采用射頻Soc nRF9E5礦井人員定位系統的設計
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nRF9E5規定一幀數據由前導碼( PREAMBLE )，本機物理地址（ADDR），有效數據（PAYLOAD），CRC校驗碼（CRC）組成。其幀結構如圖3。
圖 3 nRF9E5數據通訊幀
其中前導碼，CRC校驗碼各占一字節，由芯片硬件自動產生。本機物理地址和有效數據可以根據應用設置。nRF9E5只有檢測到與自己物理地址相吻合的數據才能接收處理，所以為了保證智能卡與各讀卡器之間通信暢通，系統中所有nRF9E5芯片都采用其默認地址0XE7。有效數據由本機邏輯地址（ID）和報警信息（ALARM）組成。其中ID占兩字節，ALARM占一字節。正常情況下有效數據只含本機邏輯地址部分。系統所有讀卡器的本機邏輯地址均為0xEE,0xEE。智能卡的本機邏輯地址為各員工的身份編碼。當有報警信號時，有效數據增加報警信息部分，報警信息為員工的按鍵值，不同的值代表不同的報警信號。
3.2 應用程序設計：
本系統定位基站里的讀卡器每5s發一次同步信號（0xee,0xee）。智能卡接到該同步信號后，根據自己的ID產生一延時以等待屬于自己的時間片，延時到立即將自己的一幀數據發送給讀卡器。報警信息的按鍵值是在按鍵中斷程序里設置的。該中斷程序里還會設置一報警標志（Sign），以供智能卡主程序判斷。讀卡器主程序和智能卡的主程序流程圖如圖4，圖5。
可以看出，使用TDMA技術發數據時，各智能卡已固定了自己的發送時段，ID比較靠后的卡不管前面是否有卡要發數據，都要等到自己的發送時段。nRF9E5收發6字節的數據需要5ms，讀卡器5s內可接收1000張智能卡發來的數據。如果一讀卡器在井下的信號覆蓋范圍100米，人員以5m/s的速度行進的話，那么該智能卡可以被該讀卡器識別4次，不會發生漏讀情況。讀卡器的同步信號之間的時間間隔要視礦山企業的員工數而定，員工越多，間隔越大，漏讀的可能性也越大。
圖4 讀卡器主程序流程圖
圖5 智能卡主程序流程
4.結語
實驗表明，采用nRF9E5芯片設計的井下人員定位系統能夠滿足人員定位的要求。與傳統井下定位系統相比，該系統具有通信距離遠、功耗低、兼容性好、功能擴展性強、數據傳輸穩定性高等優點。只需對nRF9E5應用電路稍做修改，便可應用于智能家居、智能RFID、無線傳感等領域，故而有著廣泛的市場需求和良好的市場推廣前景。本文引用地址：http://www.104case.com/article/157936.htm
本文作者創新點：
[1] 作者創新地采用射頻Soc nRF9E5設計井下人員定位系統中的定位終端，開發出的定位系統不但具有類似傳統RFID的身份識別功能，而且還增加了礦工無線報警功能。
[2] 結合系統要求，運用TDMA技術有效地解決了目前國內礦井人員定位系統中常見的井下快速移動人員漏讀率高的問題。
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