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1@page rfid_demo HaaS100实现RFID读卡器信息上报云端示例
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5# 1. 案例简介
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8无线射频识别即射频识别技术（Radio Frequency Identification，RFID）是自动识别技术的一种，通过无线射频方式进行非接触双向数据通信，利用无线射频方式对电子标签或射频卡进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。
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11RFID技术具有抗干扰性强以及无需人工识别的特点，所以常常被应用在一些需要采集信息的领域上,例如物流，仓储，防伪，身份识别等领域。
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14接下来我们学习下怎么基于HaaS100 搭建RFID读卡器，读取卡片信息，并且上传到阿里云IOT平台上。
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16<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i2/O1CN012j7oiV1PpfERjfefk_!!6000000001890-2-tps-349-401.png" style="max-width:800px;" />
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18实验效果展示：
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20<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN01duVVEO1J7LCrbrpHm_!!6000000000981-2-tps-1704-860.png" style="max-width:800px;" />
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22# 2. 基础知识
23RFID射频识别系统的工作原理:
24电子标签进入天线磁场后，若接收到读写器发出的特殊射频信号，就能凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息(无源标签)，或者主动发送某一频率的信号(有源标签)，读写器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。
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26典型的RFID系统主要由应用系统软件，RFID读写器，电子标签3部分构成。
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28<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01dQNJ2x24FO6j8gfXW_!!6000000007361-2-tps-462-280.png" style="max-width:800px;" />
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30# 3. 物料清单
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32## 3.1 HaaS100 硬件
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34[HaaS100 硬件简介](https://help.aliyun.com/document_detail/184426.html)
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36<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN01XxD6Xo217CB3FZnEU_!!6000000006937-2-tps-746-497.png" style="max-width:800px;" />
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38## 3.2 RFID读写器
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40<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN015zTuPa1ipduhDVCPY_!!6000000004462-2-tps-720-364.png" style="max-width:800px;" />
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42TX522 是一款基于13.56MHz频率的Mifare卡读写模块，可以支持多种类型卡，TX522 Mifare卡读写模块具有天线一体化，识别距离达到80mm。可以通过UART接口跟HaaS100进行通信。
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45刷卡：
46当检测到 RFID卡片靠近的时候；红色指示灯闪烁，并通过串口发送出卡片序列号相关的指令.
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49指令协议说明
50数据通信以一帧为单位进行，格式如下：
51数据通信帧结构:
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54第1字节：起始符；
55第2字节：包号，默认：0x00；
56第3字节：命令—上位机发送给IC卡读写器；
57第4字节：此帧有效数据的长度。从紧接着的第1个字节开始，到倒数第3个字节结束，为有效字节。
58第5字节 到 倒数第3字节： 有效数据。
59倒数第2字节：校验和；
60倒数第1字节：结束符；
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63刷卡。模块上的指示灯会亮，并且通过串口主动发送卡片序列号给上位机，此时上位机就会接收到卡片序列号的相关指令。指令：20 00 01 08 04 00 00 00 A6 40 FE E4 0E 03。
6420：起始符
6500：包号
6601：命令字节，模块主动输出卡片序列号时，该字节为0x00；其他指令为命令字
6708：表示后面8个字节为有效数据位
6804 00：表示卡片属性为S50卡
6900 00：此2个字节无实际意义。
70A6 40 FE E4 ：表示卡片序列号。刷不同卡片，此4个字节会变。
710E：校验和。从包号（SEQNR）开始到数据（DATA）的最后一字节异或，然后再取反 得到。
7203：帧结束符。
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74卡片序列号是我们关注的重要信息，我们通过串口读取卡片序列号信息后将其发送给阿里云IOT平台。
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78# 4. 案例实现
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80## 4.1 硬件连接
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83RFID模块通过UART接口跟HaaS100进行通信。
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86这个是HaaS100 硬件接口定义：
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88<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01rvpScH1kBSOWmRDhj_!!6000000004645-2-tps-1066-1422.png" style="max-width:800px;" />
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90红框部分是串口2的引脚。
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93将RFID模块电源线，地线，串口RX，串口TX 4根线接到HaaS板子串口2上。
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97| HaaS板引脚编号 | HaaS板引脚说明 | RFID模块 |
98| -------------- | -------------- | -------- |
99| 5 | 5V | VCC |
100| 3 | GND | GND |
101| 10 | UART2_RXD | TX |
102| 12 | UART2_TXD | RX |
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106<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN01n9cATi1c9brz4RRVl_!!6000000003558-0-tps-2048-1536.jpg" style="max-width:800px;" />
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109## 4.2 接入阿里云IOT平台
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111首先登陆[阿里云IOT平台](https://iot.console.aliyun.com/product)。
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113选择产品标签页，点击创建产品按钮，新建产品，填写产品信息。
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115<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i3/O1CN01DAuLhk1fEb1qOeI7n_!!6000000003975-2-tps-976-1406.png" style="max-width:800px;" />
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117选择添加功能
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119<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i2/O1CN01MAjlRL1Cyk4t3RcMC_!!6000000000150-2-tps-2138-1264.png" style="max-width:800px;" />
