RFID技术下的物联网前端感知系统设计及应用

1、RFID技术下的物联网前端感知系统设计及应用曹弘坚【摘要】物联网是一种信息传感设备，按照相关协议，连接物品同网络，使得人们可以了解物品的情况，并且操纵物品，是一种可以进行物品识别、跟踪、定位、监控的网络。因此RFID技术那么成为了物联网感知前端的五官和皮肤，用药对物体进行识别，并对信息进行采集。物联网运用的主要技术有：RFID射频识别、无线传感器网络、Aigbee传感等技术。但是后两者无法识别物品，端内的技术职称，未来必然会获得长远的开展。【关键词】RFID；物联网；前端感知系统；传感器RFID工作的机理是向后散射实现通信，并且不断实行功率传输，随后出现非接触自动识别技术。这一技术主要是按照工

2、作的频率差异划分为低频、高频、超高频以及微波等。当前的低频、高频技术已经很成熟并运用在很多领域。超高频同低频和高频系统作比照，其具有的主要优势为通信距离更远、抗干扰性能更强、速度更快。1基于RFID技术下的物联网前端感知系统硬件设计射频收发端主要囊括了：载波信号合成模块、ASK调制模块、滤波电路、调节电路及信号放大电路等。其中主要的控制模块假设是想充分发挥相应的功能，也就是更好的处理数据，实现对防碰撞算法的正常运行，这就意味着上位机对通讯软件执行对应命令。1.1数字控制选择美国Microship公司生产的PIC24FJ192GB106作为主控制器。其属于16为的MCU，系统中有一组核心模块，其

3、具有很多的功能，结合CPU内核和外设模块成为一个工作单元，并且存在电复位、高级器件集成、节能特性、看门狗定时器等，对器件的编程、仿真、在线测试等各项功能实现充分的支持。用户借助软件可以直接控制外部设备，或将任一及全部外设关闭，防止功耗浪费。1.2读写芯片RFID读写芯片具备了读写器收发所必备的全部数字及模拟功能，同时完全满足ISO/IEC18000-6B/6C协议。和AS3992比较，接受十分灵敏，达86dBm。AS39992包括了集成化压控振荡器组成片PLL、ADC和其与主机的接口。设置各工作的存放器，使得芯片工作能力到达最大。文章内所设计物联网前端感知系统属于低耗能系统，并且运作状态主要为

4、AS3992芯片存在三种电源状态：掉电、工作、待机。本文研究的系统中，AS3992工作要先初始化各存放器值，此时系统为掉电状态，接收主控制器的指令以后，系统进入到待机，针对一定的范围查询有无标签，假设有，读写器会立刻开始工作，主要是按照一定的指令实行操作；但无标签回应，马上会处于掉电。1.3射频发射器芯片AS3992会在高功率下发射20dBm信号，运用差分输出，其管脚是Rfoutp-1······，Rfoutp-2。基于该形式同时和RF扼流电感外界，并阻抗匹配网络，并且要在平衡转换器BL3216下变成单端输出，发送调制信号。匹配网络是

5、指在ADS中进行建模及仿真，和真实电路极为相似，对微带连接长度做出充分的考虑。在持续不断的优化中，最终微带线长度出成为4mm，C2=C5=33pF，C3=C6=33pF，L1=L2=47，差分两端根本得以匹配。在这一设计中，隔离器选取TCD-13-4型号的定向耦合器，覆盖频带范围达51000MHz，按照数据手册计算得出，在700NHz隔离度是28.93dB，1000MHz以26.26dB为隔离度。1.4接口系統内有两个接口电路，一个作为上位机通信USB接口的电路最为适宜，其是十分简单的电路，只有2个27欧姆下拉电阻，依靠这一接口能够进行在线调试。还有就是数字部门和射频收发位置的接口电路，主要由

6、IO口，3.3V电源、系统时钟等组成。2基于RFID技术下的物联网前端感知系统软件设计系统软件是读写器和外部的接口，十分关键。一方面和上位机软件实行连接，同时还要和标签进行通信，是连接标签和用户的重要纽带。初始化定时器也就时系统软件的主程序，主要是由硬件接口、USB，AS3992存放器等部件构成，其运行是先对自身进行测试，随后找出通信范围中的标签。如果有，读写器标签操作内容会在usbInitCommands的子程序根底上完成。同时该子程序会扫描上位机发送的全部指令，并且依据指令来实施对应的操作。2.1选择该步骤实施主要是选取标签群进行查询或是访问。如果有一个标签群或是假设干个标签群，就要在主控

7、制器中运算防碰撞算法，然后按照用户需要制定具体的要求，连续发出选择指令，选择用户需要的特殊标签群。2.2查询这一步的主要目的是识别标签，读写器会发送查询指令，清点被选择的标签群，随后出现一个或假设干标签响应，随后读写器将会检测标签响应，并请求协议的认定和CRC-16校验。查询操作内主要有查询、不确认、清点和确认等不同指令。2.3访问最后和与标签进行通信。优先访问唯一识别单个标签。主要的指令包括了：读、写、杀死、锁、解锁。3结语测试结果显示了该设计可以符合ISO/IEC180006B/6C和EPCGen2协议。为更大程度提升系统性能，例如通信距离增加，可以通过放大由路，高增益天线等提升系统的性能。本文所涉及的这一系统，可以被用于生产线监测、运输业、零售业等领域。RFID在今后的开展中会得到更为广泛的运用，物联网将会极大的影响着我国社会的经济、社会等多个领域。【参考文献】【1】王茜，陈运清，赵慧玲.IP网络向下一代互联网演进探讨J.电信网技术，20218.【2】程之