基于高频RFID技术的密集档案管理系统的设计及实现
发布时间：2021-01-01 07:36
密集档案管理系统是一种以回转库和密集架等自动化设备为载体的、软硬件综合的档案管理系统,广泛应用于部队、武警、政法系统等政府部门,使得档案管理更加安全、方便,降低了管理成本。随着档案管理智能化和精细化等要求的提高,现有密集档案管理系统缺少快速盘点、精确定位和实时闭环管理的问题日益突出,RFID技术是解决此类问题的有效技术手段。基于以上背景,论文以ISO14443协议的高频RFID技术为基础,开展具有快速盘点、实时监控、闭环控制以及定位到本功能的密集档案管理系统的研究与设计。主要工作内容包括:（1）在需求分析的基础上,完成对系统总体架构的设计,建立了基于Linux工控屏、嵌入式射频主控板、高频ISO14443协议的射频读写器以及LED定位指示灯板的系统组成,确定了各个模块之间的接口关系和通信协议;（2）深入分析射频通信原理,设计了一种适用于密集档案系统的、由射频天线和射频开关组成的阵列式射频读写器,完成了天线的阻抗匹配和功率调节;（3）完成了射频主控板的设计,确定了射频主控板与射频读写器的连接关系;利用广播结合时间片轮转的通信模式优化软件设计,实现了档案与射频天线的点对点管理、档案RFID...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型回转库实物图
硕士学位论文基于高频RFID技术的密集档案管理系统的设计及实现72基于RFID技术的密集档案管理系统的总体设计2.1密集档案管理的系统需求密集架、档案柜和回转库是典型的密集档案存储设备，目前国内典型的体系结构和使用方式如图2.1所示。图2.1典型回转库实物图图2.2典型密集架实物图如图2.1、图2.2所示，通常档案存储设备控制系统由三部分组成：控制器（PLC或单片机）、电机和人机交互组态屏。档案管理员通过上位机的档案管理MIS系统完成档案接收、发送、借阅等业务逻辑，同时通过RS485等现场总线控制系统的运行；人机交互组态屏则实现单台设备的手动控制。这种自动化的档案存储系统改变了传统的人工管理档案方式，一定程度上提高了档案管理效率。但是相对于越来越大的档案规模和智能化、精细化程度更高的管理要求，依然存在以下问题：（1）档案盘点困难档案盘点是确定档案是否在正确存储位置的重要工作。目前使用的档案管理系统不具有自动获取档案位置信息的功能，必须依靠人工手动盘点，费时费力且易出错。随着档案规模的增大，该问题更加严重。（2）无法监控档案状态实时监控是保证档案内容安全的重要手段。目前使用的档案管理系统不能实时监控档案，对于错误取出档案行为或者恶意操作档案行为，无法及时发现并挽回损失。（3）扩展性差
硕士学位论文基于高频RFID技术的密集档案管理系统的设计及实现113.3W，即3.3V1A。从灯板上只有一个8位移位寄存器和8个独立LED，从灯板直接使用主灯板输出的3.3V电源。主灯板和从灯板通过移位寄存器级联控制多级LED显示。2.4定位到本的方案设计“定位到本”即档案管理系统不仅需要监控每一份档案是否在库，还需要定位到每一份档案的具体位置。如图2.5所示，在天线、电子标签密集分布的情况下，天线之间、天线与标签之间的射频干扰会非常严重，怎样避免冲突、正确的读取卡号，是档案管理系统进行档案管理的基矗图2.5密集档案排列示意图一般来说，在射频读写器的天线感应范围内存在多张电子标签，根据ISO14443射频协议的防冲突检测机制可知，射频芯片会按照卡号末位从小到大的顺序依次将标签读出，因此不能确定该天线对应的档案。例如，天线2读到3个档案盒上的电子标签，分别为标签1、标签2、标签3，这时就无法确认2号档案存储位置摆放的是档案1、档案2、还是档案3。如图2.5所示，相邻档案盒的中心距为40mm，圆形电子标签直径为35mm，天线长度为70mm，宽度为35mm。在射频读写器完成天线阻抗匹配和功率调整后，该天线的最大读取距离为30mm，因此只要天线与标签距离调整到一定距离，就只能读到距离天线最近的1个标签。经过多次试验发现，当天线与标签距离小于10mm时，可以读取3个标签；当距离在10~20mm时，读取标签数量不确定，为1~3个；当距离在20~30mm时，只能读取1个标签，即距离天线最近的标签。所以，本文规定天线与标签的距离必须在25±3mm范围内，由此解决了天线与电子标签之间的串读问题，实现了天线与电子标签（档案盒）唯一对应。但是，若有两个相邻的天线同时发出射频信号，例如天线4和天线5，那么天线之间的射频信号也会相互干扰，
