基于RFID技术的智能抄表收费系统

　　RFID技术在售水系统的应用，改变了传统抄表收费模式，用非接触式智能卡实现“先付费再用水”和持卡消费的模式，提高企业效率和资金回收率，减少抄表劳动强度，促进企业管理的信息化和现代化。

　　RFID系统工作原理

　　1 硬件组成

　　(1)标签(Tag)。由耦合元件及芯片组成，每个标签具有惟一的电子数据，附着在物体上识别目标对象。

　　(2)阅读器(Reader)。读取电子标签信息的设备，可设计为手持或者固定式。用以发射无线电射频信号，并接收由电子标签反射回的信号，经处理后获得标签数据信息。

　　(3)天线(Antenna)。在电子标签和阅读器之间传递设备信号，控制数据的获取和通讯联系。一般天线和阅读器整合在一起。

　　2 工作原理

　　RFID的工作原理，阅读器在一定区域内发射电磁波。电子标签内有一个谐振电路，当标签进入磁场时，就能产生感应电流获取能量、时钟和指令，并将有用数据以反向散射调制的方式发射出去。阅读器接收到此标签的数据并进行解码后，送入中央信息系统进行数据处理。这样，阅读器通过天线可实现无接触式的读取并识别电子标签中所保存的数据，达到自动识别物体的目的。

　　软件系统组成部分

　　软件系统设计采用了模块化设计方式，主控程序包括系统初始化、中断类型判断、显示处理、功耗模式处理等。系统初始化包括对端口、中断、LCD控制寄存器的设置，系统初始化以后，进入节能模式，直到有中断源将其唤醒，再进入相应中断服务程序。功能模块子程序包括：刷卡子程序、水表故障子程序、阀门控制子程序和水流量采集子程序。

　　RFID售水系统解决方案特点

　　1 系统的功耗问题

　　传统的水表无需电源，即使有电源也容易被主观切断，造成系统无法工作。因此智能表采用碱性干电池进行供电，但是电池的容量有限，水表的功耗问题研究就显得尤为重要。智能表的能耗主要由3项组成：第一项是单片机运行和LCD显示的能耗。第二项是智能表执行单元运行时的瞬间能耗。第三项是一些声音报警等辅助功能的功耗。其中第一项是最主要的，所以首先要对单片机进行功耗分析，对应用运行中的有效功耗和无效功耗分别做时间和空间域划分，集中有效功耗的时间和空间域，同时应用软件优化程序达到综合降耗效果。

　　2 数据的自动纠错

　　为防止盗水现象，我国大部分水表均安装于室外，长年处于干扰的环境下，受到外界的强电、强磁等干扰时，可能发生数据混乱现象。虽然较少发生，但用户表数量多，覆盖面广，应引起重视。针对这种想象，采用了数据自动纠错技术：增大存贮器的容量，把数据同步存放在5个不同的位置，读取数据时，同时从5处读取，对读取的进行分析，只要其中的3处以上相同，就认为数据是有效的，同时，对出现错误的数据进行纠错处理。这样就会减少因智能表非主观混乱而产生的纠纷。

　　3 防振动设计

　　智能表因水流经过产生的振动，会引起磁敏元件的多次计数和采样，造成电子计数和轮计数不一致，针对这个问题，可运用迟滞比较器的技术，将磁敏元件做成特殊的迟滞器，当磁敏元件吸合时，磁铁需靠近磁敏元件5 mm，但要使磁敏元件断开，则需使磁铁离开磁敏元件至8 mm，这样就能有效解决振动动情况下乱计数的问题。