面向移动应用的RFID终端平台的研究与设计

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RFID技术作为一项先进的自动识别和数据采集技术,被公认为是21世纪十大重要技术之一,在生产制造、销售流通、公共安全等领域有着广阔的应用前景,并得到了很多国际大公司的支持。随着“物联网”概念的提出,RFID技术得到了飞速的发展,RFID本身也将成为一个新兴高技术产业,今后必将成为IT产业新的增长点。RFID读写器作为RFID应用系统中必不可少的一部分,随着用户需求的增加,RFID读写器必将朝着便携式、智能化的移动终端方向发展,手持式RFID读写器将受到热捧。但是,由于目前RFID相关的标准和接口规范还没有统一,所以市场上的RFID读写器都是针对具体的企业应用,硬件和软件上还不能够相互兼容。本文针对移动应用的特性,给出了RFID终端平台的整体解决方案,从RFID应用系统的硬件平台搭建到RFID中间件的设计、以及软件系统的实现。论文的主要工作如下:(1)给出RFID系统的硬件设计方案,包括移动终端(嵌入式系统)的硬件平台搭建和近距离的RFID读写器模块设计。移动终端的硬件平台采用模块化方式,其主控制模块和外围接口模块进行相对独立的设计,方便了对硬件模块的扩展,给出了移动终端的部分核心电路的设计。对RFID读写器模块的设计进行了深入分析,包括工作频率的选择、RF芯片的选型、以及通信接口的设计等,并给出了RFID读写器模块的详细设计方案。(2)从RF收发器的模拟部分和数字部分两方面深入的分析了TRF7960的工作机制,包括TRF7960的通信方式以及相应的操作命令;研究了RFID读写器模块与上位机之间的通信协议,给出了具体的通信规范和数据格式;对IS015693协议下的防碰撞算法进行了分析并给出防碰撞实例;最后开发了RFID读写器模块的固件程序。(3)在分析了典型的RFID中间件(Savant)架构之后,提出了轻量级的嵌入式CE_RFID中间件的体系架构。CE_RFID中间件采用分层设计方式,方便了功能的扩展。CE RFID中间件共分为四层:设备管理层、数据管理层、信息服务层和应用接口层,论文最后给出了每层的详细设计方案。
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