【参考文献】：
期刊论文
[1]法律视野中的破产企业档案保管及其市场化规制[J]. 孙军. 档案学研究. 2018(05)
[2]氧化锌压敏电阻特性的分析[J]. 刘国庆,关亮亮. 南方农机. 2018(18)
[3]手机二维条码在档案管理中的实践探索[J]. 臧明智. 通讯世界. 2017(19)
[4]基于RFID的消防院校住房智能档案柜设计[J]. 李怀义. 现代制造技术与装备. 2017(05)
[5]基于RFID的智能档案管理系统的应用实现[J]. 王莉莉. 广东科技. 2015(24)
[6]意法半导体推STM32超值系列微控制器[J]. 于博. 中国电子商情(基础电子). 2013(08)
[7]RFID系统在档案管理中的应用及存在问题探析[J]. 赵海峰. 兰台世界. 2013(14)
[8]STM32直接驱动RGB接口的TFT数字彩屏设计[J]. 李钢,王飞. 单片机与嵌入式系统应用. 2011(08)
[9]嵌入式设备与以太网互连系统的设计[J]. 刘映杰,马义德,李升刚,夏春水. 微计算机信息. 2008(08)
[10]自动转换收发状态的RS-485信号分配器的设计[J]. 张红兵,黄石生,周漪清. 电测与仪表. 2005(03)
硕士论文
[1]超高频RFID读写器基带自干扰信号抑制技术研究[D]. 徐瑞.电子科技大学 2018
[2]基于RFID技术的档案管理系统的设计与实现[D]. 吴瑕.大连理工大学 2017
[3]高线性宽带非对称SPDT射频开关设计[D]. 耿红亮.浙江大学 2017
[4]RFID宽带小型化天线的研究与设计[D]. 辛永豪.西南交通大学 2017
[5]基于ISO14443A的NFC数字核心模块设计[D]. 赵娟.湖南大学 2015
[6]基于密集架的智能仓储管理系统设计及实现[D]. 张芬.南京理工大学 2014
[7]回转库控制系统的设计与实现[D]. 何鹏兵.南京理工大学 2014
[8]非接触式IC卡刷卡机系统的设计[D]. 吴健.南京理工大学 2012
[9]等离子电视的设计与实现[D]. 余深水.电子科技大学 2006
本文编号：2951196
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：83 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
典型回转库实物图
硕士学位论文基于高频RFID技术的密集档案管理系统的设计及实现72基于RFID技术的密集档案管理系统的总体设计2.1密集档案管理的系统需求密集架、档案柜和回转库是典型的密集档案存储设备，目前国内典型的体系结构和使用方式如图2.1所示。图2.1典型回转库实物图图2.2典型密集架实物图如图2.1、图2.2所示，通常档案存储设备控制系统由三部分组成：控制器（PLC或单片机）、电机和人机交互组态屏。档案管理员通过上位机的档案管理MIS系统完成档案接收、发送、借阅等业务逻辑，同时通过RS485等现场总线控制系统的运行；人机交互组态屏则实现单台设备的手动控制。这种自动化的档案存储系统改变了传统的人工管理档案方式，一定程度上提高了档案管理效率。但是相对于越来越大的档案规模和智能化、精细化程度更高的管理要求，依然存在以下问题：（1）档案盘点困难档案盘点是确定档案是否在正确存储位置的重要工作。目前使用的档案管理系统不具有自动获取档案位置信息的功能，必须依靠人工手动盘点，费时费力且易出错。随着档案规模的增大，该问题更加严重。（2）无法监控档案状态实时监控是保证档案内容安全的重要手段。目前使用的档案管理系统不能实时监控档案，对于错误取出档案行为或者恶意操作档案行为，无法及时发现并挽回损失。（3）扩展性差
