基于RFID與無(wú)線通信技術(shù)的定位系統(tǒng)設(shè)計(jì)

俞東明　齊迪　何杰　徐穎鵬

摘? 要：RFID作為一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，以識(shí)別速度快、距離遠(yuǎn)、電子標(biāo)簽不易損壞、容量大等優(yōu)勢(shì)現(xiàn)已在醫(yī)療、物流、交通、保健等多領(lǐng)域應(yīng)用。本文結(jié)合定位算法技術(shù)、數(shù)據(jù)通信技術(shù)等，設(shè)計(jì)了一款基于RFID與無(wú)線通信技術(shù)的定位系統(tǒng)。

關(guān)鍵詞：RFID;無(wú)線通信;定位

1.引言

RFID是Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)，即射頻識(shí)別。是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)標(biāo)簽，操作快捷方便。可以反復(fù)使用上萬(wàn)次，可讀可寫(xiě).工作時(shí)間達(dá)8年.它以識(shí)別速度快、距離遠(yuǎn)、電子標(biāo)簽不易損壞、容量大等優(yōu)勢(shì)取廣泛應(yīng)用在醫(yī)療、物流、交通、保健等多領(lǐng)域。本文利用無(wú)線通信與RFID等技術(shù)設(shè)計(jì)了一款定位系統(tǒng)，引入了云端服務(wù)和多種智能終端的信息傳輸技術(shù)，開(kāi)發(fā)得到了可視化監(jiān)管系統(tǒng)。

2.系統(tǒng)組成概述

以RFID電子標(biāo)簽作為載體，通過(guò)讀卡器讀取每個(gè)標(biāo)簽信息，并經(jīng)過(guò)MCU微控制單元處理后，經(jīng)由無(wú)線通信模塊發(fā)送至接收終端，經(jīng)過(guò)服務(wù)器處理后，將每個(gè)標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息呈現(xiàn)在監(jiān)控中心的監(jiān)控屏幕上，便于工作人員更加實(shí)時(shí)高效、直觀有效監(jiān)測(cè)。系統(tǒng)總體架構(gòu)如圖所示：

3. 控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1數(shù)據(jù)采集模塊

本方案設(shè)計(jì)采用射頻識(shí)別技術(shù)來(lái)完成信息的采集和傳輸然后利用頻率為913Mhz的射頻天線對(duì)標(biāo)簽信息進(jìn)行讀取。本方案所使用的標(biāo)簽采用背膠粘貼的方式固定，拆卸簡(jiǎn)單，不會(huì)對(duì)物體產(chǎn)生任何傷害。

3.2數(shù)據(jù)傳輸

當(dāng)讀卡器讀取了RFID電子標(biāo)簽的內(nèi)容后，比特率為9600bps的UART（異步收發(fā)傳輸器）將數(shù)據(jù)發(fā)送給該臺(tái)位的處理器單元（MCU）進(jìn)行處理，處理器會(huì)在數(shù)據(jù)幀中加入該臺(tái)位的編號(hào)信息。經(jīng)過(guò)處理后，通過(guò)無(wú)線模塊發(fā)送至PC終端。

3.3 PC顯示

PC端計(jì)算機(jī)安裝無(wú)線接收設(shè)備，接到數(shù)據(jù)之后，計(jì)算機(jī)會(huì)對(duì)標(biāo)簽數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，在管理系統(tǒng)中進(jìn)行數(shù)據(jù)更新，立體顯示，簡(jiǎn)潔清楚，令人一目了然，更加直觀，管理人員在控制室的PC上就能夠?qū)崟r(shí)的監(jiān)測(cè)物體移動(dòng)情況，讓工作更加高效。

4.結(jié)束語(yǔ)

經(jīng)測(cè)試，本系統(tǒng)信息采集速度快且穩(wěn)定，采用的工作頻段相對(duì)獨(dú)立，不會(huì)對(duì)其他的無(wú)線設(shè)備產(chǎn)生干擾;信息傳輸時(shí)，根據(jù)信息特點(diǎn)對(duì)其進(jìn)行單獨(dú)編碼設(shè)計(jì)，大大減少了信息冗余，同時(shí)數(shù)據(jù)傳輸覆蓋范圍廣、距離遠(yuǎn);顯示調(diào)度，將數(shù)據(jù)信息以三維立體化模型的形式呈現(xiàn)在監(jiān)控中心的監(jiān)控屏幕上，使工作人員的監(jiān)控調(diào)度更加實(shí)時(shí)高效、直觀有效。

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資助項(xiàng)目： 2021年大學(xué)生創(chuàng)新創(chuàng)業(yè)訓(xùn)練計(jì)劃項(xiàng)目（202113207007）