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无源设备数据采集和通信方面的应用

所谓无源设备是指内部没有电池供电,外部不需要适配器接入的设备,可以理解为没有电源供电的设备,这样的设备类似于我们生活中使用的公交卡或者门禁卡,当与读卡器接触时通过内部的天线获取电能完成数据的读取与通信。

普通的NFC或者RFID的卡片本质上只是实现了内部存储数据的读取或写入,并不能进行外部参数的采集和读取,所以如果需要对外部参数进行检控,需要增加额外的采集电路,以无源测温手环为例,它的基本设计架构是NFC部分+低功耗MCU+温度传感器,NFC部分使用的是既可以支持自身能量获取又可以提供额外供电的芯片,目前这类型的芯片有很多,技术也比较成熟,有兴趣可以百度搜索一下相关的资料。

低功耗MCU及温度传感器部分需要尽可能降低运行功耗,因为NFC天线受制于自身体积和读卡器的大小,本身获取不了多大的电流,所以功耗越低,稳定性越好。常见的型号也很多,有的设计中甚至直接使用裸芯片封装,直接封装到外壳里,这样设备的尺寸和成本都大大的降低了。

先说了功耗的问题,下面我们来看看数据的采集和通信,具体的流程是这样的:当佩戴有手环的人员接近刷卡器时,手环上电,mcu做内部及外部器件的初始化,然后快速读取温度传感器的参数,必要时多次读取,剔除不稳定数据,取平均,然后通过与NFC芯片的交互实现采集数据的发送;同样读卡器设置信息也可以通过NFC部分与MCU之间进行数据交互,实现对测温参数和曲线参数的设置和标定,基本人员的信息注册、修改、删除等常用操作,这样完整的功能就实现了。我们可以在单独的入口处安装读卡器,当佩戴有无源测温手环的人进入时,读卡器可以自动识别人员的信息和体温信息,如果发现异常可以及时报警,这样大大的提高了检测效率,同时在成本方面也由于传统的摄像测温设备,并且检测人员信息的精准性更好。

其实在我看来,如果只是实现上面这样的简单功能还是有一点遗憾,如果我们能够在一个区域内,比如说小区的一些关键位置装上对应的读卡器,这样就不仅能够实现无源温度检测,而且还可以检测每个出口人流量,类似于商场的出口检测。

这样做的好处是如果我们确定了每个时间点,在某些出口位置人员比较聚集,我们可以分析造成的原因,采取一定的措施降低人员的聚集密度,比方说是不是在临近的几个位置做人员分流,这样会大大提高人员流动效率,降低人员聚集密度。

当然,誉龙数字专业人士表示无源设备数据采集设备和通信方面的应用还有很多,不仅仅是小区人员检测方面,在一些公司的办公场所的设备巡更排查,线路故障检测等方面也有很多的应用,这类设备的优点在于,在设备元器件寿命内,基本不需要人员去维护和保养,这样大大的降低了维护成本,同时它的工作模式完全可以按照客户自定义的规则来运行,我们可以一天采集一次数据也可以一年采集一次数据,这对于一些非实时数据提取需求是很有优势的。

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