基于RFID的物聯網感知層移動節(jié)點的研究與設計.pdf

1、本文是以物聯網感知層上的RFID技術為研究背景,對基于RFID的移動節(jié)點設計和節(jié)點無線方式接入物聯網進行研究,該研究有助于解決物聯網節(jié)點采集移動物品信息的方案設計。
　　本文對物聯網的節(jié)點采用了一種新的設計理念:節(jié)點可移動,采用無線方式接入物聯網。論文的設計結合了RFID、單片機、無線通信、輕量級操作系統(tǒng)、高級語言程序設計等技術。課題設計從芯片的選型、功耗、信息安全、傳輸速率和節(jié)點接入物聯網的方式等方面著手。本設計采用STM32F

2、103RBT6為閱讀器微控制器,MFRC522為RFID閱讀器對射頻卡進行讀寫控制的編碼/解碼驅動芯片。該閱讀器具有以下功能:使用2.8寸TFTLCD觸摸顯示屏,具有友善的人機交流界面;移植了GUI系統(tǒng),可以使界面更加美觀,使用更加便捷;能夠讀寫S50卡和S70卡,讀寫距離達到60mm;具有數據存儲功能,采用AT45DB161作為外部FLASH存儲器,高達2MB存儲空間;具有無線接入物聯網功能,無線傳輸距離達20m;系統(tǒng)可使用鋰電池供電

3、,也可接直流電源供電或充電,電源具有自動切換功能;閱讀器采用低功耗電源管理,具有超長待機時間等。
　　閱讀器節(jié)點的工作原理:首先通過觸摸屏設置閱讀器的工作模式,啟用讀卡任務,當有射頻卡進入天線的讀寫范圍時,閱讀器讀取卡中的信息,讀卡完成后,檢查閱讀器能否通過無線連接到基站,如果連接成功,則將數據發(fā)送基站,發(fā)送完成后再將數據保存到外部FLASH;如果連接失敗,則直接保存到外部FLASH并標志該數據塊,待連接無線網絡成功時,則自動發(fā)送

4、該數據,也可以通過USB接口將數據整體拷出。
　　本論文不僅有理論設計方案,還設計出RFID閱讀器和基站實物。將RFID閱讀器作為物聯網感知層的感知節(jié)點,基站與節(jié)點之間通過nRF24L01模塊無線連接,將一定范圍內的節(jié)點組建一個小型無線網絡,基站是這個網絡的中心,基站采用有線的方式與PC機連接,通過PC機連入物聯網。
　　通過實驗測出相關的實驗數據,將數據統(tǒng)計和分析,驗證了閱讀器節(jié)點能準確讀寫射頻卡的數據和節(jié)點無線接入方案的