復雜電磁環(huán)境下的RFID傳輸性能研究.pdf

1、隨著射頻識別(RFID)技術(shù)的快速推廣和大面積使用,數(shù)據(jù)安全問題日益凸顯,逐漸成為影響這項技術(shù)進一步發(fā)展的一個重要障礙。如何有效避免外部設(shè)備對系統(tǒng)傳輸過程的干擾,提高閱讀器與標簽數(shù)據(jù)通信的安全性,成為人們關(guān)注的焦點之一。文中以RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩院陀行詾槟繕诉M行了研究和討論。
　　本文主要從理論分析和實驗驗證兩方面著手對相關(guān)問題進行研究。在理論研究方面,主要從以下三點對問題進行討論:一是對外部短距離無線通信設(shè)備(WLAN

2、)干擾下的RFID系統(tǒng)性能進行分析,通過在MATLAB7.0和OPNET10.0環(huán)境下對RFID系統(tǒng)的傳輸時延和誤包率進行仿真,得出WLAN與RFID系統(tǒng)共存環(huán)境下造成干擾現(xiàn)象的各量間的協(xié)調(diào)關(guān)系;二是對RFID系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸過程中標簽與閱讀器的身份認證問題進行研究,在分析hash-lock和hash鏈協(xié)議的基礎(chǔ)上,對算法進行了綜合改進;三是對RFID系統(tǒng)內(nèi)部多標簽識別過程中的防碰撞問題進行研究和探索,在二進制搜索算法和ALOHA算法的基礎(chǔ)

3、上,對一種動態(tài)幀時隙算法做了改進,并對算法性能進行仿真分析。
　　為了對相關(guān)協(xié)議的性能和實際應(yīng)用效果進行測試,本文設(shè)計實現(xiàn)了一個基于RFID的移動目標多標簽識別系統(tǒng)。該系統(tǒng)主要由硬件系統(tǒng)和后臺上位機軟件系統(tǒng)組成,硬件平臺主要是圍繞NRF2401射頻模塊和ATmega8L微控制器進行設(shè)計。在微控制器的核心程序設(shè)計過程中,以相關(guān)的算法為基礎(chǔ),充分結(jié)合了數(shù)據(jù)傳輸?shù)募用芗夹g(shù)和防碰撞理論。軟件系統(tǒng)采用面向?qū)ο蟮姆椒ㄔ赩isual Studi

4、o2005環(huán)境下,結(jié)合微軟的DirectX開發(fā)包(DirectX SDK)進行實現(xiàn)。
　　在這個平臺上,對RFID系統(tǒng)設(shè)計過程中的頻率選擇、發(fā)射功率、抗干擾性能、單標簽讀寫次數(shù)設(shè)置,以及供電方式等進行了多項實驗,并對前期的理論研究做了驗證。通過反復試驗發(fā)現(xiàn),由于在設(shè)計過程中,綜合考慮了外部設(shè)備干擾、系統(tǒng)自身的數(shù)據(jù)安全等多項因素,整個RFID系統(tǒng)在標簽識別效率、數(shù)據(jù)安全維護方面都有較好的性能,從實踐上驗證了前文研究方案的可行性。