基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)感知層移動(dòng)節(jié)點(diǎn)的研究與設(shè)計(jì).pdf

1、本文是以物聯(lián)網(wǎng)感知層上的RFID技術(shù)為研究背景,對(duì)基于RFID的移動(dòng)節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)和節(jié)點(diǎn)無線方式接入物聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行研究,該研究有助于解決物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點(diǎn)采集移動(dòng)物品信息的方案設(shè)計(jì)。
　　本文對(duì)物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點(diǎn)采用了一種新的設(shè)計(jì)理念:節(jié)點(diǎn)可移動(dòng),采用無線方式接入物聯(lián)網(wǎng)。論文的設(shè)計(jì)結(jié)合了RFID、單片機(jī)、無線通信、輕量級(jí)操作系統(tǒng)、高級(jí)語言程序設(shè)計(jì)等技術(shù)。課題設(shè)計(jì)從芯片的選型、功耗、信息安全、傳輸速率和節(jié)點(diǎn)接入物聯(lián)網(wǎng)的方式等方面著手。本設(shè)計(jì)采用STM32F

2、103RBT6為閱讀器微控制器,MFRC522為RFID閱讀器對(duì)射頻卡進(jìn)行讀寫控制的編碼/解碼驅(qū)動(dòng)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(jī)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(dá)到60mm;具有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)功能,采用AT45DB161作為外部FLASH存儲(chǔ)器,高達(dá)2MB存儲(chǔ)空間;具有無線接入物聯(lián)網(wǎng)功能,無線傳輸距離達(dá)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(dòng)切換功能;閱讀器采用低功耗電源管理,具有超長待機(jī)時(shí)間等。
　　閱讀器節(jié)點(diǎn)的工作原理:首先通過觸摸屏設(shè)置閱讀器的工作模式,啟用讀卡任務(wù),當(dāng)有射頻卡進(jìn)入天線的讀寫范圍時(shí),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(shù)據(jù)發(fā)送基站,發(fā)送完成后再將數(shù)據(jù)保存到外部FLASH;如果連接失敗,則直接保存到外部FLASH并標(biāo)志該數(shù)據(jù)塊,待連接無線網(wǎng)絡(luò)成功時(shí),則自動(dòng)發(fā)送

4、該數(shù)據(jù),也可以通過USB接口將數(shù)據(jù)整體拷出。
　　本論文不僅有理論設(shè)計(jì)方案,還設(shè)計(jì)出RFID閱讀器和基站實(shí)物。將RFID閱讀器作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的感知節(jié)點(diǎn),基站與節(jié)點(diǎn)之間通過nRF24L01模塊無線連接,將一定范圍內(nèi)的節(jié)點(diǎn)組建一個(gè)小型無線網(wǎng)絡(luò),基站是這個(gè)網(wǎng)絡(luò)的中心,基站采用有線的方式與PC機(jī)連接,通過PC機(jī)連入物聯(lián)網(wǎng)。
　　通過實(shí)驗(yàn)測(cè)出相關(guān)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)和分析,驗(yàn)證了閱讀器節(jié)點(diǎn)能準(zhǔn)確讀寫射頻卡的數(shù)據(jù)和節(jié)點(diǎn)無線接入方案的