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基于RFID的移动目标识别系统设计与实现

2013-12-25 09:00 性质:转载 作者:电子技术应用 来源:电子技术应用
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  系统所涉及的干扰主要有两个方面,一方面是阅读器与标签之间通信时,标签与标签之间的碰撞问题,当有较多的标签同时出现在阅读器的范围之内时,各标签之间传输的信号互相干扰,阅读器将收不到正确的信息。通过明确的分组,有效地限制每次响应的标签数量,使每次响应的标签数都与帧时隙算法的帧长相匹配,从而获得较高的标签识别效率。另一方向就是当2个以上的从阅读器同时向主阅读器传送数据时,将会产生干扰,出现错误信息。本文采用了时分多路法来解决,时分多路法的主要特点是利用不同的时隙来传送各路不同的信号,每路信号在时域上是分开的。
  3 监控软件的开发
  软件系统主要由三部分构成:数据库系统、地图编辑器、操作界面。软件界面的开发基于Visual Studio 2005,电子地图的二维显示框架主要使用了DirectX开发包。PC机通过RS232与主阅读器进行通信,获得的数据储存在基于Excel的数据库中。
  电子地图信息系统的一大特点就是支持多场合的应用,为了提高软件的通用性,设计了辅助软件--地图编辑器,可以根据不同的应用场合,灵活地绘制、修改应用场景的地图。
  通过对Excel的调用,完成数据的实时存储、查询调用功能,结果用数据表格和地图信息的方式进行显示。这样就可以对携带电子标签的移动目标进行实时的监控。
  4 系统测试与结果分析
  实验中使用了3个阅读器,2个电子标签。主要对标签与阅读器通信的误码率、阅读器的通信距离两方面进行了测试。另外根据MCU的数据处理速度,估算了阅读器识别范围内的标签容量,综合分析了单标签扫描次数与系统效率、标签容量之间的关系。
  经测试发现,标签与阅读器数据传输的误码率与NRF2401芯片的工作频率选择有很大关系, NRF2401在2 400 MHz~2 570 MHz之间共有157个频点可供选择,选择适当的中心频率可以降低系统误码率,提高数据的传输效率。测试结果如图5所示。

  由图5可知,在某一固定频率下,数据传输的误码率随着阅读器和标签之间距离的增大而逐渐升高;在相同距离下,当NRF2401的中心频率选择在2 450 MHz附近时,误码率较高,在偏离2 450 MHz时,误码率较低。另外,为了降低误码率保证数据的传输效率,中心频率点的尾数要尽可能的精确,这样可以大大降低数据传输的误码率。这主要是在ISM频段,WLAN、Bluetooth、Zigbee等设备的工作频率都集中在2 450 MHz附近,相互之间会产生严重的干扰。因此,设备在实际应用时,需要首先测试该环境下的空间电磁频谱分布情况,采用合适的中心频率尽量避免外界的电磁干扰,以提高系统的数据传输效率。

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