2.2RFID模块
　　射频识别[2][3]即RFID（RadioFrequencyIDentification）技术，又称电子标签、无线射频识别，是一种通信技术，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。常用的有低频（125k～134.2K）、高频（13.56Mhz）、超高频，无源等技术。本系统选用MF522-AN模块。该模块采用PhilipsMFRC522原装芯片设计读卡电路。（MFRC522是应用于13.56MHz非接触式通信中高集成度的读写卡芯片，是NXP公司针对"三表"应用推出的一款低电压、低成本、体积小的非接触式读写卡芯片，是智能仪表和便携式手持设备研发的较好选择）。本模块可直接装入各种读卡器模具并且采用电压为3.3V，通过SPI接口简单的几条线就可以直接与用户任何CPU主板相连接通信，可以保证模块稳定可靠的工作，且读卡距离远。因此本设计选用该型号模块。
　　2.3Zigbee模块
　　Zigbee[4]是基于IEEE802.15.4标准的低功耗个域网协议。根据这个协议规定的技术是一种短距离、低功耗的无线通信技术。其特点是近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低数据速率、低成本。主要适合用于自动控制和远程控制领域，可以嵌入各种设备。简而言之，ZigBee就是一种便宜的，低功耗的近距离无线组网通讯技术。ZigBee是一个由可多到65000个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络数传模块之间可以相互通信，每个网络节点间的距离可以从标准的75m无限扩展。ZigBee模块是一种物联网无线数据终端，利用ZigBee网络为用户提供无线数据传输功能。Zigbee模块传输距离适宜，价格便宜，低功耗，因此系统的无线模块选用Zigbee模块。
　　3软件设计
　　本系统软件设计主要有系统主机和终端两方面的ARM主控制器程序的设计，具体程序流程图分别如图2、图3所示。
　　4系统功能
　　本系统功能如下：（1）用RFID模块通过射频技术对非接触式IC卡进行卡上信息的读取。（2）终端用Zigbee模块通过无线网络将RFID模块识别的IC卡数据传输至主机；主机根据SD卡内的人员信息，对应控制室内的电子设备使用情况，并通过Zigbee模块将主机命令发送回至相应的终端。（3）对于门的非正常开启，将会执行报警。（4）当第一人进入室内时（晚上），系统会开启基本照明功能，并开启对应人员位子上的电子设备如电灯，电脑类的总开关。（5）当室内人数过少时，会根据人数适当的限制空调等大型公用电器的功率。（6）每人离开后，将关闭对应人员的个人电子设备如电灯，电脑等。当最后一人离开时，会关闭办公室内所有电器。
　　5实验结果与小结
　　实验内容是以办公室作为模拟背景，因为办公室相对私人住宅和常规实验室比较，室内情况更为复杂。所以模拟好了办公室的问题，其他常见的需要权限的场所就都能解决了。
　　5.1实验准备
　　具体实施主要是使用ARM开发板、RFID模块和Zigbee模块在实验室内利用现有小型仪器来模拟设计中提到的一些现实中的电子设备。其中LED灯模拟个人办公台灯，若干12864液晶模拟个人电脑，若干白炽灯模拟室内公用日光灯，小风扇模拟空调。每个IC卡对应一个办公位子，每个位子上一个LED灯和一个液晶显示，这2者的电源都接在一起，用一个继电器模拟开关，继电器由ARM的I/O口来控制。日光灯也由继电器控制，小风扇具有两种模式：低功率模式和正常模式。
　　5.2实验步骤和现象
　　首先给系统上电，等整个系统初始化完毕后，用一张无权限的IC卡在终端系统的RFID模块的识别区进行模拟进门刷卡，结果是终端系统显示"未授权，不予开启"；当使用一张有权限的IC卡刷卡时，主机的SD卡内对此卡信息进行比对并作了进门记录，且及时更新了整体系统室内人员数据，终端系统显示"验证通过"，并将此卡对应的人员的位子上的LED和液晶的电源接通；并且会根据时段开启基本的公用的照明白炽灯；重复几次使用有权限的IC卡刷卡后，若风扇在使用，则会在系统设定的室内人员数目达到后由低功率模式切换到正常模式。之后再使用刚刚的IC卡进行模拟出门刷卡，刷卡通过便会切断相应人员位子上的LED和液晶总电源；不断的出门刷卡，即模拟人员不断离开，当室内人员数目小于设定的数目时，风扇切换到低功率模式；当所有人员离开后，会断掉所有的白炽灯和风扇的电源。
　　6结语
　　实验内容将生活中所有可能遇到的情况都进行了模拟，避免了意料之外的情况发生，而且也检查出了系统在数据传输方面的稳定性和终端控制的可靠性的一些问题。总的来说，系统使用无线通信和有线相结合的传输方案，使用无线收发模块以及有线中央控制系统结合各种模块，构建一个一主多从的无线传感网络。总体实现了智能办公、智能生活，将科技融入到生活中，使人们的生活更加方便，并有利于对办公楼，实验室，私人住宅的实时智能节能化管理。
　　参考文献：
　　[1]《ARMCortex-M3权威指南》作者：（英）姚文详，宋岩译译者：宋岩，出版社：北京航空航天大学出版社，2009年7月.
　　[2]《射频识别RFID原理与应用》作者：单承赣等.出版社：电子工业出版社，2008年.
　　[3]《智能卡技术（第3版）：IC卡与RFID标签》作者：王爱英，出版社：清华大学出版社，2009年11月1日.
　　[4]《ZIGBEE网络原理与应用开发》作者：吕治安，出版社：北京航空航天大学出版社，2008年.

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