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符合多协议的UHF RFID读写器软件系统的设计与实现

符合多协议的UHF RFID读写器软件系统的设计与实现

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作者：马伟濠电子科技大学

学位级别：硕士

近年来,物联网技术以其自动识别的特点,被广泛地应用于现代服务业中,极大的方便了人们的日常生活。而超高频(ultra high frequency,UHF)频段的射频识别(radio frequency identification,RFID)技术凭借识别距离远、数据传输速率高、传输... 详细信息

近年来,物联网技术以其自动识别的特点,被广泛地应用于现代服务业中,极大的方便了人们的日常生活。而超高频(ultra high frequency,UHF)频段的射频识别(radio frequency identification,RFID)技术凭借识别距离远、数据传输速率高、传输可靠且安全等优势,受到国内外各界的高度重视。目前,UHF RFID已经在智能图书馆管理、不停车收费系统(ETc)等领域得到推广。然而,目前应用较多的仍为iso/iec 18000-6c协议。尽管,国家在2014年也提出了GB/T29768-2013协议。但是,国内基于该协议的研究仍旧有限。因此,设计出可以同时符合这两个协议的UHF RFID读写器对研究与发展GB/T 29768-2013具有重要的意义。本文首先对当前的RFID技术的发展近况做了研究与分析,在此背景下提出了研究一款符合iso/iec 18000-6c及GB/T 29768-2013协议的读写器需求。紧接着,针对这两个协议不同的物理层参数、协议层参数进行对比、分析,确定了由同一个读写器实现多协议的可行性方案。之后,针对基于这个两个协议的两个不同的防碰撞机制做了详细的分析与研究,通过深入的推导与计算,提出了一种易于实现的防碰撞算法。在此基础上,提出了整个读写器软件系统的总体设计方案。然后,按照实现功能的不同,采用模块化设计的思想来实现该设计方案。将上层应用软件划分为界面程序与以动态链接库存在的通信接口。将读写器软件系统细化为读写器控制程序模块、硬件配置模块以及协议实现模块三大部分。而在协议实现模块中,详细的分析了针对两个不同协议盘存、读取、写入等操作的设计与实现。在实现了该软件系统的整体方案的情况下,对整个读写器的物理性能进行了测试,并依据不同协议的标签对两个协议进行了权协议的验证与分析。目前,国家高度重视物联网技术的发展。市场上基于18000-6c协议的产品应用也很多。因此,研究出同时符合iso/iec 18000-6c及GB/T 29768-2013协议的读写器不仅具有重要的研究意义,也具有一定的市场意义。

关键词：超高频射频识别读写器 iso/iec 18000-6c协议 GB/T 29768-2013协议

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基于FPGA的超高频RFID读写器设计与实现

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作者：王衍良广东工业大学

学位级别：硕士

无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频无线通信实现的非接触自动识别技术。伴随着物联网技术的发展,符合iso/iec18000-6c协议的超高频(UHF) RFID读写器的研发现已成为该领域的重点和热点。因此,研究... 详细信息

无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术,是一种利用射频无线通信实现的非接触自动识别技术。伴随着物联网技术的发展,符合iso/iec18000-6c协议的超高频(UHF) RFID读写器的研发现已成为该领域的重点和热点。因此,研究与设计UHF RFID读写器具有重要的理论应用意义和实际价值。本课题来源于广东省经贸委重点创新项目”无线网络智能化小家电产品可靠性试验系统”。本文用FPGA设计并实现了基带信号处理、iso/iec18000-6c协议解析和多标签识别防碰撞算法模块;通过将cc1101模块配置为异步透明通信工作模式,解决了iso/iec18000-6c调制解调问题;利用Matlab对UHF RFID读写器系统进行了系统级时域仿真和频域仿真。基于ARM9和FPGA嵌入式联合开发平台,实现了一种符合iso/iec18000-6c协议且可以快速多标签识别的915MHz UHF RFID读写器,并完成了系统测试。涉及的主要工作包括以下几个方面：(1)分析了EPc Gen2标准的特点和各项指标;研究了UHF RFID读写器的系统原理和基本结构;详细论述了整个系统通信链路的传播特点。(2)采用两块cc1101模块分别担负接收和发送任务,设计并实现了射频通道模块的硬件配置及底层驱动程序;FPGA则主要侧重于基带信号处理、iso/iec18000-6c协议解析和多标签识别防碰撞算法的实现。(3)对iso/iec18000-6c通信协议进行了重点剖析,并在cyclone IIEP2c5T144c8上用Verilog设计并实现了符合iso/iec18000-6c协议的PIE编码模块、FM0解码模块、标签操作功能模块、基于标签预测模型和抽样定理的多标签识别防碰撞算法模块、全数字锁相环模块和通信接口功能模块。(4)利用Simulink对UHF RFID读写器接收系统和发送系统进行了系统级时域仿真;而利用Matlab通信函数对读写器系统进行了系统级频域仿真。(5)对整个UHF RFID读写器的软硬件系统进行了系统测试,并做了较详细的实验分析。

关键词： iso/iec 18000-6c协议 UHF RFID FPGA ARM

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基于ARM920t的RFID阅读器基带部分的设计实现

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作者：王鹏飞南京邮电大学

学位级别：硕士

射频识别（Radio Frequency Identification,简称RFID）技术，是一种基于射频频段电磁原理的自动识别技术。它的优点是：非接触、读写灵活、速度快、安全性高。通过射频信号，RFID技术可辨识标签并对其进行信息获取，此过程可自动实现... 详细信息

射频识别（Radio Frequency Identification,简称RFID）技术，是一种基于射频频段电磁原理的自动识别技术。它的优点是：非接触、读写灵活、速度快、安全性高。通过射频信号，RFID技术可辨识标签并对其进行信息获取，此过程可自动实现，且其工作基本不受环境限制。正由于以上优点，RFID广泛应用于物流业、交通管理及其它许多方面。阅读器，作为一个关键组成模块，是整个RFID系统中非常重要的组成部分。基于iso/iec18000-6c协议，利用三星公司的S3c2440A芯片，本文设计并实现了UHF RFID数字阅读器的基带部分。S3c2440A芯片组以ARM920t为核心，主频达到400MHz，处理速度快，应用广泛，满足RFID系统阅读器的资源要求。本论文主要工作及成果如下：一、根据iso/iec 18000-6c协议，选择了符合协议的阅读器的编解码方式、链路数据速率等各项参数，提出了阅读器基带PIE编码模块、FM0解码模块、cRc-5/cRc-16校验模块的设计方案;二、基于ADS1.2的编译环境，设置ARM芯片的cPU、TIMER、GPIO和串口通信模块的工作参数，将设计方案利用c语言在S3c2440A硬件平台上予以实现;三、测试得到的基带部分根据协议实现的标签通信功能及其性能。测试结果表明本文提出的新型FM0解码方案具有性能上的优势，并且该阅读器正确的实现了标签通信功能。

关键词： RFID阅读器 iso/iec 18000-6c协议 PIE编码 FM0解码 ARM S3c2440A

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