基于RFID技術開發(fā)裝配式構(gòu)件管理系統(tǒng)

范 高 杰

(深圳市華陽國際工程設計股份有限公司，廣東 深圳 518045)

1 概述

RFID(Radio Frequency Identification)即無線射頻識別技術，通過無線射頻方式進行非接觸雙向數(shù)據(jù)通信，利用無線射頻方式對記錄媒體進行讀寫，從而實現(xiàn)識別目標和數(shù)據(jù)交換[1]。與日常生活中常見的二維碼相比，RFID標簽具有可寫的優(yōu)勢，即RFID標簽可以獨立儲存數(shù)據(jù)。RFID讀寫設備通常為手持式設備，國內(nèi)目前應用較多的是采用運行Android系統(tǒng)的手機集成RFID讀寫器的方式，實現(xiàn)對RFID標簽的讀寫。Autodesk Revit是建筑結(jié)構(gòu)設計中的常用設計軟件，Revit軟件具有強大的建筑、結(jié)構(gòu)、機電全專業(yè)設計功能，能夠精確地設計和建造高效的建筑、結(jié)構(gòu)、機電等各專業(yè)模型，并支持各專業(yè)間協(xié)同工作。同時Revit軟件提供了豐富的二次開發(fā)接口(RevitAPI)，通過API接口，用戶可以對Revit軟件的功能進行擴充[2]。

本文實現(xiàn)的裝配式構(gòu)件管理系統(tǒng)開發(fā)分為兩個部分：PC端以C#作為開發(fā)語言，通過對Revit軟件進行二次開發(fā)，實現(xiàn)了將Revit軟件作為管理系統(tǒng)的服務端的功能；RFID讀寫設備，以Java作為開發(fā)語言，通過RFID讀寫開發(fā)包，基于Android系統(tǒng)開發(fā)了移動端APP，完成RFID標簽的讀寫，并與Revit軟件服務器端進行數(shù)據(jù)交互，從而實現(xiàn)對Revit模型的遠程訪問。

移動端APP系統(tǒng)界面見圖1。系統(tǒng)流程圖見圖2。

2 Revit開發(fā)

Autode Revit軟件允許用戶通過應用程序編程接口(Application Programming Interface，API)對Revit中的模型進行信息讀寫，開發(fā)人員可通過任何與Microsoft.NET Framework兼容的語言完全訪問Revit API[3]。

具體到裝配式構(gòu)件管理系統(tǒng)，需要解決2個主要問題：

1)將Revit軟件作為服務器端，客戶端能夠通過遠程訪問的方式，對Revit模型中數(shù)據(jù)進行讀寫；

2)Revit能夠根據(jù)客戶端的查詢指令，高亮顯示被查詢構(gòu)件，并展示被查詢構(gòu)件的屬性信息。

本文以C#為例，對上述問題的解決方案如下：

1)利用RevitAPI中的IExternalApplication接口中OnStartup函數(shù)，在Revit軟件啟動過程中加載服務器端插件，再通過在插件中注冊自定義命令，在命令中實現(xiàn)基于Revit模型的服務啟動和終止[4]。注冊命令主要代碼如下：

PushButton pushButtonRead =

pannelReadWrite.AddItem(new

PushButtonData("pushButtonDataRead", "啟動服務", AddInPath,

"AddIn_RFIDSever.CmdRFIDSeverQuery")) as PushButton;

pushButtonRead.LargeImage = new

BitmapImage(new

Uri(Path.Combine(ButtonIconsFolder, "Query.png"), UriKind.Absolute));

pushButtonRead.ToolTip = "啟動服務";

啟動監(jiān)聽服務主要代碼如下：

public void Start(){

var socketThread = new Thread(() =>{

Socket socket = new

Socket(AddressFamily.InterNetwork,

SocketType.Stream, ProtocolType.Tcp);

IPAddress ip =

IPAddress.Parse("192.168.1.35");

IPEndPoint iep = new

IPEndPoint(IPAddress.Any, 8045);

socket.Bind(iep);

socket.Listen(6);

socket.BeginAccept(new

AsyncCallback(Accept), socket);});

socketThread.Start();

Console.WriteLine("服務器已就緒，

IP:192.168.1.35,端口號：8045 ");

}

2)Revit提供了注冊空閑事件的機制，服務端通過解析客戶端的指令，根據(jù)編號過濾出需要查詢的構(gòu)件Id，加入到Revit的選擇集，實現(xiàn)構(gòu)件的自動高亮選中，注冊空閑事件主要代碼如下：

void SubscribeToIdling(UIApplication uiapp){

if (m_hIdling == null){

m_hIdling = new

EventHandler(IdlingHandler);

uiapp.Idling += m_hIdling;

}

}

加入選擇集主要代碼如下：

void addSelection(ElementId id){

Selection selection =

uiApp.ActiveUIDocument.Selection;

List aryId = new

List();

aryId.Add(id);

selection.SetElementIds(nullListId);

}

3 Android開發(fā)

移動端開發(fā)主要分為三部分：APP界面開發(fā)、RFID標簽讀寫、網(wǎng)絡數(shù)據(jù)交互。APP交互界面利用Android系統(tǒng)SDK開發(fā)包完成。RFID標簽讀寫通過移動手持設備硬件服務商提供的二次開發(fā)包完成。與服務器的數(shù)據(jù)交互通過Json數(shù)據(jù)包完成。

1)交互主界面從Activity類派生，服務器設定、運輸日期設定、生產(chǎn)日期設定、查詢等子界面從AppCompatActivity派生，通過重載onCreate(Bundle savedInstanceState)實現(xiàn)界面布局、UI交互。

2)將硬件服務商提供的RFID標簽讀寫開發(fā)包導入到開發(fā)環(huán)境，通過開發(fā)包里的接口實現(xiàn)對RFID標簽的讀寫，設備初始化主要代碼如下：

public void InitUHF() {

android.hardware.uhf.magic.reader.init(C5U);

android.hardware.uhf.magic.reader.Open(C5U);

if

(reader.SetTransmissionPower(1950) != 0x11)

{

reader.SetTransmissionPower(1950);

}

DevBeep.init(App.this);

}

3)與服務器端數(shù)據(jù)交互中讀取Json數(shù)據(jù)主要代碼如下：

JSONObject getJsonData(){

JSONObject json = new JSONObject();

try{

json.put("Method", "SetInstallDate");

json.put("LabelId",editLabelId.getText().toString

());

json.put("InstallDate",editInstallDate.getText().to

String());

}

catch (JSONException e){

e.printStackTrace();

}

return json;

}

4 工程案例

以某裝配式輕鋼住宅為例，系統(tǒng)的主要工作流程如下：

1)Revit中啟動服務端；2)移動端設置RFID標簽中的相關信息，并更新Revit中的模型信息，如圖3所示；3)移動端通過掃描RFID標簽，查詢關鍵信息，并在Revit中高亮顯示相關構(gòu)件及其屬性信息，如圖4所示。工程實例表明，系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對RFID標簽的讀寫操作，并且能夠根據(jù)移動端的查詢指令，和Revit模型進行數(shù)據(jù)交互。

5 結(jié)語

本文采用RFID與Revit相結(jié)合的方式，詳細介紹了裝配式構(gòu)件管理系統(tǒng)的開發(fā)流程，通過該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)對裝配式建筑構(gòu)件全生命周期中的精細化管理，對同類型的工程項目具有借鑒意義。