關(guān)鍵詞:S1503 通信器 事件 射頻識別
S1503是瑞典TagMaster AB公司生產(chǎn)的長距離通信器,工作頻率為2.45GHz,具有圓極化天線波速的讀/寫工作站;用于讀/定CONFIDENT系統(tǒng)中射頻識別標簽,在車輛收費管理、車場車輛進出口管理以及列車車次識別等系統(tǒng)中有廣泛的應用。其主要特點是:①具有6m的長閱讀距離;②能進行5m范圍內(nèi)的運動監(jiān)測;③提供C、Delphi以及VB的驅(qū)動接口程序;④具有閃速EEPROM的數(shù)據(jù)庫;⑤提供DTMF及LED接口;⑥提供與主機通信的RS232和2/4線制RS485接口;⑦具有抗EMI的DC/DC轉(zhuǎn)換器;⑧采用24V/12V的工作電源。
圖1為S1503的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
(1)硬件結(jié)構(gòu)
CONFIDENT自動識別系統(tǒng)一般包括標簽(如S1251)、通信器(S1503)以及一臺主機。通信器通過RS232/485與主機連接實現(xiàn)通信。通信器與標簽 是通過微波實現(xiàn)通信的。
(2)軟件結(jié)構(gòu)
圖2為軟件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
Confilib:CONFIDENT函數(shù)庫名。該庫中包含幾百個通信器管理函數(shù)以及ConfiTalk通信協(xié)議接口函數(shù),同時提供適合于DOS、Windows3.1以及Windows 95/NT的不同平臺要求的Confilib版本。PC平臺的Confilib應用程序接口是以C/C++動態(tài)連接庫DLL的形式提供的,同時也提供Visual Basic、Delphi語言接口,適用于通信器的Confilib是C語言庫。這些函數(shù)庫包含諸如閱讀、寫入、格式化標簽,讀、寫、檢索數(shù)據(jù)庫,軟、硬件設置,讀、寫I/O接口,發(fā)送、接收ConfiTalk命令,定時器,緩存區(qū)管理和郵件管理等函數(shù)。
ConfiTalk:標準通信協(xié)議。該協(xié)議規(guī)定通信器傳送和接收數(shù)據(jù)、處理數(shù)據(jù)流、重復傳送、校驗以及數(shù)據(jù)透明的方式。該協(xié)議還可用于點對點通信和多點網(wǎng)絡通信,并采用查詢方式。信息幀結(jié)構(gòu)為:
STX | ADR | MESSAGE | CS | ETX |
STX:起始符;ADR:地址及序列;MESSAGE:需要傳送的數(shù)據(jù);CS:校驗和;ETX:結(jié)束符。
用戶可自己編寫通信協(xié)議來替代ConfiTalk。
Pyramid:S1503出廠時預裝的標準應用程序。安裝了Pyramid的S1503在閱讀到標簽或檢測到運動時,能夠自己作出判斷和決定;同時S1503也可以通過串行接口接收并執(zhí)行CohnfiTalk命令。Paramid有四個運動模式:On、Off、Read beep以及Program beep。在On模式下,S1503可單機運行,內(nèi)置在S1503中的數(shù)據(jù)庫保存著注冊標簽的信息,當閱讀到標簽或檢測到運動時,應用程序改變繼電器、發(fā)光管和蜂鳴器的狀態(tài)。應用程度同時還可以將記錄信息通過郵件發(fā)送到主機。Off模式時,通信器處于被動運行狀態(tài),這時由主機利用ConfiTalk命令控制通信器S1503,Pyramid總是聽取主機的ConfiTalk命令和郵件信息。通信器不產(chǎn)生記錄內(nèi)容,不作任何動作。當需要主機通過串行口利用Confilib命令(遠程函數(shù)調(diào)用)控制通信器時,采用這種模式。Read beep模式是用來在安裝通信器時確定其閱讀區(qū)域的。在Read beep模式下,通信器每讀到一個標簽,就發(fā)了同一個短暫的蜂鳴,但閱讀的標簽不會被記錄。Program beep模式是用來確定通信器的寫標簽區(qū)域。在該模式下,Pyramid不斷地嘗試給標簽寫信息,每寫完一組信息后,程序發(fā)出短暫的蜂鳴。
2 編程控制原理
開發(fā)S1503系統(tǒng)軟件的工具包括編譯器、裝載器、驅(qū)動程序和函數(shù)庫等。利用交叉編譯器Conficomp,可以在PC平臺上開發(fā)、調(diào)試通信器應用程序,然后利用Confiload下載軟件,將通信器應用程序下載。PC機應用程序可以利用任何軟件進行開發(fā),包括使用Confilib函數(shù)庫。
在CONFIDENT系統(tǒng)中,如何編程控制通信器是關(guān)鍵,有四種控制方式可供參考。
(1)通信器應用程序
