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摘要：在起重机械人机交互系统研究过程中，可以借助于RFID射频识别技术，构建新形式的人机交互接口。本文对RFID技术内容进行总结，并从系统体系架构、RFID射频识别、无线数据通讯及组网、无线通讯协议、信息管理服务平台、技术实现及应用六方面，论述了基于RFID技术的起重机械人机交互系统内容。
关键词：RFID技术；起重机械；人机交互系统
前言：
我国属于制造行业大国，尤其是在最近几年的时间之中，建筑行业发展机会越来越多，起重机械等设备得到了广泛应用。但从实际情况中可以看出，我国特种设备事故发生频率较高，最为直接的影响因素为人的不安全行为和机械的不安全状态，以及不良的生产环境，这也使得相关事故频繁出现，增加了企业损失。
1.RFID技术内容
1.1RFID技术性质
该项技术在应用过程中，属于一种非接触自动识别技术，通过电磁传播和空间电磁感应完成通信过程，实现标志对象的自动识别。一般情况下，RFID技术的自身应用原理，在被识别对象上安装具体的RFID技术标签，如果标签信息处于RFID阅读器的读取范围，则标签和阅读器便会建立起相应的通信联系方式，确保标签可以向阅读器发送编号和存储数据等信息，并实现对信息的充分解码，之后再计算机的配合之下，完成整个信息处理操作。
1.2RFID技术的应用领域
随着科技的发展，RFID技术应用范围越来越广，现如今，已经与人们日常生活产生了密切联系，甚至已经成为了未来信息社会建设的基础技术类型。从以往各项应用领域应用中可以看出，RFID技术最具效果的应用包括以下几方面，即仓库管理、日用品销售、包裹管理、高速公路收费管理、文件管理等等。除此之外，RFID技术已经成为了IT行业发展中必不可少的组成部分，各个大型软件企业对其进行了深入新研究，并制作了很多软硬件产品，针对相关系统问题提出具体的解决策略。站在实际应用角度来说，有很多大型企业开始对RFID技术进行创新性研究，确保其强化工作效率同时，也能为客户提供相应的增值服务。从标签领域发展过程中可以看出，RFID技术标签要比条形码的读取速度更快，存储空间也较大，工作适应能力极强，可以将多种优势结合到一起，确保RFID技术的应用领域更加完善[1]。
2.人机交互系统概述
所谓人机交互，主要是借助于交互式计算机系统，开展设计和评价等一系列操作，并围绕相关学科进行全面研究。站在狭义角度来说，人机交互技术的应用，属于是人与计算机之间的信息交换过程，其中涉及到的内容有计算机和计算机刀刃信息交换等内容。一般情况下，人机交互系统在设计过程中，具备较强的综合性特点，该项内容与认知心理学、多媒体技术以及虚拟现实技术等内容息息相关。相比之下，人机交互研究内容极为广泛，涵盖内容很多，如建模、设计以及评价等等。例如，在人机交互界面设计上，需要对模型和设计方法进行全方位展示，尤其是在友好的交互界面设计上，与交互模型和设计方式息息相关。所以说，在整个人机交互界面研究过程中，其模型和设计方法的确认显得十分重要。另外，在具体可用性分析和评估操作过程中，所涉及到的人机交互性能需要与用户目标保持一致，并为其提供便捷性操作，这对于后续可用性和可行性分析工作的开展显得极为重要，强化其评估效果。
3.基于RFID技术的起重机械人机交互系统内容
3.1系统体系架构
在具体人机交互识别系统应用过程中，主要涉及到的内容有射频识别终端盒管理终端。其中，识别终端主要涉及到射频读卡器、无线发射模块以及行车开关控制等等，管理人员可以在识别卡之中输入不同作业人员的信息，这样一来，工作人员便可以控制好属于自己的起重机权限。从作业人员解锁操作之后，起重机将会处于运行状态，此时，相关工作人员还需要对起重机的运行状态进行深入性监控，避免故障发生时无法第一时间内开展修理工作。另外，人机识别设备属于是射频读卡器范畴，其中安装了ARM7处理器，其开关控制装置应该与起重机以及行车开关串联到一起，让工作人员的身份识别显得更加严肃。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆各个起重机工作人员的个人信息可以通过无线传输形式，将其传送到管理终端，并将信息存储的服务器之中。管理人员想要了解工作人员的具体信息时，可以从服务器之中进行查找，或者运用浏览器登录形式，让管理工作顺利完成[2]。
3.2RFID射频识别
