基于WiFi的RFID可擴(kuò)展AMR車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)

0 引言
停車(chē)場(chǎng)車(chē)位實(shí)時(shí)檢測(cè)是實(shí)現(xiàn)停車(chē)場(chǎng)智能管理和提高停車(chē)位利用率的關(guān)鍵，也是停車(chē)管理現(xiàn)代化的要求。停車(chē)場(chǎng)車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)的發(fā)展，大體經(jīng)歷地感線(xiàn)圈檢測(cè)、閘機(jī)控制和車(chē)位實(shí)時(shí)檢測(cè)三個(gè)階段。車(chē)位檢測(cè)與檢測(cè)技術(shù)水平有密切的聯(lián)系，傳感器的快速發(fā)展是檢測(cè)水準(zhǔn)的保證。前兩種車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)的基本架構(gòu)過(guò)于龐大，安裝過(guò)于繁瑣；在可靠性、實(shí)時(shí)性、準(zhǔn)確性、可擴(kuò)展、低能耗和工程量小等方面都不能滿(mǎn)足停車(chē)場(chǎng)快速發(fā)展的需求。
WiFi是一種短距離無(wú)線(xiàn)技術(shù)，它通過(guò)無(wú)線(xiàn)電波來(lái)連網(wǎng)，廣泛用于室內(nèi)無(wú)線(xiàn)局域網(wǎng)組建。WiFi突出優(yōu)勢(shì)在于：一是無(wú)線(xiàn)電波的覆蓋范圍廣，半徑可達(dá)100 m左右；二是WiFi的傳輸速度非?？?，可以達(dá)到54 Mb／s；三是進(jìn)入門(mén)檻低，只要支持WiFi的終端設(shè)備都可以按照一定的權(quán)限加入到WiFi網(wǎng)絡(luò)中。在車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)中，使用WiFi技術(shù)進(jìn)行檢測(cè)系統(tǒng)的節(jié)點(diǎn)參數(shù)采集與傳送、控制信號(hào)的傳輸與控制，避免在停車(chē)場(chǎng)布設(shè)繁瑣的數(shù)據(jù)線(xiàn)，對(duì)降低成本和能耗都有一定的意義，使檢測(cè)系統(tǒng)的擴(kuò)展性更靈活。
射頻識(shí)別(Radio Frequency Identification，RFID)技術(shù)，是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)。2．4 GHz頻段的RFID對(duì)系統(tǒng)中對(duì)應(yīng)的設(shè)備要求可以降低，對(duì)頻率偏差的敏感度降低。在車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)中引入RFID技術(shù)，利于標(biāo)準(zhǔn)性設(shè)備的開(kāi)發(fā)，利用車(chē)檢器ID號(hào)的惟一性可以實(shí)現(xiàn)快速定位車(chē)位，利于停車(chē)場(chǎng)車(chē)位引導(dǎo)。
本文結(jié)合停車(chē)場(chǎng)對(duì)車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)的要求，設(shè)計(jì)了一種基于WiFi的RFID可擴(kuò)展AMR車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)，大大減少了車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)的成本和復(fù)雜度，降低了系統(tǒng)的能耗，提高了系統(tǒng)檢測(cè)精度和可行性，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的可擴(kuò)展性。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)
1．1 車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)組成如圖1所示，系統(tǒng)由服務(wù)器、無(wú)線(xiàn)路由器、車(chē)位顯示屏、RFID讀寫(xiě)器和AMR(Anisotropic Magneto Resistive)傳感器節(jié)點(diǎn)組成。服務(wù)器負(fù)責(zé)對(duì)上傳的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將處理結(jié)果發(fā)送到顯示屏，擔(dān)負(fù)著向讀寫(xiě)器發(fā)送指令的任務(wù)。無(wú)線(xiàn)路由器是整個(gè)車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)的重要部分，它負(fù)責(zé)將整個(gè)系統(tǒng)的各個(gè)部分組建成一個(gè)局域網(wǎng)。車(chē)位顯示屏用于車(chē)位現(xiàn)狀實(shí)時(shí)顯示。RFID讀寫(xiě)器接收AMR傳感器節(jié)點(diǎn)上傳的數(shù)據(jù)，通過(guò)WiFi傳給服務(wù)器，也接收服務(wù)器的指令轉(zhuǎn)發(fā)到AMR傳感器節(jié)點(diǎn)。AMR傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)檢測(cè)車(chē)位上的磁場(chǎng)情況，根據(jù)磁場(chǎng)的變化情況判斷是否存在車(chē)輛，把檢測(cè)到的情況通過(guò)數(shù)據(jù)來(lái)反映，把數(shù)據(jù)打包通過(guò)無(wú)線(xiàn)方式傳給RFID讀寫(xiě)器，節(jié)點(diǎn)和RFID讀寫(xiě)器通信是雙向的。

在系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)，系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為星形拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，系統(tǒng)RFID讀寫(xiě)器為網(wǎng)絡(luò)控制器，AMR傳感器節(jié)點(diǎn)均為從節(jié)點(diǎn)，網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。 RFID讀寫(xiě)器具有收發(fā)功能，負(fù)責(zé)系統(tǒng)的上下行數(shù)據(jù)或者指令的管理與控制；AMR傳感器節(jié)點(diǎn)負(fù)責(zé)磁場(chǎng)參數(shù)數(shù)據(jù)采集和數(shù)據(jù)預(yù)處理。

1．2 系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)
車(chē)位檢測(cè)系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)有：
(1)AMR傳感器節(jié)點(diǎn)電路，包括節(jié)點(diǎn)電源部分、車(chē)位磁場(chǎng)采集部分、數(shù)據(jù)預(yù)處理部分及射頻收發(fā)部分等；
(2)RFID讀寫(xiě)器電路，包括射頻收發(fā)部分、WiFi部分、數(shù)據(jù)處理部分和控制部分。
AMR傳感器節(jié)點(diǎn)基本電路如圖3所示。電源部分由TI公司的APL5312-33起到LDU功能，電源輸入電壓為4．2 V，輸出為3．3 V。