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基于NFC技术的智能巡检系统设计 　　摘 要：为满足安全巡检的需求，提高巡检的操作便捷性和实时性，文中提出并设计了一个基于NFC技术的智能巡检系统。结合移动通信和NFC近场通信技术，使用App读取巡检标签信息，通过网络通信协议上传记录结果，并在Web后台通过MySQL数据库实现统一实时管理。 　　关键词：NFC；巡检；Android；Java 　　中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）02-00-03 　　0 引 言 　　随着社会的飞速发展，信息化应用需求不断增加，用于支撑网络通信的设备规模也日益扩大，为了设备持续高效的运转，并及时排查存在的安全隐患，制定高效、便捷的巡检方案变得越来越重要[1]。目前常用的巡检方案多为粘贴标签、纸面记录和拍照记录等方式，其弊端显而易见。巡检人员的操作流程繁琐，不能实时有效的反馈并进行科学管理等。本文基于NFC技术设计了一套智能巡检系统，该系统能够实时高效的对巡检进行管理，及时发现隐患并反馈安全问题。NFC技术自2003年被提出以来，在各大领域均发挥了重大作用，如防伪溯源、移动支付和名片管理等[2]。NFC技术成本较低、方便易用，它可以通过芯片、无线和软件的组合来实现各种设备间的小范围通信[3]，并满足巡检系统的各种设计需求。在智能手机上集成NFC模块也使得本方案的实现成本得以降低，并不需要特别定制的读卡器等设备。本文手机端的设计基于Google公司提供的Android系统平台。 　　1 相关技术介绍 　　1.1 NFC技术介绍 　　NFC（Near Field Communication，NFC）技术为非接触式射频识别技术（RFID）的一种扩展，与互联互通技术相互结合演变而来[4]，在ISO/IEC 18092定义了与NFC相关的技术细节[5]。由NXP公司提议发起，Sony、Nokia等国际著名硬件厂商联合推出。共作用频带为13.56 MHz，大约可传输距离为10 cm[6]。 　　NFC技术在单一芯片上结合了感应式读卡器功能、感应式卡片技术，能够在短距离范围内迅速与其它兼容设备建立?p向连接和识别，因此安全性相对较高。同时，NFC技术定义了多种工作模式，其主要区别在于设备间通信的RF射频场是否由本设备发出，如果由NFC设备自身产生，则其工作在主动模式，在该模式下，当一台NFC设备向另一台发送数据时，通过对等网络通信标准模式发起，通信的发起设备与目标设备都需要发出RF射频场，并通过该射频场进行通信[7]；如果由其他设备产生射频场，则该设备工作于被动模式。目标设备利用感应的电动势提供自身工作所需电源，应用负载调制（Load Modulation）技术进行数据收发。主动模式的设备通常具有自己的供电单元，如NFC的读卡器和具有NFC功能模块的手机等。而被动模式无需供电单元，如NFC的卡片和标签等。此通信机制与基于ISO14443A、MIFARE和FeliCa的非接触式智能卡兼容[8]。 　　1.2 Android技术介绍 　　Android系统由Google公司于2007年11月正式发布。该系统发布后迅速拥有广大的用户数量和应用市场。通常，Android系统自下向上分为四层，分别为Linux内核层、系统库层、应用框架层、应用层[9]。其中，Linux内核层包括安全机制、内存管理、进程管理、网络堆栈以及相关的驱动模块，位于硬件和软件之间，提供与硬件的交互。系统库则包含了运行提供服务的一项C/C++库，核心库中包含了Java核心类库的大多数功能及Java运行的虚拟机环境。应用框架层则为系统的应用提供了调用库函数的API框架。应用层是数目繁多的Android应用程序[10]。Android架构图如图1所示。 　　2 系统概述 　　本文设计的NFC智能巡检系统将移动终端和待管理设备紧密结合，可通过扫描带有NFC标签的工牌确认巡检人员的身份。巡检人员扫描在设备上贴有记录设备信息的NFC标签，即可记录信息及巡检路线，当出现安全问题时，也可以通过系统及时反馈问题，极大地简化了人员的操作流程，达到了科学高效管理设备的目的。系统共分为六大功能模块： 　　（1）后台监控系统。后台系统可以管理、监控各模块的运行情况，在数据库中记录、比对各信息。 　　（2）身份识别模块。通过扫描巡检人员带有NFC模块的工牌，比对NFC的加密信息，实现识别巡检人员，明确责任人的目的。 　　（3）设备管理模块。该模块用于记录各设备的型号、参数等基本信息和是否运转正常等管理数据。 　　（4）路线巡检模块。该模块用于记录、显示巡检人员的巡检路线，查看是否存在遗漏或者未到达等情况。 　　（5）信息记录模块。该模块用以实现巡检人员记录、反馈各设备运转信息及巡检结果等功能。