1 引言

目前，隨著市場競爭的越來越激烈，各個行業都在提高工作效率、節約成本上下功夫。在遠程監控領域，由于傳統的條形碼是人工近距離識別，并且只能識別一類物體，無法對同類物體進行區分，還會因下雨、潮濕、油污環境或搬運的過程中遭到毀壞而難以辨識，標簽損耗大，提供的信息也比較少，故本文提出了引進RFID(Radio Frequency Identification，射頻識別)技術建立遠程監控系統新方案，該方案對目標的識別具有掃描快、無接觸、抗污損、信息量多等特點。

2 遠程監控系統的實現

本系統主要是由監監控端、通信平臺以及監控中心組成。監控終端負責采集所需的各種數據和信息，再將采集的數據通過RS232接口與通信平臺透明數據傳輸終端相連;通信平臺是監控終端和控制中心的橋梁，主要負責透明地發送采集來的數據，將數據無誤地、實時地、快速地傳輸，通信平臺中的嵌入式處理器將監控數據進行簡單處理、協議封裝后轉交給通信平臺中的GPRS(General Packet Radio Service，通用分組無線業務)模塊，由GPRS網絡發送到監控中心;監控中心負責對遠端發送的數據進行分析與處理，將有效數據保存到數據庫中心。還可對遠端監控終端發出指令，進行參數設置、實時召喚測試數據。遠程監控系統框圖如圖1所示：

2.1監控終端設計

與使用條形碼搜集監測目標物信息相比，RFID電子標簽具有自動掃描、不需人工接觸、抗污染能力強(抗灰塵、抗煙霧、抗潮濕)、信息量大等優點，故本系統監控終端采用RFID技術構建。一個完整的RFID系統由三部分組成：Tag(標簽)是由耦合元件及芯片組成，每個標簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上標識目標對象;Reader(閱讀器)是讀取(有時也用于寫入)標簽信息的設備;Antenna(天線)是在標簽和閱讀器間傳遞射頻信號。本監控終端的RFID系統選用13.56M無源標簽、13.56M固定式無源閱讀器和工作頻率為13.56MHz的天線。

監控終端工作的流程是：Reader發送13.56MHz的無線電波能量給Tag，驅動Tag電路將內部的數據送出，Reader依序接收解讀數據，最后經由RS232串口送給通信平臺中的ARM(Advanced RISC Microprocessor，高級RISC微處理器)做相應的處理。其中閱讀器讀取標簽數據的原理是：Reader通過發射天線發送13.56M的射頻信號，當Tag進入發射天線工作區域時產生感應電流，Tag獲得能量被激活;Tag與Reader之間通過耦合元件實現射頻信號的空間無接觸耦合，在耦合通道內根據時序關系實現能量傳遞、數據交換;Tag將自身編碼等信息通過卡內置發送天線發送出去;系統接收天線接收至4從Tag發送來的載波信號，經天線調節器傳送到Reader，再對接收的信號進行解調和解碼。它的原理框圖如圖2所示：

2.2通信平臺設計

此通信平臺GPRS模塊選擇的是WAVECOM Q2406 PL002，ARM選擇SAMSUNG s3c2410AL-200902，通信平臺的工作原理是：ARM接收到監控終端采集的數據后，對數據進行封裝和打包再交給GPRS模塊，此時必須保證GPRS和internet網絡連通，由GPRS網絡負責將采集的數據發送給監控中心(因網絡有時不穩定，優先使用數據透明方式發送數據，短信息方式為備用方式)，與此同時，如果GPRS收到監控中心發來的命令時，ARM負責解析命令，控制監控終端完成上位機的指令。

2.3監控中心設計

監控中心是由一臺具有公網IP地址的PC機和RFID讀寫器軟件組成。監控中心后臺管理軟件使用自主開發RFID_Scanner軟件，可實現參數設置、建立網絡連接及數據的接收、保存、分析和處理。在程序的控制下，GPRS模塊上電后可得到一個動態的IP地址，它會主動向監控中心服務器發出連接請求，讓服務器為其建立Socket連接。通過AT指令綁定固定地址的PPP服務器，進行握手認證以及協議配置，PPP鏈路建立后，選用TCP/IP協議就可以實現監控中心和GPRS模塊數據的相互收發，監控中心便可實時查詢、觀測和處理數據，發送相關命令遙控終端完成相應的操作。

2.4軟件程序設計

主程序的流程是：首先是初始化操作，初始化操作包括創建兩個線程(分別用于監聽數據和處理數據)、串口初始化、收發短信初始化和GPRS數據透傳初始化;接著程序進入死循環狀態，不斷地監聽是否有數據到達。若有就判斷是IP包數據還是短信息，是IP包數據的話，就調用接收IP包數據的子函數接收數據;如果是短信息，就調用讀取短信息子函數閱讀短信，將其保存到ARM的內存單元中后刪除短信息。若沒有數據到達，就判斷是不是需要發送短信息或IP包數據，假如需要發送短信息或IP包數據，則主函數調用相應的子函數，完成數據的發送;不需要的話，則回到程序死循環的入口處，繼續監聽是否有數據到達。主函數程序代碼如下所示：

3結束語

基于RFID技術的遠程監控系統對目標識別具有掃描快速、無接觸、抗油污、信息量大等特點，故本系統采用RFID技術監控目標，為優化遠程監控系統提供了一種全新的應用方案，適應了很多領域在高效、低成本中對目標進行監測的需求。目前，該系統已投入到遠程資產管理之中，實際應用證明此系統運行良好，取得了預期的盤貨效率高、遠距離識別、適應惡劣環境能力強、包含信息多的設計效果。在遠程監控系統中RFID技術代替條形碼識別監控目標是未來發展的趨勢。除此之外，由于采用RFID技術識別目標還具有動態識別和精確識別單個物體的特點，故可以進一步拓展本系統的應用范圍，將來可在煤礦井下作業人員的考勤、物流過程中的貨物追蹤、對醫療院所和監獄等特殊人員實時監控、商品防偽、高速公路自動收費、藥品食品安全管理等領域中擴展應用。