硕士学位论文基于高频RFID技术的密集档案管理系统的设计及实现113.3W，即3.3V1A。从灯板上只有一个8位移位寄存器和8个独立LED，从灯板直接使用主灯板输出的3.3V电源。主灯板和从灯板通过移位寄存器级联控制多级LED显示。2.4定位到本的方案设计“定位到本”即档案管理系统不仅需要监控每一份档案是否在库，还需要定位到每一份档案的具体位置。如图2.5所示，在天线、电子标签密集分布的情况下，天线之间、天线与标签之间的射频干扰会非常严重，怎样避免冲突、正确的读取卡号，是档案管理系统进行档案管理的基矗图2.5密集档案排列示意图一般来说，在射频读写器的天线感应范围内存在多张电子标签，根据ISO14443射频协议的防冲突检测机制可知，射频芯片会按照卡号末位从小到大的顺序依次将标签读出，因此不能确定该天线对应的档案。例如，天线2读到3个档案盒上的电子标签，分别为标签1、标签2、标签3，这时就无法确认2号档案存储位置摆放的是档案1、档案2、还是档案3。如图2.5所示，相邻档案盒的中心距为40mm，圆形电子标签直径为35mm，天线长度为70mm，宽度为35mm。在射频读写器完成天线阻抗匹配和功率调整后，该天线的最大读取距离为30mm，因此只要天线与标签距离调整到一定距离，就只能读到距离天线最近的1个标签。经过多次试验发现，当天线与标签距离小于10mm时，可以读取3个标签；当距离在10~20mm时，读取标签数量不确定，为1~3个；当距离在20~30mm时，只能读取1个标签，即距离天线最近的标签。所以，本文规定天线与标签的距离必须在25±3mm范围内，由此解决了天线与电子标签之间的串读问题，实现了天线与电子标签（档案盒）唯一对应。但是，若有两个相邻的天线同时发出射频信号，例如天线4和天线5，那么天线之间的射频信号也会相互干扰，
【参考文献】：
期刊论文
[1]法律视野中的破产企业档案保管及其市场化规制[J]. 孙军. 档案学研究. 2018(05)
[2]氧化锌压敏电阻特性的分析[J]. 刘国庆,关亮亮. 南方农机. 2018(18)
[3]手机二维条码在档案管理中的实践探索[J]. 臧明智. 通讯世界. 2017(19)
[4]基于RFID的消防院校住房智能档案柜设计[J]. 李怀义. 现代制造技术与装备. 2017(05)
[5]基于RFID的智能档案管理系统的应用实现[J]. 王莉莉. 广东科技. 2015(24)
[6]意法半导体推STM32超值系列微控制器[J]. 于博. 中国电子商情(基础电子). 2013(08)
[7]RFID系统在档案管理中的应用及存在问题探析[J]. 赵海峰. 兰台世界. 2013(14)
[8]STM32直接驱动RGB接口的TFT数字彩屏设计[J]. 李钢,王飞. 单片机与嵌入式系统应用. 2011(08)
[9]嵌入式设备与以太网互连系统的设计[J]. 刘映杰,马义德,李升刚,夏春水. 微计算机信息. 2008(08)
[10]自动转换收发状态的RS-485信号分配器的设计[J]. 张红兵,黄石生,周漪清. 电测与仪表. 2005(03)
硕士论文
[1]超高频RFID读写器基带自干扰信号抑制技术研究[D]. 徐瑞.电子科技大学 2018
[2]基于RFID技术的档案管理系统的设计与实现[D]. 吴瑕.大连理工大学 2017
[3]高线性宽带非对称SPDT射频开关设计[D]. 耿红亮.浙江大学 2017
[4]RFID宽带小型化天线的研究与设计[D]. 辛永豪.西南交通大学 2017
[5]基于ISO14443A的NFC数字核心模块设计[D]. 赵娟.湖南大学 2015
[6]基于密集架的智能仓储管理系统设计及实现[D]. 张芬.南京理工大学 2014
[7]回转库控制系统的设计与实现[D]. 何鹏兵.南京理工大学 2014
[8]非接触式IC卡刷卡机系统的设计[D]. 吴健.南京理工大学 2012
[9]等离子电视的设计与实现[D]. 余深水.电子科技大学 2006
本文编号：2951196
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