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121点击编辑草稿按钮，编辑自定义功能，记录下标识符信息后面代码中会用到。
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123<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i4/O1CN01ZGA4bi1T1yjDtlKTV_!!6000000002323-2-tps-940-1370.png" style="max-width:800px;" />
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125编辑完成后点击左下角发布上线。
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127<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01T8sQFc1Wggmc5YR0C_!!6000000002818-0-tps-1513-830.jpg" style="max-width:800px;" />
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129开始添加设备，选择设备标签页，点击添加设备按钮。
130<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i2/O1CN01hrEJd92431PsCejIV_!!6000000007334-2-tps-910-802.png" alt="add.png" style="max-width:800px;" />
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132查看设备三元组信息：
133记录下设备的三元组信息： product key/device name/device secret ，这些信息后面要填写到代码中。
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135<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01KFOGt21DY0ZfJh7f6_!!6000000000227-2-tps-1684-970.png" style="max-width:800px;" />
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137## 4.3 软件实现
138接下来我们开始编写HaaS 上的软件代码，读取串口数据，从中提取出卡片序列号,通过linkkit SDK接口将序列号发送给阿里云IOT平台。
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141### 4.3.1 软件流程图
142RFID相关代码在solutions/rfid_demo目录下。
143<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01SxtDtq1Cv4uV1PQdO_!!6000000000142-2-tps-638-1110.png" alt="image.png" style="max-width:800px;" />
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145### 4.3.2 HaaS100 串口通信部分
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147UART串口操作代码可以参考这个文件：solutions/rfid_demo/rfid_app.c
148UART串口操作相关代码：
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150```c
151int rfid_uart_init(void)
152{
153 int port_id = 2;
154 int ret = 0;
155 char dev_name[16] = {0};
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157 snprintf(dev_name, sizeof(dev_name), "/dev/ttyUART%d", port_id);
158 fd = open(dev_name, 0);
159 if(ret != 0) {
160 printf("open uart error\r\n");
161 return ret;
162 }
163 ret = ioctl(fd, IOC_UART_SET_CFLAG, B9600 | CS8);
164 if(ret != 0) {
165 close(fd);
166 printf("ioctl uart error\r\n");
167 return ret;
168 }
169}
170static void task_recvdata_entry(void *arg)
171{
172 int i = 0;
173 int ret = 0;
174 char rfid_data_buf[50] = {0};
175 int rev_length = 0;
176 char params[30];
177 char rfid_deviceid[12];
178
179 while (1) {
180 ret = read(fd, rfid_data_buf, sizeof(rfid_data_buf));
181 if (ret > 0) {
182 printf("read length:%d\r\n", ret);
183 for (i = 0; i < ret; i++) {
184 printf("%02x ", rfid_data_buf[i]);
185 }
186 }
187}
188```
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191### 4.3.3 往阿里云IOT平台发送数据
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194我们使用send_property_post接口将读取的卡片序列号DeviceID发送给阿里云IOT平台。
195
196
197```c
198//card_id 这个字符串是之前在阿里云IOT平台添加自定义功能时的标志符。
199//rfid_deviceid 里存储的是通过串口读到的RFID序列号。
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201snprintf(params, sizeof(params), "{\"card_id\": \"%s\"}", rfid_deviceid);
202send_property_post(params);
203```
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206## 4.4 端云联调
207### 4.4.1 下载软件版本
208
209开发环境的搭建请参考[《AliOS Things集成开发环境使用说明之搭建开发环境》](https://help.aliyun.com/document_detail/302378.html)，其中详细的介绍了AliOS Things 3.3的IDE集成开发环境的搭建流程。
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211RFID的代码下载请参考[《AliOS Things集成开发环境使用说明之创建工程》](https://help.aliyun.com/document_detail/302379.html)，
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213*> 选择解决方案: “rfid使用示例”或者“rfid demo”*
214
215*> 选择开发板: Haas100 board configure*
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217源码下载完成后将在阿里云IOT平台获取的设备信息填写到文件solutions//rfid_demo/rfid_demo.c中。
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219```c
220 char *product_key = "";
221 char *device_name = "";
222 char *device_secret = "";
223```
224
225-- 编译固件可参考[《AliOS Things集成开发环境使用说明之编译固件》](https://help.aliyun.com/document_detail/302384.html)。
226
227-- 烧录固件可参考[《AliOS Things集成开发环境使用说明之烧录固件》](https://help.aliyun.com/document_detail/302383.html)。
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229### 4.4.2 设备配网
230HaaS启动后通过串口命令行配网，输入如下指令可完成配网：
231```
232netmgr -t wifi -c {ssid} {password}
233```
234ssid, password 替换成你自己的网络热点信息。
235
236### 4.4.3 演示效果图片
237当有RFID卡片靠近读卡器时，我们会在串口log里看到RFID卡片数据信息：
238
239<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01c8wrDo1YXBnUbLawp_!!6000000003068-2-tps-632-136.png" style="max-width:800px;" />
240
241在IOT平台上可以看到卡片的序列号。
242
243<img src="https://img.alicdn.com/imgextra/i1/O1CN01DXv7B91z2xHBbdeNm_!!6000000006657-2-tps-1724-964.png" style="max-width:800px;" />
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246# 5. 总结
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248本文档介绍了如何基于HaaS100 搭建RFID读卡器，读取卡片信息，并且上传到阿里云IOT平台上，其中涉及到了HaaS 串口操作和给阿里云IOT发送数据。
249RFID模块除了可以读卡上的数据外还可以给卡写入数据，还有更多的功能大家可以一起挖掘和探索。
250HaaS除了串口外还可以通过i2c,spi 等接口链接外面的传感器或者其他设备。
251通过本文档介绍的这个流程，大家可以打造更多的应用场景，一起行动起来，打造一套属于自己的智能设备吧。
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