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基于RFID技术的无线传感器网络节点设计

2014-05-23 14:24
木中君
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  为了解决无线传感网通常运行在人不能或不便接近的环境,能源无法替代的问题,该设计采用了单片机MSP430F2370芯片和少量外围电路等来构成完整测量系统。由于其充分利用了单片机内部资源,使系统硬、软件设计达到了最小化,具有识别可靠性高、抗干扰能力强、成本低廉和体积小巧等特点。它可以识别ISO15693,ISO14443A,ISO14443B等多种协议标准的电子标签。在今后的门禁系统、生产线检测、自动收费系统、超市物流等方面有很大的应用前景。

  物联网与无线传感器网络是当前在国际上备受关注的、涉及多学科高度交叉、知识高度集成的前沿热点研究领域。物联网能够获取客观物理信息,具有十分广阔的应用前景,能应用于军事国防、工农业控制、城市管理、生物医疗、环境检测、抢险救灾、危险区域远程控制等领域,被认为是对21世纪产生巨大影响力的技术之一。

  因此,本文提出了一种基于物联网技术的多标准RFID设别设备,此设备可以实时自动识别物品的RFID电子标签内信息,具有识别可靠性高,信息处理能力强,功耗小,保密性强。再结合无线传感器网络技术的信息传输,可实现无线网络环境下的信息应用,本实用新型的应用将会越来越广泛,对于物联网技术和无线传感器网络技术有重要的理论意义和应用价值。

  1 RFID技术简介

  1.1 RFID分类

  RFID按应用频率不同分为低频(LF)、高频(HF)、超高频(UHF)、微波(MW),相对应代表性频率分别为:低频135kHz以下、高频13.56MHz、超高频860~960 MHz、微波2.4~5.8 G。

  RFID按照能源供给方式分为无源RFID标签或被动标签(Passive Tag),有源RFID标签或主动标签(Active Tag),以及电池协助的无源RFID标签。无源RFID标签价格很低,但是无需要电池,有源RFID可以提供更远的读写距离,但是需要电池供电。有源标签由于有电池供电和功能较强的微控制器和无线单片机,所以可以实现更大范围的传感器数据监测和数据采集,也可以通过ZigBee、Wi—Fi、GPRS/3G等技术实现网状网络,来延伸标签的范围,是RFID技术一个非常重要的发展方向。

  1.2 射频识别系统组成

  射频识别系统主要由标签(Tag)、读卡器(Reader)、天线(Antenna)等组成,一般还需要其他软硬件的支持。

  标签(Tag):由耦合元件及芯片组成(有源标签还需要电池和传感器等),每个标签具有唯一的电子编码,附着在物体上标识目标对象。

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