基于RFID技術的會議簽到系統設計與實現

摘 要:介紹了RFID射頻識別系統的工作原理和組成;從硬件和軟件兩個方面設計實現了會議簽到系統;最后介紹了RFID技術在其他領域的應用。

關鍵詞:射頻識別;會議簽到;門禁

中圖分類號:TP

文獻標識碼:A

文章編號:1672-3198(2010)17-0329-01

1 RFID的組成和工作原理

RFID是Radio Frequency Identification 的縮寫，即射頻識別.RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關數據，識別工作無須人工干預，可工作于各種惡劣環境.此外，RFID技術可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽。

RFID系統主要由兩部分組成:閱讀器與電子標簽。閱讀器又稱為詢問器，工作時根據RFID協議對電子標簽進行數據的讀寫操作，由射頻模塊和數字控制單元組成。電子標簽又稱射頻標簽，其內部包括了射頻電路和控制邏輯模塊。RFID系統基本組成，如圖1所示:

閱讀器工作原理:閱讀器的任務是控制射頻模塊向標簽發射讀取信息，并接受標簽的應答，對標簽的對象標識信息進行解碼，當對象標識信息連帶標簽上其他信息傳輸到主機以供處理。根據應用的不同，閱讀器分為手持式和固定式兩種。

電子標簽工作原理:當電子標簽進入電磁場后，接受閱讀器發出的射頻信號，憑借感應電流所獲得的能量發出存儲在芯片中的數據信息，或主動發送某一頻率的信息。根據發送射頻信號的方式不同，標簽一般分為主動式標簽和被動式標簽兩種。主動式(active)標簽:電源模塊集成在標簽中。主動式標簽通常具有更遠的通信距離，價格相對較高，主要用于貴重物品遠距離檢測等領域，如火車監控、高速公路收費等系統中。被動式(passive)標簽:電源由閱讀器提供，通過耦合將能量傳輸給標簽芯片。被動式標簽相比主動標簽有外觀靈巧多變及價格低廉的優點，因此多數RFID系統都采用被動式標簽方式。表1對兩種標簽進行了比較。

表1 主動式標簽和被動式標簽比較

類型主動式標簽被動式標簽

能量方式自身電源供應，持續供電通過電磁感應獲取

存儲大小大小于128字節

工作距離可達100m一般20-40cm可達3-5m

信號強度要求低高

工作壽命2-4年長

平均價格高低

2 系統的硬件構成

本系統由三部分組成:簽到子系統、前臺管理子系統、后臺管理子系統。簽到子系統主要由電子標簽、遠距離感應閱讀器(通道天線)紅外對射探測器等硬件組成;前臺管理子系統主要由顯示器、電腦主機和相關配件組成;后臺管理子系統由數據庫服務器、筆記本電腦和打印機等硬件組成;如圖2所示。

2.1 遠距離感應卡(電子標簽)

該系統采用Pimatronics公司生產的電子標簽具有靈活的內部存儲空間，用戶根據各自的需要定義各型號產品的存儲容量和每個扇區的字節數。具有國際統一且不重復的8字節(64bit)唯一識別內碼，標簽的可讀寫性允許用戶根據應用對標簽內的數據進行更新或改寫;可反復讀寫且扇區可以獨立一次鎖定;采用超聲波焊接工藝，使標簽的封裝達到IP67標準。加上激光刻印，使產品編碼高質量耐久清晰。

2.2 遠距離感應閱讀器(通道天線)

Skyetek的所有產品都基于SkyeTek的高級通用讀寫器架構(AURA)，它是一個標準化的、開發的架構，打散了軟硬件之間的界限，支持各種標簽并提供超強的加密性能。該閱讀器符合ISO15693協議，無源遠距離讀寫達120CM;具有無需直線對準掃描、讀寫速度快、多目標識別且運動中識別等特點;選用13.56Mhz的工作頻率，RS232為通訊接口，在RS232接口下可聯網16臺閱讀器;外接數據處理控制模塊可無限擴充;最大特點是集成了紅外對射探測器，采用近紅外(4束同步光束)探測方式，無電壓接點繼電器輸出N/O N/C，遮光時間+延時時間為1.5秒等，提高了簽到系統的準確性。

2.3 發卡機

發卡機在會前對所有參會人員的簽到卡進行初始化，并能夠加密。如果有人遺失簽到卡，可以在身份確認后進行補辦，并對簽到卡進行掛失和凍結等。

3 系統的軟件實現

本系統主要由簽到子系統、前臺管理子系統、后臺管理子系統三部分組成。會前首先將與會人員的相關信息，如姓名、性別、民族、界別、分組、參會類型、卡號、照片等通過人工方式輸入數據庫服務器，同時將該信息寫入電子標簽并發放到代表手中。

3.1 簽到子系統

實現功能:在正常速度通行情況下，能夠準確快速進行簽到，無漏檢和誤檢等非正常情況的出現;多人同時通過時，同樣可以準確快速簽到，無任何時間上的延誤或無法識別等現象出現。當非持卡人員或無效卡通過通道時及時進行信號或聲音提示。

簽到流程如圖3所示:

3.2 前臺管理子系統

實現功能:快速顯示當前簽到的與會代表的相關信息，如照片、代表姓名、代表類別等;在顯示終端側方顯示5位最近一段時間簽到代表的照片;顯示本前臺總簽到人數和所有前臺的總簽到人數;實時顯示前臺和后臺之間的連接

狀況;完成手工簽到和前臺參數設置等一些操作動作。實現功能的顯示界面如圖4所示:

3.3 后臺管理子系統

實現功能:各種會議共性信息的設置以及系統參數的管理;當前簽到會議的創建、信息維護，參會人員會議信息管理;統一管理各前臺的簽到狀況(簽到清零、開始簽到和終止簽到等);同步各前臺基礎數據和簽到數據，包括與前臺的連接狀況、簽到人數;匯總顯示簽到信息和請假等操作;當前會議記錄、歷史簽到記錄等的查詢、統計、打印簽到信息(出席名單、請假名單和缺席名單等);數據備份、恢復、合并和歸檔等管理功能等。功能軟件界面如圖5所示。

參考文獻

[1]李泉林，郭龍巖.綜述RFID技術及其應用領域[J].RFID技術與應用，2006，(1).

[2]RFID技術專題[EB/OL].www.rfidchina.org/html/tech.html.

[3]游戰清，李蘇劍.無線射頻識別技術(RFID)理論與應用[M].北京:電子工業出版社，2004.

[4]王汝琳.智能門禁控制系統[M].北京:電子工業出版社，2004.

[5]余金山，馮星紅，李肖.SQL Server2000數據庫開發實例入門與提高[M].北京:電子工業出版社，2005.