RFID目标识别与参数感知集成化技术研究

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近年来,无线射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)技术被广泛应用于人们日常生活的各个领域。它利用射频信号实现对静止或移动目标的无线供电、非接触、非视距自动身份识别,用于信息感知与集成。随着物联网(Internet of Thing,Io T)技术的快速发展,集成了RFID与传感器件的RFID传感器技术成为被广泛关注的研究热点。它以无线能量与数据同步传输的方式同时获取物品身份信息与传感器测量数据,成为解决物联网应用难题的潜在信息接口技术。论文针对常见超高频与高频RFID传感器在实际应用中的优势和不足,提出了一种集成超高频和高频读写功能于一体的双模RFID传感器,它可以通过超高频(915MHz)和高频(13.56 MHz)两种工作模式读写传感器数据。从天线设计、射频能量回收,传感器数据集成与获取等方面进行了深入探讨,并完成了设计开发和实验验证。论文主要工作包括以下几个方面:首先,针对超高频和高频RFID传感器满足不同物联网应用场合要求存在的问题,分析了超高频-高频集成RFID传感器的物联网应用的优势,设计了基于Farsen Rocky100超高频RFID芯片和TI RF430高频RFID芯片的全被动、超低功耗双模RFID传感器超高频与高频的集成方案和软硬件系统结构。其次,对于集成RFID传感器在工作过程中UHF和HF射频能量回收供电接口选择的问题,设计了电源判断电路判断供电来源。当传感器处于识别过程中时,主控单片机根据电源判断电路来决定射频数据接口,实现了两种工作模式集成。然后,为保证所设计传感器的通用性,能够使用通用RFID读写器读写数据,设计了基于超高频EPC(Electronic Product Code)协议用户段数据内存以及高频NDEF(NFC Data Exchange Format)的数据存储与传输方法。最后,通过实验验证了所设计传感器的功能,并进行了性能评估。结果证明所设计传感器成功实现了超高频和高频两种工作模式,可通过通用RFID读写器和支持NFC功能的手机方便的读取传感器测量数据。论文研究也论证了RFID传感器作为信息接口在未来物联网应用的可行性与巨大潜力。
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