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摘要：針對目前城市的不斷發展，外來人口的不斷增多，軌道交通的便利性，人口居住從城市向外擴散到周邊的城鎮，城鎮的居住環境變得擁擠，魚龍混雜，給當地的人口管理帶來了巨大的壓力，作為城鎮里面的出租房首當其沖，經常成為小偷光顧的對象。當前的門禁管理系統只能夠識別進屋的人的身份，未能有效識別人在樓道內的活動情況。因此本文提出了一種基于超高頻及紅外識別技術的房屋管理系統。

關鍵詞：AS3992；UHFRFID；ISO18000-6C；STM32F411；天線

0引言

隨著城市規模的不斷擴張及外來人口的不斷涌入，人口居住開始從擁擠的城市搬到交通便利房租便宜的周邊城鎮。過多的人口涌入而相應的設施未齊全，導致了城鎮的管理混亂，居住環境惡劣，出租房丟東西的現象嚴重。當前的門禁管理系統落后，造成給別有用心的人混進來，給租住人員帶來人身財產的安全威脅。本文提出了一種基于UHFRFID技術及紅外檢測技術的全新的房屋管理系統。可以有效的監控樓道內人員的走動情況，可以識別出進入者是陌生人還是租戶，并對陌生人在沒有租戶陪同進入的情況下作出警示處理。RFID技術是一種無線通信技術，可以通過無線電信號，隔空讀取出特定目標的數據信息。RFID技術的產品可分為三大類：無源RFID產品，有源RFID產品，半有源RFID產品。無源產品廣泛用于門禁，公交卡，銀行卡等場所，其頻率包括125KHz,13.56MHZ,433MHZ,915MHz；有源產品主要用于ETC不停車收費系統，智能交通系統等等遠距離識別。其頻率為2.4G,5.8GHz。由于在房屋樓道范圍內屬于4~6米范圍，能夠滿足這個范圍的無源產品是915MHzUHF_RFID，因此選擇這個頻段作為我們的識別應用。該系統還應用到紅外識別技術對人體進行識別，進行人數計算。

1硬件電路設計

1.1芯片介紹

1.1.1STM32F103芯片

MCU核心控制部分主控芯片為STM32F103，該芯片基于ARMCortex-M3核的32位處理器芯片，其最高頻率為72MHz；內置高速存儲器（512kBFlash、64kBRAM）；豐富的增強I/O端口和外設資源，包括5路USART、2個12通道DMA控制器、3路SPI以及12位的ADC、DAC、FSMC、SDIO、USB、CAN等；具有標準和先進的通信接口；抗干擾能力強。

1.1.2AS3992芯片

AS3992芯片工作于915MHz頻段，接收靈敏度-86dB,該芯片可同時支持ISO/IEC18000-6C(EPCGEN2)以及ISO/IEC18000-6B通信協議。采用64引腳QFN封裝。在芯片內部發送端主要集成了鎖相環、壓控振蕩器、混頻器、調制器以及功率放大電路，同時支持協議處理的數字部分，為了滿足不同需要，用戶可以通過編譯選擇外部放大電路，在接收端集成了低噪聲放大器、混頻器、中頻放大器及解調電路；同時芯片還可以為外圍其他電路提供1.5~3.3V的電壓；這些都極大的簡化了射頻外圍電路的設計，大大的方便了應用開發。

1.1.3HS0038芯片

HS0038是一體化集成的紅外接收器件，其接收紅外信號頻率為38kHz，周期約26μs，可直接輸出解調后的高低電平信號；其基本的工作原理是當接收到調制信號時，輸出高電平，沒接收到調制信號時輸出低電平。

1.2硬件系統組成

本系統包括8個部分：網絡芯片，液晶屏，攝像頭，STM32F103，紅外探測器，燈光控制板，AS3992射頻電路，天線。其結構圖如圖1所示。系統主要完成的功能是STM32F103負責跟上位機通信及對各個模塊發出來的信號做出判斷及處理。跟上位機通信采用的是W5300網絡芯片,可以高速實現視頻及數據的上傳。STM32F103與AS3992的接口電路如圖2所示。STM32F103與AS3992通過并行數據口進行通信。可以實現高速數據通信，IRQ是中斷信號，當讀取到UHF標簽信號時，發出中斷信號給STM32F103，對UHF標簽數據處理。UHF電子標簽屬于無源電子標簽，在閱讀器的閱讀范圍之外時，電子標簽屬于無源狀態，當閱讀器的讀出范圍之內時，電子標簽的天線感應到閱讀器的射頻能量，并對接收到的射頻信號進行調制反射回閱讀器，AS3992接收到反射回來的信號并進行解調。AS3992與UHF標簽之間的通信滿足ISO18000-6C協議規定的空中接口定義，該定義規定了數據的存儲空間及讀寫器與電子標簽的數據加密過程及方式。AS3992輸出0dBm的射頻信號，可以根據需要外接射頻功放把信號放大到想要的功率。在這里我們要求的距離是大于6米即可，因此只需要輸出1瓦的功率即可完成芯片的讀寫功能。該UHF讀卡器的天線放置于樓梯入口距離大門約3米左右位置，租戶人手一個UHF標簽卡，當租戶靠近大門時，閱讀器探測到預存標簽靠近時，通過控制板自動打開大門，同時根據用戶的標簽信息，確定住戶居住樓層并相應打開到該樓層的樓梯燈。STM32F103與紅外收發裝置的接口電路如圖3所示。二組紅外收發裝置一前一后安裝于樓梯入口處，用于統計進入的人員數量及對動的物體進行監控。當有人經過第一組紅外線時，接收器輸出低電平，輸出給MCU，MCU的A計數器加1，再經過第二組紅外收發裝置時，MCU的B計數器加1，兩個計數器數據一致則認為有一人經過。若N人經過觸發A計數器，A計數器加N,再觸發第二組紅外收發裝置時，計數器B加N，則判定N人經過。從A到B是上樓狀態，先從B到A則是下樓狀態，其工作原理及判定方法一樣。

2軟件設計

整體硬件描述主要模塊功能如上所述，整體系統流程如圖4所示。系統開始工作時，紅外檢測裝置開始檢測，UHF讀卡器開始工作，當檢測到UHF標簽時，打開樓道大門，紅外檢測裝置開始計數，統計進入的人員數量，并且讀取出相應的標簽數據，比如預先錄入的對應的樓層信息，打開到該樓層的LED樓梯燈。當紅外檢測的人員活動信息，但并沒有讀取到標簽信息時，聲光報警，并啟動攝像頭拍照上傳主機及在液晶屏顯示。

3實驗與結論

經過硬件電路制作，軟件調試及實物測試，該系統可以有效的讀取出人員的信息及自動記錄人員出入情況，對于外部進入人員也可以起到一定的警示作用，可以有效的預防人員隨意進入。但系統還有改進的空間，比如紅外計數不準確，同時讀卡器天線安裝也是很關鍵的，安裝的好可以再租戶剛剛靠近大門時打開。安裝不好無法接收到信息，導致大門無法打開，還有待改進的空間。

參考文獻

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作者:江少達 單位:廣州迪士普音響科技有限公司