該方式是用用戶在Confilib庫函數(shù)基礎上編寫的應用程序取代標準通信器應用程序Pyramid,所有邏輯判斷均由用戶所編寫的通信器應用程序完成。主機可不定期地連接到通信器上讀取通信器記錄信息,并更新通信器數(shù)據(jù)庫。該方式的優(yōu)點是運行速度快,可單機運行;缺點是需要PROM寫入器,缺少方便的界面。
(2)利用Confilib命令的主機應用程序
在該方式中,通信器S1503完全由利用Confilib庫函數(shù)或其它軟件開發(fā)的主機程序控制,系統(tǒng)智能部分在主機,通信器不做任何邏輯判斷。當主機應用程序調(diào)用Confilib函數(shù)時,自動將Confilib命令翻譯成ConfiTalk命令,然后傳遞給S1503。S1503根據(jù)該命令招待對應的Confilib命令。這種方式的優(yōu)點是:與通信器應用程序Pyramid控制方式相比,擁有更加方便的界面,主機應用程序更加便于開發(fā)、調(diào)試;缺點是執(zhí)行速度慢。
(3)主機應用程序與Pyramid通信
這種方式與第二種方式相似。主要區(qū)別在于主機與S1503的標準應用程序Pyramid通信,而不是直接同Confilib通信。主機程序與通信器標準應用程序通過互送郵件實現(xiàn)通信。采用這種方式的優(yōu)點是:主機應用程序簡單,部分邏輯判斷可交給通信器應用程序,從而獲得較快的運行速度;缺點是:Pyramid郵件不支持寫標簽和數(shù)據(jù)庫管理功能,不過,這些功能可通過Confilib/Confitalk命令實現(xiàn)。
(4)用戶協(xié)議
這種方式除了通信器中的Confilib之外,所有軟件均由用戶編寫,當系統(tǒng)使用ConfiTalk以外的協(xié)議時,采用這種方式。該方式的優(yōu)點是:可實現(xiàn)通信器ConfiTalk以外的協(xié)議通信;缺點是編寫程序量大,開發(fā)周期長。
3 應用編程
事件是指正常程序運行以外不定期發(fā)生的事情。事件可來自外部(如按鍵),也可以來自內(nèi)部(如定時器)。S1503程序庫的核心是一個稱作事件器的模塊,其絕大部分應用是由事件驅(qū)動的。Confilib庫中有七個模塊產(chǎn)生事件,可能產(chǎn)生的事件包括:DTMF(雙音多頻接口輸入)、Push_Button(通信器控制盤上的按鍵被按下)、Doppler_Radar(多譜勒雷達檢測到運動物體)、Par_In(并行輸入口輸入)、Timer(設置的計時器到達時間)、Tag(成功閱讀到一個標簽)、Tamper_Switch(防護開關(guān)動作)、Null_Event(自上次查詢后,沒有事件發(fā)生)、Reset_Event(系統(tǒng)復位)。防護開關(guān)除外,其它所 有事件模塊必須經(jīng)過初始化后才能夠產(chǎn)生事件。當事件產(chǎn)生時,系統(tǒng)及時響應并存入通信器事件處理器,應用程序通信調(diào)用Bsw_Event_Handler_Get_Event()從通信器讀取事件;若有事件發(fā)生,調(diào)用以上函數(shù)返回其事件類型、相應數(shù)據(jù);若無事件發(fā)生,返回Null_Event。因此,應用程序應是一個等待事件的死循環(huán)。當事件發(fā)生時,應用程序調(diào)用適當?shù)氖录幚沓绦騺眄憫撌录?strong>應用程序流程如圖3所示。
4 通信編程
通信器S1503與主機進行通信交換信息,有三種方法:①利用CONFIDENT庫函數(shù)所支持的動態(tài)緩沖區(qū);②利用公司所提供的串行通信接口字節(jié)級設備驅(qū)動函數(shù)來自定義的通信協(xié)議;③利用CONFIDENT軟件庫提供的郵件交換系統(tǒng)。在S1503的實際應用中,郵件交換系統(tǒng)應用十分廣泛。
通信器通過調(diào)用函數(shù)Msw_Mail_Init、Msw_Mail_Send以及Msw_Mail_Receive等來使用郵件交換系統(tǒng)。使用郵件交換系統(tǒng)的前提是系統(tǒng)至少有一個空閑的動態(tài)緩沖區(qū)。在初始化郵件系統(tǒng)時,函數(shù)將占據(jù)編號最高的動態(tài)緩沖區(qū)。使用郵件交換系統(tǒng)包括兩部分:主機通信流程(圖4)和通信器通信流程(圖5),其它現(xiàn)功能是主機接收通信器發(fā)送來的郵件,并將郵件內(nèi)容顯示在屏幕上;同時,每當空格鍵被按下時,改變通信器的安靜模式;通信器閱讀標簽事件,并將標簽數(shù)據(jù)通過郵件發(fā)送給主機。主機可通過郵件將通信器設置為安靜模式,主機在通信器為非安靜模式時讀取標簽數(shù)據(jù)郵件。
在實際應用中,可選擇合適的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和控制方式。應用編程也很靈活,用戶可根據(jù)自己的特點來選擇合適的語言。因此,S1503及其同類產(chǎn)品在自動識別控制系統(tǒng)中有廣泛的應用前景。