RFID(RadioFrequencyIdentification)是一種非接觸式自動(dòng)識別技術(shù)，其原理是利用射頻方式進(jìn)行非接觸雙向通信，實(shí)現(xiàn)對物體的自動(dòng)識別。由于具有高速移動(dòng)物體識別、多目標(biāo)識別和非接觸識別等特點(diǎn)，RFID技術(shù)強(qiáng)有力地推動(dòng)家庭自動(dòng)化、工業(yè)自動(dòng)化、現(xiàn)代物流等領(lǐng)域的發(fā)展。本文提出一種基于2.45 GHz的有源射頻識別系統(tǒng)的方案。參考ISO18000-7標(biāo)準(zhǔn)對系統(tǒng)通信協(xié)議進(jìn)行了規(guī)劃，設(shè)計(jì)了硬件系統(tǒng)和基于C++的上位機(jī)及電子地圖系統(tǒng)，在實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下對系統(tǒng)標(biāo)簽掃描、標(biāo)簽容量和識別效率進(jìn)行了優(yōu)化和改善，使系統(tǒng)的可靠性和適用性得到了增強(qiáng)。
　　1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案
　　1.1 復(fù)用段保護(hù)環(huán)點(diǎn)對多點(diǎn)系統(tǒng)
　　系統(tǒng)由一臺中央監(jiān)控設(shè)備(主閱讀器)和一系列遠(yuǎn)程終端設(shè)備(從閱讀器)構(gòu)成了點(diǎn)對多點(diǎn)的多任務(wù)無線通信系統(tǒng)。主閱讀器與從閱讀器，以及各從閱讀器之間通過雙絞線進(jìn)行連接， 從閱讀器可以作為一個(gè)數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，起到暫存數(shù)據(jù)和距離延伸的作用，各個(gè)中轉(zhuǎn)站之間以單向通信方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳遞。各從閱讀器由主閱讀器通過雙絞線進(jìn)行遠(yuǎn)程供電，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本。為了保證數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)供電的可靠性，各從閱讀器之間組成了一個(gè)復(fù)用段環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)較鏈狀結(jié)構(gòu)的可靠性有大幅度的提高。
　　1.2 硬件平臺
　　系統(tǒng)的硬件平臺主要包括主閱讀器和從閱讀器兩部分。從閱讀器負(fù)責(zé)從標(biāo)簽讀取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)打包處理后逐次傳遞，發(fā)給主閱讀器，最后送到PC主機(jī)。考慮到室內(nèi)定位所要求的通信距離、發(fā)射功率、成本以及功耗等，這里選擇有源電子標(biāo)簽進(jìn)行系統(tǒng)構(gòu)建。為了滿足系統(tǒng)設(shè)計(jì)所要求的收發(fā)穩(wěn)定、信號檢測靈敏度高以及低發(fā)射功率等要求，本系統(tǒng)選擇了NRF2401無線傳輸芯片和以Atmega8L為主的微控制模塊。
　　控制單元由MCU和編碼電路構(gòu)成，主要完成以下任務(wù)：①與應(yīng)用系統(tǒng)軟件PC端進(jìn)行通信并執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)來的指令;②控制電子標(biāo)簽的通信過程;③信號的編碼與解碼;④執(zhí)行反碰撞算法;⑤對電子標(biāo)簽與閱讀器之間要傳送的數(shù)據(jù)進(jìn)行加密和解密;⑥進(jìn)行讀寫器和電子標(biāo)簽之間的身份驗(yàn)證。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖2為單元系統(tǒng)硬件平臺模塊，系統(tǒng)具有工作狀態(tài)指示和電源控制、移動(dòng)目標(biāo)位置識別、信息監(jiān)控等功能，查詢互控性較好。