摘  要： 介紹了一種基于RFID射頻識別的電梯遠程監(jiān)測系統(tǒng)，重點介紹了點對點射頻收發(fā)數據的過程。對該遠程系統(tǒng)的總體構架進行了設計，并利用Visua1C++6.0完成了報警界面及電梯運行狀況的顯示，實現了對電梯的無線遠程監(jiān)測和故障碼的收發(fā)。
關鍵詞： 電梯；遠程監(jiān)測；RFID射頻識別；故障碼

　隨著社會的發(fā)展和生活節(jié)奏的加快，電梯已成為人們工作和生活中不可或缺的一部分，然而，隨之而來的安全問題卻不可忽視。為了保障使用者的人身安全以及提高電梯故障的修復速度，先進的電梯遠程監(jiān)測系統(tǒng)是必不可少的。
　射頻識別技術RFID(Radio Frequency Identification)是20世紀90年代開始興起的一種自動識別技術，是一項利用射頻信號通過空間耦合(交變磁場或電磁場)實現無接觸信息傳遞并通過所傳遞的信息達到識別目的的技術。與傳統(tǒng)的識別方式相比，RFID技術無需直接接觸、光學可視和人工干預即可完成信息輸入和處理，且操作方便快捷。能夠廣泛應用于生產、物流、交通、運輸、醫(yī)療、防偽、跟蹤、設備和資產管理等需要收集和處理數據的應用領域。
1 系統(tǒng)結構簡介
1.1 CC2430芯片
　典型的有源RFID標簽由天線、射頻模塊、控制模塊、存儲器、喚醒電路和電池模塊等組成，如圖1所示。
　TI公司的CC2430芯片集成了所有的無線通信系統(tǒng)部分，只需添加少數的外圍電路即可使其構成無線通信模塊，降低了系統(tǒng)成本和簡化了標簽的設計。CC2430有32 KB、64 KB、128 KB三種不同的閃存空間，是一個真正的系統(tǒng)級芯片(SoC)CMOS解決方案，為IEEE 802.15.4和ZigBee量身定制。這種解決方案能夠提高性能，并滿足以ZigBee為基礎的2.4 GHz ISM波段應用，且成本和功耗都低。

1.2 遠程監(jiān)測系統(tǒng)總體架構
    此系統(tǒng)主要由節(jié)點板和基站板組成，點對點射頻實現兩個不同節(jié)點之間的無線通信，如圖2所示。

2 不同節(jié)點之間無線通信的實現
　不同節(jié)點間的無線通信在Cygwin和TinyOS實驗環(huán)境下完成。
TinyOS編程中文件名一般是這樣定義的：(1)接口定義文件：FCODESend.nc；(2)模塊文件：FCODEP.nc或者FCODEM.nc；(3)配置文件：FCODEC.nc。
2.1 模塊接口的關聯(lián)
　在Cygwin和TinyOS實驗環(huán)境下創(chuàng)建工程文件FCODESend.nc。具體過程如下：(1)啟動Cygwin，輸入cd/進入TinyOS主目錄，用ls查看該目錄下的所有文件。(2)輸入命令cd/opt/atos，進入該目錄后，用ls查看目錄下環(huán)境變量配置文件setupenv，執(zhí)行source setupenv命令，使環(huán)境變量生效。(3)輸入命令cd/apps，進入應用程序目錄，用ls查看該目錄下所有文件和子目錄，并用mkdir MyProject創(chuàng)建一個名為MyProject的目錄。(4)進入新創(chuàng)建的MyProject目錄，然后在MyProject目錄下使用命令vi FCODESend.nc來創(chuàng)建工程文件FCODESend。工程文件FCODESend程序代碼的功能：
　(1)FCODESendM.Boot -> MainC.Boot； //FCODESend模塊程序的Boot接口與系統(tǒng)Boot接口關聯(lián)
　(2)FCODESendM.RFControl->AM.SplitControl；//FCODESend模塊射頻開關控制(注：components CC2430ActiveMessageC as AM；)
　(3)#define AM_DATA_TYPE    123//收發(fā)數據定義，1~255之間的任一整數，一般的電梯故障代碼都是在這個范圍內，所以1~255完全適用
( 4 ) F CODESendM . AMSend->AM.AMSend[AM_DATA_TYPE]；
FCODESendM.Receive -> AM.Receive[AM_DATA_TYPE]；
//發(fā)送和接收數據類型必須對應
2.2 電梯故障碼傳輸的實現模塊
    在MyProject目錄下使用命令vi FCODESendM.nc來建立模塊文件FCODESendM。
模塊文件FCODESendM程序代碼主要是用來定義調試等級以及串口和無線傳輸的相關接口，實現數據的接收與發(fā)送，節(jié)點板與基站板之間的無線傳輸，在終端上顯示節(jié)點板與基站板的地址與工作組，用以區(qū)別發(fā)送節(jié)點與接收節(jié)點，并最終顯示電梯的故障代碼。由于電梯故障代碼繁多且并不統(tǒng)一，可以利用Visua1C++6.0龐大的數據庫來完成界面的設計以及故障碼的識別。
電梯故障碼收發(fā)流程圖如圖3所示。

