第三章:为小区车辆进出管理控制系统的总体设计,列出了在本设计中需要完成的要求,画出了系统的具体框图和工作流程图。
第四章:为小区车辆进出控制子系统的设计,说明本论文需要的RFID控制器和PLC控制器的型号,以RFID控制器为中心的电路分析,还描述了RFID、PLC和上位机三者之间的通信,同时也写出PLC的梯形图。
第五章:为车辆信息管理子系统的设计,介绍了信息管理子系统的结构图及其具体功能,也说明了计算机与RFID控制器的通信方式,并设计出管理系统的界面。
2 RFID技术和数据库
2.1 RFID技术
RFID技术是一种自动识别技术,可以通过阅读器发出无线电电号识别特定的标签并读取相关数据,而两者之间无需物理上的接触。在RFID技术中,主要是阅读器与标签之间的通信来完成信息的传输[4]。
2.1.1 RFID技术的概述
RFID技术是物联网的一项基础技术,随着物联网被越来越多的关注,在生活中也渐渐出现RFID技术的身影。它的对外操作简单,不限制使用人群,对实现人们生活中一些硬件设施的自动化起到很好的作用。对于不同场合对距离的要求不同,RFID技术可分为低频、高频、超高频等几种不同规格,其对应为短距、中距、长距等[5]。与其他识别技术相比,RFID技术具有特别的长处,以下为其几点优点:
(1)可以进行快速扫描,而且一个阅读器可以同时识别多个标签。
(2)标签包含的信息可以不断更新改变,可以重复使用。
(3)阅读器在识别标签时不受标签形状的限制,而且标签的体积小。
(4)标签不会轻易受到损坏,也不会被沾污。
(5)阅读器与标签之间的通信不受非金属类阻隔物的影响。
(6)标签所含有的信息相对于条形码和二文码所包含的要更多。
(7)其安全性很高,在阅读器与标签的通信过程中可以进行加密,其携带的信息也可加以密码保护。
正是因为它的这些优点,在各种需要对物体进行识别、标记、记录的领域,如交通运输、物流管理等,得到了广泛的应用。再者,集成电路技术的不断深入,使得RFID技术所需成本越来越少,更符合人们的选择。
2.1.2 RFID系统组成
RFID系统是由标签、阅读器和上位机数据管理系统三部分组成[6]。标签是被放置在目标对象的表面,当其进入阅读器的识别区域时,阅读器将读取标签所附有的信息,并将信息上传到与之相连的上位机进行处理。上位机数据管理系统将得到的信息进行存储和分析,而且可以更新标签所含信息。
(1)标签
标签根据有无电源分为有源标签和无源标签[7]。无源标签也就是被动式标签,其通过接受阅读器发出的信号驱动自身并向阅读器反馈信息,其有体积小、成本低的特点,在市场中占很大的份额。有源标签分为半主动式和主动式,它们都可以主动向阅读器发送信息,而且反应速度更快,效率也更高。
标签是由标签的专有芯片和标签天线构成。在实际应用中,标签被放置在目标物品上,且标签上载有目标物品的信息,标签上的信息可由计算机管理系统进行更改、添加等操作。
(2)阅读器
阅读器可以分为低频、高频和超高频等来实现不同硬件设施对识别远近的要求。而且阅读器的外形也可根据需求设置为手持或固定式的模样。
阅读器由RFID控制器和RFID天线两个部分组成,通过两者天线之间的通信,它可以完成对标签内信息的读取,也可以与上位机共同实现对标签信息的显示和处理。
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