中南大学RFID课程设计报告

CENTRAL SOUTH UNIVERSITY 课程设计报告

课程： RFID课程设计

班级：物联网工程1201班

学号： 0909120316 姓名：王兆岳

指导教师：李刚

日期： 2015年4月25日

第一节课程设计选题 (1)

1.1选题背景 (1)

1.2课程设计目标 (1)

1.3课程设计使用的相关语言及数据库 (2)

1.4测试环境 (2)

第二节总体设计 (2)

2.1处理流程概要 (2)

2.2总体架构设计 (3)

2.3总体处理流程 (4)

第三节 PC端具体设计 (4)

3.1PC端模块划分 (4)

3.2出入库控制模块 (5)

3.3信息查询模块 (6)

3.4账号注册模块 (8)

3.5充值缴费模块 (8)

3.6硬件通讯中间件 (10)

第四节移动端具体设计 (11)

4.1剩余车位展示 (11)

4.2停车场线路导航 (12)

4.3个人记录、余额查询 (13)

第五节主要算法 (13)

6.1避免刷卡同时激活入库和出库 (13)

6.2多张卡同时在区域内时的屏蔽 (14)

6.3屏蔽偶发错误 (15)

第六节实验总结 (15)

第一节课程设计选题

1.1选题背景

近几年随着我国高速发展，我国的机动车保有量也在不断攀升，因此楼宇、社区和商业区构建停车场及管理系统就显得十分迫切，构建一套包含车辆进出、停车泊位、缴费结算、资料查询、信息提示等功能的相对完善的管理系统，已成为停车场管理部门的共同愿望，同时由于传统停车场并没有与互联网实现对接，经常造成停车位的浪费或是由于驾驶员不能及时获知停车位已满的消息而导致能源的极大浪费、加剧交通拥堵的状况，基于此我选择停车场管理系统作为本次RFID课程设计的题目。

1.2课程设计目标

在本方案中，效率、正确率、信息的整合、以及便捷性是重点追求的目标。

1.3课程设计使用的相关语言及数据库

编程语言采用JA V A和C++混合编程，C++主要进行底层数据的获取，JA V A主要控制数据的相关算法控制及前台界面展现

数据库部分采用MYSQL，主要基于以下原因：

1)MySQL是一个跨平台的轻量级数据库

2)操作简单，易于使用

3)免费、开源

1.4测试环境

第二节总体设计

2.1处理流程概要

当用户进行刷卡操作时首先经过RFID读卡器及底层C++接口获取到卡信息，随后由JA V A程序进行数据的处理及显示，并存储到数据库以备查询。

安卓终端通过服务器获取到数据库中的相关信息并进行相应的展示（空余车位、

个人记录、余额等等）

2.2总体架构设计

系统分为停车场终端和用户手机终端。

其中停车场终端包括RFID读卡器、管理控制软件、后台数据库三部分组成。

2.3总体处理流程

第三节PC端具体设计

3.1PC端模块划分

PC端模块分为在库查询模块、信息查询模块、账号注册模块、充值缴费模块。

3.2出入库控制模块

在库信息实时显示当前车库内车辆信息，右上角区域模拟停车场的LED显示屏提示收费金额及相关信息

出入库控制通过刷卡操作进行触发，第一次刷卡为入库操作，数据库将记录相应信息；

第二次刷卡为出库操作，由系统判断卡类型及余额金额是否足够实现自动扣费或提示现金缴费。

3.3信息查询模块

信息查询模块提供三种不同的查询方式，其中按照卡片查询需要将卡片放置在RFID读卡器上，系统获取到请求之后会返回与此卡号对应的信息记录并进行相关的显示。

历史记录支持Excel表格导出，方便进行管理

查看车辆信息时需要将卡片放置在RFID阅读器上，界面将显示出该车辆的信

息及相关记录

3.4账号注册模块

按照实际停车场的功能需求将账号分为三个不同的类别（临时卡、储值卡和内部车辆卡）基本初始化流程如下：

3.5充值缴费模块

充值部分需要更改数据库和RFID卡片内存储区两部分的数据：

缴费部分会根据停车时间、卡类型、账号余额来确定需要缴纳的现金的数额（卡余额不足时提示现金收费），大体流程如下：

3.6参数设置

可以对停车场车位总数、收费金额进行灵活地调整，以适应不同的实际需求。

3.7硬件通讯中间件

由于RFID读取接口由C++语言编写，而程序主要语言选择使用JA V A因此应在最大程度上减少对读取接口语言的修改。

基于此采用反向调用的设计理念，由C++来调用JA V A发送硬件数据，JA V A收到信号后进行json打包并通过UDP协议进行网络传输，这样可以最大程度减少对底层代码的修改，并且支持多个数据采集终端（停车场出口往往可能不止一个，而数据存储应该放在同一个服务器上）

由此完成了多张卡数据的获取，及分布式数据采集功能。第四节移动端具体设计

4.1剩余车位展示

首页显示剩余车位的数量（虽然目前看来没有什么太大作用，但设想将整个城市的停车场并入系统，就能够找到最近的车位，从某种程度上减轻城市交通压力和市中心区停车难的问题）

4.2停车场线路导航

停车场路线导航调用高德导航的SDK并植入到程序当中，为路线导航提供支持

4.3个人记录、余额查询

通过输入车牌号或车主名可查询当前的余额信息及相关停车记录情况

第五节主要算法

5.1避免刷卡同时激活入库和出库

在实际使用中由于每1s就会对附近是否有卡片进行一次扫描，经常会出现在A 时刻检测到卡片进行入库，在A+1时刻由于卡片依然在读卡器范围内而被再次扫描导致出库操作的发生。

我们不可能期待用户以很快的速度经过读卡器，也不应该延长扫描的间隔（这样可能会导致某些时刻刷卡无效）。