2.3 編寫Makefile文件
　用命令ls可以查看在MyProject目錄下包含了新建的FCODESend.nc和 FCODESendM.nc兩個文件，然后在 MyProject 目錄下用 vi Makefile 命令來編寫 Makefile 文件。Makefile 文件的程序代碼如下所示：
    COMPONENT=FCODESend
######################
PFLAGS += -DUSE_MODULE_LED –DATOSENET
//使用LED模塊
PFLAGS += -DUART_DEBUG //使用串口調試模塊
#PFLAGS += -DNO_RADIO_ADDRESS_REQ
//使用無線傳輸模塊，不限制地址
PFLAGS += -DADBG_LEVEL=9 //定義調試級別
PFLAGS += -DUART_BAUDRATE=115200
//定義串口波特率
PFLAGS += -DCC2430_MANUAL_ACK
######################
include $(MAKERULES)
　Makefile 文件的程序代碼主要用來開啟使用到的模塊(模塊功能默認關閉)，其中值得注意的是，為了方便起見，節(jié)點板和基站板的地址已固定設為01和02。
2.4 終端顯示結果
　由于電梯故障碼種類繁多且各公司產品的故障碼并不統(tǒng)一，本文利用日立NPH電梯的部分故障碼對該系統(tǒng)不同節(jié)點間的無線通信做了測試，測試結果如圖4所示。

3 系統(tǒng)軟件設計
　系統(tǒng)軟件設計的主要功能是實現人機交互，使該遠程監(jiān)測系統(tǒng)表現得更為友好，實現電梯故障碼與電梯實際狀況的一一對應，達到使電梯故障一目了然的效果，使電梯維修工作將更為方便、快捷。
軟件設計可以用可視化編程語言Visua1C++6.0來完成，利用其自身龐大的數據庫，實現遠程監(jiān)測系統(tǒng)報警界面的設計以及電梯運行狀況的顯示。配合建立電梯故障碼數據庫，以便可以在第一時間全面了解電梯故障，實現實時監(jiān)測，在電梯故障的第一時間做出相應措施，以減少不必要的損失。
　本文介紹了基于RFID電梯遠程監(jiān)測系統(tǒng)的構架以及軟件設計，并對節(jié)點間的無線通信作了較為詳細的介紹。與有線監(jiān)測系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)實現了遠程無線監(jiān)測，系統(tǒng)結構簡單，只需要極小的空間便能達到遠程監(jiān)測的效果，免去了有線系統(tǒng)布線的麻煩，性價比更高。與GPRS遠程監(jiān)測系統(tǒng)相比，該系統(tǒng)在傳輸數據的速度上占有很大的優(yōu)勢，實時性更強。
　該系統(tǒng)能滿足公共場所、中小型企業(yè)以及商場等場所的電梯遠程監(jiān)測的基本需要，傳輸距離約為200 m。但受CC2430無線模塊的有效距離的限制，所以在傳輸有效距離上還有待提高。通過高增益的天線或者在天線前端放置功率放大器，可大大提高數據的傳輸距離。
參考文獻
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