非接触式无线巡更系统的设计

图4 键盘扫描程序流程图

    2 无线通信控制协议模块

    无线通信模块用于实现巡更机与巡更点电子标签的通信，巡更机可以通过天线发送无线信号命令对巡更点电子标签进行操作，如设置和读取电子标签地址编码、地点等信息。巡更机通过无线射频信号发送控制巡更点电子标签的命令包，等待电子标签的确认信号，电子标签收到巡更机发送来的信号立即返回确认信号，若巡更机没有在规定的时间内收到确认信号，则重新发送命令。电子标签收到命令后立即可进行相应处理，再通过无线射频信号将结果返回给巡更机并等待巡更机的确认信号，若电子标签没有在规定的时间内收到确认信号，则巡更机重新发送命令和数据信息。

    下面介绍无线射频通信的实现。巡更机发送的命令数据包格式为：同步字节-命令字-标签地址-参数长度-参数-校验和。图5为巡更机发送命令执行结果时的命令及数据流程图。 

图5 发送命令及数据流程图

    无线射频电子标签成功接收命令后立刻执行，并向巡更机返回执行结果状态信息。返回的命令数据包格式为: 同步字节-命令字-标签地址-命令执行成功或失败-返回命令执行结果的长度-校验和。图6为电子标签接收命令及数据包后响应状态转换过程。 

图6 接收命令及数据包响应状态转换过程

    无线射频电子标签的处理程序有两个：一个是设定标签地址及标签内其他数据信息（Set Process），另一个是读取标签地址及标签内其他数据信息（Read Process）并将这些数据通过无线射频信号发送给巡更机。这两个程序的进入是通过命令字来判断的，判断处理过程对应为配置改写设置（Set Config）和数据读取（Read Data）。系统程序将这些操作结束后同样要通过无线射频信号将其状态码告知巡更机系统，以便于巡更系统进入下一工作状态。标签地址信息是为了区别在巡更机无线覆盖范围内多个标签而设定的区别码，这样可以有效避免误码和多个标签竞争出错的发生。

    3 管理软件设计

    系统管理软件是在Windows XP环境下，采用Visual Basic开发设计的，功能全面且用户界面友好。功能模块包括系统设置、巡更机控制、巡更记录和考勤统计，其结构框图如图7所示。 

图7 管理软件结构框图 

    结束语

    非接触式无线巡更系统的设计与开发使得巡更过程中数据的采集、处理和维护更加简单，手动设置巡更规则、对数据库中的数据进行统计查询和自动生成各种报表等巡逻人员的考勤管理工作变得方便迅捷。本文介绍的非接触式无线巡更系统具有良好的性能，特别是在通用性、稳定性方面表现突出，硬件设计可扩展性好，运行稳定。实践证明系统的功能完全满足了设计要求。