光交箱RFID快速插線方案

運營商反映,路邊光交箱里的ODF架,存在插線亂、易出錯、操作時間長等問題,希望在不改變現有設備的情況下,盡量改善這些問題點,一年工作人員過去操作6次,每次的操作時間為10多分鐘。
解決方案從幾方面進行考慮:
1. 不能改變現有的設備;
2. 由于設備數量多,所以成本要盡量低;
3. 室外環境千差萬別,要求安裝便攜;
4. 設備采用電池供電,并要求一個電池要工作半年以上。
一、 全RFID天線板
1. 方案介紹
如圖1 全RFID天線板效果圖。所示,72芯的ODF架總共有6行12列,行方向自下到上分別是標記為ABCDEF,列方向從左到右標記為從1到12,考慮成本及功耗,每一行由一個RFID模塊進行管理。天線的尺寸為20mm×30mm,模塊的尺寸為25mm×35mm。
每條線纜上以前都是貼一張紙標簽,現換成貼一張RFID標簽,RFID標簽里記錄一個唯一ID號,在系統上每個ID號對應著該線纜的安裝信息。具體操作是,如果目標線纜要安裝在E10的位置,即在E行第10號刷一下,此時E10相應位置的指示燈會亮起,讀取距離為2cm以內,離開指示燈即滅。

圖1 全RFID天線板效果圖
2. 技術分析
技術難點是天線之間的距離過近,同時工作時會相互影響,導致讀標簽失敗。另外,按順序輪詢讀取的話,如12345….;由于輪詢速度比較快,如果標簽放置在1和2號天線中間,即會被同時讀取到。解決的方式是加入一套嚴密的算法,使輪詢到天線工作時,其上下左右天線不工作,以保證讀取的效果最佳。
3. 優勢及不足
全RFID天線的最大亮點是操作方便易上手。工作員操作非常易懂,面板也比較大,人與物的交互性比較好。劣勢如下:
1. 刷卡響應速度稍慢,按每12個天線為一組輪詢,響應時間預估接近1秒;
2. 功耗比較高,因為一旦工作即所有天線都在進行輪詢工作,工作板上會有一個開關,工作時即打開,離開時即關閉,以此節省功耗,但此方案還是功耗最大的一個;
3. 尺寸比較大,面板的寬度大約為35cm;
4. 成本較高,因為每個天線需要對應一顆讀卡芯片。
4. 數據上傳
控制板板通過藍牙通訊,作為從機與手機匹配通訊。手機需開發APP,實現發送命令以讀取緩存在控制板的刷卡數據(標簽ID),再通過2G/3G/4G移動網絡上傳到遠程服務器。
二、 按鍵RFID控制板
1. 方案介紹
如圖2所示,將《全RFID天線板》的方案中的天線換成可恢復按鍵,每個按鍵的尺寸為12mm×12mm,模塊的尺寸為56mm×36mm。
與《全RFID天線板》方案相同,每條線纜都貼一張RFID標簽,具體操作是,如果目標線纜要安裝在E10的位置,即在E行第10號按一下按鍵,此時面板上的相應按鍵即亮綠燈,等于告訴系統對端的位置,然后再將對應線纜的RFID標簽在相應位置上刷卡,上下都可以刷,讀取成功后,相應按鍵的燈滅掉。

圖2 按鍵RFID控制板效果圖
2. 技術分析
將天線換成按鍵,技術實現簡單,唯一注意的是確認按鍵后,要讓工作員盡最大的方便刷卡,所以按鍵RFID控制板設計了兩個RFID模塊。
3. 優勢及不足
按鍵RFID控制板的優勢是比較明顯的,有以下幾點:
1. 節省功耗,平時控制板處休眠狀態,只有當板上的任一按鍵激活時,RFID讀寫才工作,極大地節省了控制板的功耗;
2. 成本低,按鍵硬件成本低,控制板的成本集中在RFID讀寫方面;
3. 準確度高,由于按鍵是物理接觸,所以在人為不出錯的情況下,可以做到百分之百準確;
4. 尺寸小,面板的寬度大約為25cm。
按鍵RFID控制板只有一個劣勢,即相對于《全RFID天線板》多了一個步驟,需要按對端的按鍵。但考慮按鍵在日常生活中是很常見的,所以人物交互性還比較高。
4. 數據上傳
控制板通過藍牙通訊,作為從機與手機匹配通訊。手機需開發APP,實現發送命令以讀取緩存在控制板的刷卡數據(標簽ID),再通過2G/3G/4G移動網絡上傳到遠程服務器。
三、 按鍵顯示RFID控制板
1. 方案介紹
如圖3所示,采用按鍵輸入的方式,整個面板的尺寸可以做到12cm×12cm,如果目標線纜要安裝在E10的位置,即在面板上輸入E10,此時顯示屏會顯示“E10”。
與《全RFID天線板》方案相同,每條線纜都貼一張RFID標簽,工作員確認輸入后,在讀卡區刷對應的RFID標簽即可。

圖3 按鍵顯示RFID控制板效果圖
2. 技術分析
技術實現簡單,小巧便攜,帶有顯示容易核對,其它與《按鈕RFID控制板》一致。
3. 優勢及不足
按鈕顯示RFID控制板的優勢如下:
1. 小巧便攜,整個面板可以做到12cm×12cm;
2. 輸入自由,無需找位置,如果有多個ODF架的話,可以增加按鍵或是輸入類似“2E10”,表示第2個ODF架的E行第10個的對端位置;
3. 節省功耗,平時控制板處休眠狀態,只有當板上的任一按鍵激活時,RFID讀寫才工作,極大地節省了控制板的功耗。
按鈕顯示RFID控制板的不足之處可能是人與物的交互步驟多,如輸入“2E10”,需要換4個鍵和刷一次標簽,共5步,而用《全RFID天線板》方案只需1步。
4. 數據上傳
控制板通過藍牙通訊,作為從機與手機匹配通訊。手機需開發APP,實現發送命令以讀取緩存在控制板的刷卡數據(標簽ID),再通過2G/3G/4G移動網絡上傳到遠程服務器。
四、 手機RFID指引
1. 方案介紹
如圖4所示,手機配置一個音頻接口RFID讀卡機,手機端運行一個APP軟件,通過GPRS與按線管理后臺數據庫對接,此方案光交箱里不需要再加其它設備。
與《全RFID天線板》方案相同,每條線纜都貼一張RFID標簽,具體操作是,如果目標線纜要安裝在E10的位置,即在手機軟件上的E行第10個的位置按一下,此時相應區域顯示為灰色,等于告訴系統對端的位置,最后點擊“同步上傳系統”即可完成同步上傳。

圖4 按鍵RFID控制板效果圖
2. 技術分析
技術難度主要集中在軟件APP的設計上,手機端的音頻接口讀卡器如果不方便,可以讓工作員隨身攜帶一臺手持PDA。
3. 優勢及不足
手機RFID指引的最大優勢是成本低,充分利用了手機這個媒介,功耗的問題也交給手機等移動設備。但是不足的地方也比較明顯:
1. 手機屏幕或是手持PDA的屏幕一般比較小,工作員操作不便;
2. 人物交互性不友好,如輸入“E10”,即需要打開手機,選擇到E10的位置,選擇有可能需要移動背景尋找,最后點擊上傳系統,總共需要4~5步左右。
3. 戶外操作,有可能顯示不夠明顯,加上戶外天氣差別大,溫度高會有汗水,溫度低會戴手套,都會影響到選擇的準確性;
4. 由于不是獨立供電,假如手機沒電或是手持設備沒電的情況下,即操作不了。