课题来源于一个校企合作项目,项目旨在实现一个列车生产数据的自动采集和关联应用的企业级监测管理系统。课题针对机车生产厂的特殊生产环境,设计并实现了一套基于RFID技术的基层数据监测的硬件系统,提高了车间基层数据采集的全面性,准确性。课题所设计的硬件可广泛应用于制造业的生产线中,具有一定的普遍性。首先,课题分析传统的识别的方法和待监测的数据类型,指出传统方法的不足,引入RFID技术。并分析系统整体需求,搭建功能架构,确定拓扑结构。课题分析了三种超高频射频模块设计方案,最终采用专用芯片R2000的方案,设计了相关锁相环电路和功放电路,将识别距离从两米提高到五米。完成采集节点和中继节点的原理图和PCB板的绘制。其次,课题介绍了软件的设计思路和实现过程,设计了一系列数据处理算法,包括数据去重、标签跟踪和标签信息匹配,提高了数据传输效率。设计了两种故障识别和处理方案,增强系统对故障的反应能力。优化了传统二进制树搜索算法,进行防碰撞处理。定义采集节点和中继节点的数据格式。最后,课题从多角度对硬件进行测试。包括标签性能,显示模块和温湿度模块,无线传输性能,并对终端接收到的数据进行分析。测试结果表明,课题可以实现机车生产厂基层数据的实时采集和有效传输,满足设计要求。课题将标签附在待测车体上,利用采集节点采集标签数据,数据经中继节点转发,传递到服务器。课题对硬件进行多方面测试,验证了硬件的可行性,完成了车间监测系统的硬件设计及实现,具有一定的推广价值和应用前景。