并发出报警信号14-5|。报警信号包括:GSM短信遁知主人、无线网发送到各门禁报警系统、公用电话网拨打110、正在通过的门禁报警系统的声光报警。报警主程序流程图如图2所示。
4结语
系统以RFID为基础,以单片机为核心,与多通信方式报警相结合,取得了良好的防盗效果,基本满足了学生对小件贵重物品的防盗要求,通过在宿舍门口和校门口安装读写器两道关卡进行技防,能够及时制止盗窃案件的发生。此系统价格低廉、使用方便、可靠性高,易于推广。此系统最大的缺陷是对于物品被盗出校门的情况不能进行跟踪,这也是以后继续研发的方向。
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