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- UID
- 871057
- 性别
- 男
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随着社会的快速发展，拥有汽车的家庭越来越多，汽车也成为了人们出行的主要工具之一，尤其是在寒冷的冬天和炎热的夏天，可以让人们享受到更好的服务。然而随着汽车数量的增加，在人们下班回家的时候就会出现道路拥堵和进入小区排队的现象。为了更好地解决人们的这些困难，智能小区管理系统就应运而生了。
现有的智能小区管理系统主要是针对小区内长期用户，而当有临时用户进入小区的时候，就需要管理人员手动处理，增加他们的工作量。因此针对这些问题，提出一种可以对临时用户同样适用的读卡器设计方案，使临时用户享受到自主进出小区的服务，不仅不会增加管理人员的劳动量，还会减少他们的工作量。
1 RFID技术的基本原理
RFID是从20世纪90年代兴起的一种自动识别技术，RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。它利用射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的，且识别工作无须人工干预。它与同期或者早期的接触式识别技术相比，具有可非接触识别(识别距离可以从十厘米至几十米)、可识别高速运动物体、抗恶劣环境、保密性强、可同时识别多个对象等突出特点。
一个典型的RFID系统由3部分组成，如图1所示。
2 GSM模块
随着GSM移动通信网络的迅速普及和竞争的日益激烈，新技术和新业务的开发和应用已提到十分重要的位置。GSM模块作为一种主要的GSM网络接入设备，已得到越来越多的系统制造商和系统开发商的重视，基于它的各种应用也蓬勃发展起来。
通过GSM模块发送短信主要是依靠TC35模块，TC35模块是Siemens最新推出的新一代GSM模块，它与GSMphase 2／2+兼容、双频(GSM900／ GSM1800)、RS232数据口、符合ETSI标准GSM0707和GSM0705且易于升级为GPRS模块。该模块集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口。
通过对存储在手机中待发消息的分析，分析短消息的PDU数据格式。首先，用手机写一条短信息，发送手机号码为13916610512，信息内容为“发送短信息”。通过执行AT+CMGL指令可以读出此条信息。下面是发送短消息的十六进制编码：
08①91683108100005F0(②11000D91③683119660115F2④13008 A9⑤A53D1900177ED4FE1606F
1)08-短信中心地址长度[按字节计]；
2)91-地址类型；683108100005F0-短信中心地址[不是偶数个补F，实际短信中心地址的数字两两交换]；
3)1-头字节与[TP-RP|TP-UDHI|TP-SRR|TP-VPF3|TP-RD|TP-MT|]对应；00对应TP-MR；0D-短消息目标用户号码长度[按阿拉伯数字计，不计F]；91-TON／NPI[手机号码地址类型]；
4)683119660115F2-目标用户号码[不是偶数个补，F实际用户号码数字两两交换]；
5)00-协议标识[PID]；08-编码方式[DCS]；A9-短消息有效期[VP]；
6)0A-用户数据长度[根据字节计算]
53D1900177ED4FE1606F-用户数据[中文“发送短消息”的UnicOde编码]
3 智能小区管理系统读卡器的硬件设计方案
为了解决管理人员工作量大的问题，采用的系统设计的读卡器是将两种技术RFID和GSM结合起来，特别加入键盘操作，液晶屏显示可以使临时用户享受到和长期用户一样的方便服务。并且加入了GSM模块可以使业主方便快捷的知道车辆的进出情况，预防车辆防盗。整体设计方案如图2所示。
MCU：AT89S51单片机
单片机与射频卡通讯中介：RI-R6C-001A
人机交互设备：液晶显示屏，LED屏和键盘
单片机与PC机通信部分：MAX2323．1 主控制器(MCU)
AT89S51是一个低功耗，高性能CMOS 8位单片机，片内含4 k Bytes ISP (In-system programmable)的可反复擦写1000次的Flash只读程序存储器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存储技术制造，兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，AT89S51在众多嵌入式控制应用系统中得到广泛应用。
3．2 射频芯片
本系统采用的射频读卡芯片是RI-R6C-001A，该芯片是TI公司最新开发的针对电子标签读写的多协议收发器，给用户提供数字接口，采用13．56 MHz震荡。它支持的协议包括：Tag-it协议、ISO／IEC15693-2和ISO／IEC14443-2(TYPE A)。
3．3 液晶显示屏
在单片机应用系统中，液晶显示模块(LCM)是一个整体，单片机通过液晶模块的接口访问、管理内，外显示RAM、控制驱动器；液晶显示模块的驱动有比较特殊的要求，包括电源驱动、背光驱动等，主要是根据模块内部控制器的要求，驱动液晶进行显示。
3．4 GSM模块
TC35模块从功能上看主要由4部分组成：GSM基带处理器、GSM射频部分、电源ASIC (ApplicatiOn Specific Integrated Circuit)、Flash。
3．5 设计中两个创新部分：
其一，将长期用户的手机号码存入系统之中，通过GSM模块将车辆进出小区的信息发至用户手机，预防车辆被盗，起到一定的安全保护功能。
其二，键盘部分针对临时用户，实现的功能就是临时用户通过键盘输入来作为出入小区的密码，自由出入小区。
4 系统软件设计
系统整体流程图如图3所示。
系统流程分为两个部分：
长期用户：在长期用户车辆上装有射频卡，卡内存有车主车牌号码，车颜色，型号，车主手机号码。当车辆进入到地感线圈范围内，提示读卡器有卡进入，读取长期用户卡内信息，与系统内信息核对，正确则抬杆放行，并将车辆进出小区具体时间发至车主手机，这样的话可以在一定程度上预防车辆被盗。
临时用户：当临时用户车辆进入地感线圈范围的时候，读卡器读取不到卡，则需要临时用户在键盘上进行操作，输入需要访问的单元，比如B1-1-101，B1栋1单元101户，如果小区内存在这个用户，则放行进入小区，当驶出小区的时候需要输入相同的信息，当系统核对正确则放行，这样就大大减少了管理人员的劳动量，也便于小区智能系统的记录管理。
5 结论
经过仿真实验，系统具有一定的使用价值。基于RFID和GSM的智能小区门禁系统满足了小区管理现代化，智能化的需求，具有出入车通行速度快、管理方便、自动化识别，高保密性、高效的安全性等特点。对于管理人员来说，可以大大减轻他们的劳动量，更易于形成科学高效的小区管理模式，简化车辆进出管理手续。 |
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