在RFID射频终端硬件电路设计过程中，主要涉及到的内容如下：射频收发电路、数字信号处理电路以及电源电路设计等等。其中，射频收发电路主要作用就是对射频信号进行完整性调制和解调。而数字信号的处理属于是整个处理电路中的核心内容，可以将信号成功解码，并在其中加入上位机通信以及读写管理等。在整个电源电路设计上，可以实现具体的电源设计内容转换。在实际解调线路操作过程中，可以将实际信号直接送到ADC之中，并将其转换成数字信号，以此来强化数字处理的灵活性。另外，在具体射频识别终端硬件操作上，可以将ARM作为核心控制器内容，等到相应技术成熟之后，人们可以对整个系统进行升级操作。整个射频识别过程还需要对协议电路和驱动电路进行全面设计，在系统射频识别芯片的选择上，可以使用ADF7020芯片，最终打造出合理的射频识别驱动电路。有时，工作人员需要将基带放大，以此来满足起重机械人机交互系统的应用需求，为此，研究人员将HS2812混频电路融入其中，让基带达到200mV。
3.3无线数据通讯及组网
整个无线数据通讯系统主要包括两大模块，即发送模块和接收模块，而且在主控制器打造上，可以使用C8051F930，并将Si4430设置为无线收发模块，当数据得到具体处理模块处理之后，可以借助于Si4432实现完整性发送。站在实际工作角度来说，服务器可以借助于轮询法，强化对多台起重机的全面管理，此种情况之下，服务器会每隔3s时间，向管理起重机进行呼叫操作，确保无线发射模块的充分响应，倘若条件与实际要求不相符，射频读卡器之中的无线发射模块也不会出现任何的响应信息。由于无线发射模块功率性强大，可以实现对区域范围内起重机的全面监管，该种无线模块的响应时间不会超过10ms，统一管理效果极强，可以实现的多台起重机的全面监管。该种网络应用，可以帮助人们在任何地方之中访问服务器，并对监控状态和数据进行全面获取，维护监控数据传输的稳定性。
3.4无线通讯协议
实际无线通讯数据传输环节，主要涉及到的内容有以下两方面，即无线发射程序和无线接收程序。在无线发射程序应用时，主要操作内容为数据载荷的写入工作，并根据具体通信协议，在载荷之中加入相应的前导码和数据载荷长度等等，促使数据包的全面形成，并将其发送出去。而无线接收程序主要是对数据包之中的CRC字节进行全面检验，看数据是否存在与标准要求不相符的情况。实际数据包所涉及到的内容有很多，最为重要的当属BootCode，该数据属于引导码，组成成为有1个字节，可以被固定为40H。
3.5信息管理服务平台
整个起重机械人机交互系统设计过程中，远程服务器平台软件涉及到的内容有很多，即终端管理软件的识别、作业授权软件以及作业记录管理等等。其中，终端管理软件的识别，可以借助于射频读写器之中运行参数和功能展示来实现，借助于通讯端口，实现与读写器的充分连接，在做好参数设定的同时，控制好标签读写程序。所谓作业授权管理，主要是对起重机的作业权限进行深入监管，借助于授权管理模块，确保作业人员操作始终保持在合理状态下，并借助于解锁，实现对起重机运行的全面控制。另外，借助于作业记录管理，可以让管理人员实时了解作业过程和点检人员情况。除此之外，人们还能通过具体的作业人员姓名、设备编号以及下机时间等等，维护管理系统不受任何因素影响。与此同时，作业记录可以根据实际工作人员和设备的检索情况，为管理人员的查询和管理操作提供便捷条件。整个作业记录的保存，重点集中在作业人员操作内容上，还能为后续设备检查工作开展创造有利条件[3]。
3.6技术实现及应用
基于RFID射频识别技术的起重机人机交互监控管理系统设计，人们可以借助于RFID射频识别卡，实现对操作人员全部信息的有效存储，为后续工作人员的身份管理创造有利条件。除此之外，相关工作人员还应该根据实际无线组网技术，确保数据传输的合理性保持在合理状态之中，为工作人员远程操作的实施创造有利条件。在作业人员开展起重机操作过程中，可以借助于具体的射频识别终端信息提示内容，明确实际设备情况，实现作业记录的全面管理。
总结：
综上所述，在RFID技术的帮助之下，起重机管理工作的开展将会显得更具科学性，而且各个管理人员可以借助于远程计算机，强化对起重机运行管理和点检管理，避免操作人员在操作过程中存在违规问题。除此之外，相关工作人员还应该以定期检查为主线，将起重机安全管理效率更好的展示出来。
参考文献：
[1]张震.RFID技术在开放式电子电路实验室管理系统中的应用分析[J].计算机产品与流通，2019（06）：70.
[2]孟祥秋，高佳琪，于金召.基于RFID技术的校园安全管理系统研究[J].通讯世界，2019，26（05）：315-316.
[3]宋瑞涛，杨振洲，曹舒珊.多模式无人机人机交互系统设计分析与研究[J].科技风，2019（07）：76.
论文作者:徐明志
论文发表刊物:《防护工程》2019年10期
论文发表时间:2019/8/16
标签：人机论文; 射频论文; 作业论文; 起重机论文; 技术论文; 操作论文; 内容论文; 《防护工程》2019年10期论文;