基于ARM_Linux和太陽能充電的有源RFID系統(tǒng)設計.pdf

1、2.45GHz有源RFID系統(tǒng)具有通信距離遠、天線尺寸小、頻段免注冊等優(yōu)點。隨著由電子科技大學牽頭組織的2.45GHz ISO/IEC18000-4標準制定工作的逐步推進,2.45GHz RFID系統(tǒng)在國內(nèi)必將得到更廣泛的推廣。目前的有源RFID系統(tǒng)用于戶外跟蹤或監(jiān)測物體時,在節(jié)能、管理和實用性方面還有許多不足。本文基于此,設計了基于ARM_Linux和太陽能充電的有源RFID系統(tǒng),它采用環(huán)保的太陽能供電,具有防拆卸、防沖突功能,同時還

2、有高效率管理的藍牙報警功能和遠程網(wǎng)絡訪問功能。
　　本文首先分析了RFID技術(shù)的發(fā)展狀況和從環(huán)境中獲取能量的一些方式;然后詳細地分析了實際應用中RFID系統(tǒng)的需求,并基于此設計了系統(tǒng)的整體框架。
　　在電子標簽的設計中對系統(tǒng)的主控芯片和射頻芯片進行了調(diào)研分析,最終選擇了MSP430F2121作為主控制器,nRF24L01芯片作為射頻模塊的核心,太陽能電池和鋰電池作為供能和儲能元件。由于采用了CN3063電池管理芯片使得讀寫器

3、的太陽能供電系統(tǒng)能夠自動完成充放電管理,同時對太陽能供電系統(tǒng)的電壓進行了測試,可用于電子標簽供電,延長了電子標簽的使用壽命。
　　對電子標簽的拆卸報警功能和防碰撞功能進行了研究:通過一個開關(guān)來控制電子標簽與所跟蹤物體的狀態(tài),為了使這個報警信息能夠快速告知管理人員,在讀寫器中擴展了藍牙模塊,通過它把這個報警發(fā)送給管理人員的手機。對于防碰撞功能通過ALOHA算法和分配信道的方式來降低數(shù)據(jù)包沖突的概率。
　　讀寫器采用 S3C24

4、40A作為 CPU,DM9000作為以太網(wǎng)控制器,同時在讀寫器上移植Linux嵌入式操作系統(tǒng)、BOA服務器和SQLite3數(shù)據(jù)庫,并開發(fā)nRF24L01射頻模塊的驅(qū)動程序。在 CGI程序設計中采用 Posix消息隊列給讀寫器的射頻接收單元傳遞命令,利用多線程的方式對接收到的數(shù)據(jù)進行處理。讀寫器通過數(shù)據(jù)庫存儲電子標簽的數(shù)據(jù),編寫 HTML應用程序之后,可以通過Web瀏覽器訪問電子標簽所采集到的溫度信息。
　　最后,對電子標簽的天線和