规划摘要 :
“物联网”的概念最早在1999年提出,具体来说是一个掩盖国际上万事万物的“Internet of Things”:在物联网中,RFID标签带着的ID编码能够与实在国际中的任何物品相绑缚,然后使物体具有网络上的虚拟“身份”;通过RFID标签上的ID编码,能够在网络上实时查询和动态盯梢标签所贴附物品的特色、特征及其他信息。“物联网”能够完结全球范围内物品盯梢与信息同享,大幅进步办理与运作功率,下降本钱,给全球供应链的各个环节(仓储物流、出产制作、物品追寻、商业零售、公共服务等等职业)带来深层次革新。而要完结上述愿景,则有必要有很多分布式的根底设施——具有联网功用的嵌入式RFID阅读器终端,才干“随时随地”的收集RFID标签信息,完结物联网的无缝全面掩盖。因而,本项意图方针便是依据PIC32技能,完结具有联网功用的嵌入式RFID阅读器终端。
体系原理和技能特色 :
射频辨认(Radio Frequency Identity, RFID)体系首要由电子标签(tag)、阅读器(reader)和数据办理体系这三个首要部分组成,如图1【RFID体系原理】所示:
图1 RFID体系原理
电子标签部分又能够细分为标签天线和标签芯片两部分。每个电子标签都含有仅有的辨认码,用来表明电子标签所附着的物体。当电子标签接纳到阅读器的发射信号的时分,电子标签被“唤醒”,然后依据阅读器发射的指令完结相应的动作,并将呼应信息发射回给阅读器。电子标签上的存储单元,能够重复读写10,000次以上。
阅读器也能够细分为阅读器天线和阅读器两部分。阅读器通过阅读器天线发射信号“唤醒”和传送指令给电子标签,并接纳标签回来的信号。在开端滤波、处理信号之后,完结对电子标签信息的获取和解析,将有用的数据通过网络和数据办理体系交互。
数据办理体系首要完结数据信息的存储及办理。数据办理体系能够由简略的本地软件担任,也能够是集成了RFID办理模块的分布式ERP办理软件。
RFID体系的通讯进程是阅读器给RFID标签信息和取得标签上信息的进程。因为RFID标签自身无电源,所以有必要依托从阅读器发送的射频信号中取得的能量,即所谓的波束供电技能。而标签取得能量仅够供应标签自身运用,没有剩余的能量可供射频信号源作业,有必要运用无源反射调制技能来完结RFID阅读器与标签之间的通讯。无源反射调制技能便是在RFID体系的整个通讯进程中,只存在一个发射机,即阅读器。而RFID标签在应对进程中对阅读器发射的接连波射频信号进行调制,再将已调制的射频信号反射回去,被阅读器接纳解码,完结信息传递功用。波束供电技能和无源反射调制技能是反射调制式RFID体系的两大关键技能。
由图2【RFID体系技能特色】所示,UHF频段反射调制式RFID体系首要包含RFID阅读器和RFID标签两个部分,两者之间通过阅读器天线和标签天线树立无线信道通讯。
图2 RFID体系技能特色
RFID体系通讯的依照时序先后大致可分为两个阶段:
第一阶段:阅读器将基带发射信号调制到载波上,发送给标签;标签从载波中获取能量,并解调阅读器发射的基带信号,得到阅读器宣布的指令。
第二阶段:阅读器接连发射无调制的载波用以供应标签继续作业的能量,以及标签反射调制需求的载波;标签依据接纳的阅读器指令内容,将标签的回来信息反射调制到来自阅读器的接连载波上,传输给阅读器。阅读器接纳到标签回来信号后,解调出所需的基带信号。
软件流程介绍(答应的格局 doc,pdf,vsd,rar,zip):
图3【体系软件流程】
图4【标签辨认协议】
项目布景
21世纪以来,RFID技能在全国际迅猛发展,运用层次愈来愈多元化。尤其是长距离辨认的UHF频段RFID技能,被视为RFID的“杀手级”运用。全球最大的零售商——美国Wal-Mart公司自2004年开端将UHF频段RFID技能导入其物流供应链:要求全球供货商送货至国际各地的Wal-Mart物流库房时,其产品有必要带着UHF频段RFID标签,以利物流作业。在Wal-Mart及其它跨国零售业巨子的带动下,RFID技能正成为继条码之后的全球交易和供应链办理根底。
在此情形下,全球各地(包含我国)的制作商、物流批发商和零售业者都在兴修满意Wal-Mart要求的RFID根底设施。RFID读写器,特别是UHF频段的RFID读写器的需求日积月累。在全球巨大需求的带动下,RFID读写器有期望成为继手机和电脑今后的电子信息工业的又一增长点,国内外电子职业巨子纷繁投巨资进入开发。本项目运用Microchip公司的PIC32系列MCU器材,完结低本钱小型化的UHF频段RFID读写器,大幅度下降现有RFID读写器的体积、本钱和功耗,进步我国自主知识产权的RFID读写器工业的竞争力。
适用范围:
本著作完结的UHF频段RFID阅读器,与RFID标签般配组成RFID体系,能够广泛运用在以下职业范畴:
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制作业:
完结“精密制作”和个性化定制出产,进步劳动出产功率,保证产品的质量,然后添加企业赢利。
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企业供应链办理:
可有用下降库存的存货量,进步资金周转功率,削减流动资金的需求,为企业带来潜在的巨大效益。
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仓储物流业和交通运送:
监控物流全进程,完结运送道路的主动盯梢。进步调度的准确性,送货的可靠性和功率,下降仓储配送和运送的本钱。
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商业流程办理:
有利于零售商进步订单的供应率,下降产品脱销和滞销的危险,进步清货和盘点的作业功率。
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财物盯梢办理:
可有用盯梢企业固定财物和贵重物品,下降这方面的人力和物力开支。
项目总体规划
如上图5【RFID阅读器结构图】所示,RFID读写器分红基带前端、射频前端和外部接口三大块,其间基带部分完全由Cerebot 32M*4开发板完结,而外部接口包含网络通讯外围模块Pmod NIC和人机界面Pmod CLS 字符LCD接口。
RFID阅读器各功用完结办法:
(1)事情调度:运用PIC32芯片完结简略的RFID辨认、显现及通讯事情调度功用。
(2)对外通讯:运用Pmod NIC外围模块完结以太网通讯功用。
(3)RFID信号处理:运用P%&&&&&%32芯片完结根本的信号采样、整形、数字滤波和解码功用。
(4)人机界面:一切事情调度信息、调试信息及辨认到的RFID标签ID号都通过Pmod CLS外围模块显现给操作者。