本文關(guān)鍵詞：基于智能天線的UHF RFID閱讀器的研究與設(shè)計　出處：《天津工業(yè)大學(xué)》2017年碩士論文　論文類型：學(xué)位論文

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【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)被譽為全球經(jīng)濟(jì)發(fā)展的動力和第三次信息技術(shù)革命,是21世紀(jì)最偉大的科研技術(shù)之一,它推動了世界經(jīng)濟(jì)和科技發(fā)展。作為物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)之一的射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)是一種非接觸式的自動識別無線通信技術(shù),其基本原理是利用射頻信號的空間耦合特性實現(xiàn)自動識別物體所攜帶信息。RFID技術(shù)廣泛應(yīng)用于智能交通、現(xiàn)代化醫(yī)療、防偽技術(shù)領(lǐng)域、物流領(lǐng)域、安全防護(hù)等領(lǐng)域。閱讀器作為射頻識別系統(tǒng)中的關(guān)鍵部分,它是存儲和管理標(biāo)簽數(shù)據(jù)信息的應(yīng)用系統(tǒng)和標(biāo)簽的橋梁。雖然RFID產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于各領(lǐng)域,但現(xiàn)在還有一些亟待解決的技術(shù)問題影響著RFID閱讀器的發(fā)展,比如標(biāo)簽的識別效率低、識別距離近、應(yīng)用到定位中時定位精度低等問題。針對此問題,在現(xiàn)有防碰撞算法的基礎(chǔ)上,本文提出了一種智能波束切換算法,并研制了一種基于智能天線的UHF RFID閱讀器。文中詳細(xì)闡述了智能波束切換算法的設(shè)計思路和閱讀器系統(tǒng)在硬件、軟件兩個方面的具體設(shè)計方案。算法方面主要描述了智能波束切換算法的設(shè)計思路以及在碰撞率、功率消耗、識別率方面的優(yōu)點。在硬件設(shè)計方面,本閱讀器系統(tǒng)采用ARM芯片K60作為基帶控制部分的主控芯片,AS3992作為射頻收發(fā)芯片,同時包括濾波器、功率放大器、功率分配器和移相器、定向耦合器等模塊共同構(gòu)成整個射頻收發(fā)鏈路。軟件設(shè)計方面,主要完成了閱讀器對標(biāo)簽的讀寫操作以及智能波束切換算法。最后,設(shè)計出閱讀器系統(tǒng)電路,對閱讀器電路進(jìn)行了焊接、調(diào)試以及測試。本閱讀器系統(tǒng)支持ISO/IEC18000-6C協(xié)議,工作頻率范圍是902MHz～928MHz,最遠(yuǎn)識別距離可達(dá)20米,而且通過采用智能波束切換算法,閱讀器系統(tǒng)在碰撞率、功率消耗、識別率、定位精度等方面的性能都有明顯提高。
[Abstract]:The Internet of things, known as the driving force of global economic development and the third information technology revolution, is one of the greatest scientific research technologies in 21th century. As one of the key technologies in the Internet of things, radio frequency identification (RFID) Frequency Identification has been promoted in the world. RFID is a non-contact automatic recognition wireless communication technology. Its basic principle is to use the spatial coupling characteristics of radio frequency signal to realize automatic identification of the information carried by objects. RFID technology is widely used in the fields of intelligent transportation, modern medical treatment, anti-counterfeiting technology and logistics. As a key part of RFID system, reader is the bridge of storing and managing tag data information. Although RFID products are widely used in various fields. However, there are still some technical problems that need to be solved to affect the development of RFID readers, such as low recognition efficiency of tags, close recognition distance, low positioning accuracy when applied to positioning, and so on. Based on the existing anti-collision algorithms, an intelligent beam-switching algorithm is proposed in this paper. A UHF RFID reader based on smart antenna is developed. The design idea of intelligent beam-switching algorithm and the hardware of the reader system are described in detail. The algorithm mainly describes the design idea of intelligent beam-switching algorithm and the advantages in collision rate, power consumption, recognition rate. In this system, ARM chip K60 is used as the main control chip of the baseband control part, and AS3992 is used as RF transceiver chip, which includes filter, power amplifier, power divider and phase shifter. Directional coupler and other modules together constitute the whole RF transceiver link. In software design, the reader read and write operation of tag and intelligent beam switching algorithm are mainly completed. Finally, the reader system circuit is designed. The reader circuit is welded, debugged and tested. The reader system supports ISO/IEC18000-6C protocol, and the working frequency range is 902MHz / 928MHz. The maximum recognition distance is up to 20 meters, and the performance of the reader system in collision rate, power consumption, recognition rate, positioning accuracy and so on is obviously improved by adopting intelligent beam-switching algorithm.
【學(xué)位授予單位】：天津工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號】：TP391.44;TN929.5

【參考文獻(xiàn)】

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本文編號：1410049