0 引言
目前國內的大多事業(yè)單位和大型企業(yè)對內部的核心物品管理，如檔案局對重要檔案的管理,，公安局對涉案物品的管理,，大型企業(yè)對重要文件的管理等，由于這些物品存在著高度重要性和較大的流通性,，往往采用二維條碼來記錄物品信息和人工記錄的方式進行管理,，但這種管理方式嚴重影響了核心物品的管理效率，并且無法做到對核心物件的實時監(jiān)控和物品流通過程的追蹤,。
RFID（射頻識別）技術是興起于20世紀90年代的一種非接觸式自動識別技術,，它利用射頻信號和空間耦合傳輸特性實現(xiàn)對被識別物體的自動識別。相對于其他識別技術RFID在數(shù)據(jù)處理,、安全認證等方面具有讀寫速度快,、操作簡便，高可靠和耐用,，可復用,，強穿透，安全加密性，記憶容量大,、一卡多用,，體積小，隱蔽性好等優(yōu)點,。
因此RFID技術為我們設計一種可行的,，高效的物品實時監(jiān)控管理系統(tǒng)提供了基本條件。
1 系統(tǒng)結構設計
核心物品監(jiān)控管理系統(tǒng)框圖如下圖1所示,。
圖1 核心物品監(jiān)控管理系統(tǒng)框圖
系統(tǒng)特點：
?。?）使用靈活且不可去除和損毀的RFID標簽。核心物品實時監(jiān)控管理系統(tǒng)采用不同封裝形式的無源RFID卡或軟標簽,，可分別采用背膠,、掛環(huán)或內插的物理方式附著于重要物品，保證不可去除,、損毀或撕毀即損毀,，成為物品的有機部分。
?。?）多功能的目標識別和管理,。核心物品實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的無源RFID讀寫器，通過讀取核心物品上的標簽,，讀取核心物品的各種信息，比如卡號,、物品名稱,、物品描述、責任人,，是否外出,，是否需要報警等。
?。?）提供Ethernet接口,。核心物品實時監(jiān)控管理系統(tǒng)提供Ethernet接口，物品柜采集到的重要數(shù)據(jù)通過Ethernet傳輸?shù)缴衔粰C,，用戶可根據(jù)自己的需求開發(fā)所需要的上層軟件對整個系統(tǒng)進行最高效率的管理,。
（4）完全確保100%的識別率,。核心物品實時監(jiān)控管理系統(tǒng)的無源RFID讀寫器可同時識別在物品柜中高達200個的標簽識別,，柜體尺寸可在1.5m×0.8m×0.6m的范圍左右。
?。?）對不在監(jiān)控內和非法搬移的物品報警,。對本來應該在物品柜中而監(jiān)測不到，或物品非法外出的情況及時通過軟件和硬件報警。
?。?）可以將密碼和指紋模塊等與物品柜有機結合,，實現(xiàn)對使用人和物品的全面定位和跟蹤。
2 系統(tǒng)硬件
系統(tǒng)硬件主要包括如下：
?。?）RFID文件柜：RFID物品柜是該系統(tǒng)的硬件核心部分,，RFID讀寫器，天線以及系統(tǒng)中控模塊都裝配于柜體中,，其基本結構如圖2所示,。
圖2 RFID物品柜基本結構
（2）電子標簽：標簽與每個物品一一對應,，并根據(jù)實際情況,，固定在物品表面或物品中，并確保不被撕下等,。
?。?）RFID讀寫器及天線：主要是針對重要的門禁和地方設置物品的動態(tài)流動的采集數(shù)據(jù)，讀取物品的ID號,，通過網絡與系統(tǒng)連接數(shù)據(jù)傳輸,。確保物品的實時和動態(tài)跟蹤。
?。?）中控模塊：用于對物品柜信息和物品信息的采集及傳輸控制,。嵌入于柜體中，主要包括電源管理模塊,、數(shù)據(jù)采集板,、工控板及相關外圍模塊。
?。?）其它硬件部分：服務器,、上位PC機等。
3 中控模塊設計
中控模塊是整個系統(tǒng)硬件的核心部分,，其結構框圖如圖3所示,。
圖3 中控模塊
3.1 電源管理模塊
將交流220V電源轉換為系統(tǒng)內部所需的直流3.3V及直流5V電源，并直接對數(shù)據(jù)采集模塊和工控板的電源進行管理,。由于如出現(xiàn)斷電這種突發(fā)事件時,，我們需要聲光報警模塊繼續(xù)工作，因此在電源模塊中加入電池模塊并對其管理,，如圖4所示,。
圖4 電源管理模塊
通過電源管理模塊，我們能有效地對數(shù)據(jù)采集板和工控板的電源供應進行管理,，并且能在突發(fā)事件發(fā)生時,，通過電池模塊繼續(xù)保持系統(tǒng)的正常運作，滿足用戶的使用要求。
3.2 數(shù)據(jù)采集板
對文件柜內部及外部環(huán)境進行檢測,，并將采集到的數(shù)據(jù)進行處理,，通過串口發(fā)送給工控板。同時接受工控板發(fā)送的命令對文件柜門的開關,、聲光報警和散熱風扇進行控制,。數(shù)據(jù)采集板控制芯片我們選用MSP430F123，便能完全達到我們需要的性能,，硬件設計圖如圖5所示,。
圖5 數(shù)據(jù)采集板
其包括的外圍模塊有：1）聲光報警模塊：當有特殊事件發(fā)生時，系統(tǒng)控制聲光報警模塊發(fā)出報警,；2）散熱風扇：當柜體內溫度超過設定范圍時啟動,，達到控制柜體內溫度的作用；3）溫度和振動傳感器：對物品柜的實時狀態(tài)進行監(jiān)測,；4）光耦模塊：實時監(jiān)測文件柜門的開關狀態(tài),；5）電磁鎖：系統(tǒng)通過對電磁鎖的上電斷電來控制文件柜門的開關；6）數(shù)據(jù)存儲模塊：對數(shù)據(jù)進行存儲,。
通過數(shù)據(jù)采集板,，系統(tǒng)可對文件柜周圍環(huán)境進行全面實時有效的監(jiān)測。
3.3 工控板
對用戶認證輸入模塊輸入的數(shù)據(jù)進行驗證,，用戶可以根據(jù)自身情況進行選擇認證模塊,，如：數(shù)字按鍵、讀卡器,、指紋模塊,、攝像頭等認證方式。同時可通過視頻音頻輸出模塊,，將反饋信息通過視頻和音頻的形式輸出。
工控板接收數(shù)據(jù)采集板以及RFID讀卡器所讀到的數(shù)據(jù),，然后將數(shù)據(jù)處理后通過Ethernet發(fā)送到服務器,。
4 結束語
本文針對現(xiàn)國內各事業(yè)單位和大型企業(yè)，對核心物品管理缺乏效率以及無法實施監(jiān)控追蹤的缺點,，基于RFID技術提出了一種有可行性和實用性的監(jiān)控管理系統(tǒng),。
中控模塊的設計使整個系統(tǒng)具有了極高的安全性和擴展性，提供的Ethernet接口使用戶能夠實時地遠程跟蹤所關注的物品,，整個系統(tǒng)為RFID技術和嵌入式技術的結合應用在國內做出了一個典范,。