基于RFID温度标签的嵌入式温度监测系统

设计并实现了一种基于无源超高频RFID温度标签的嵌入式温度监测系统,系统包括课题组研发的嵌入了CMOS温度传感器的无源超高频RFID温度标签、ZY-H2000手持式读写器和嵌入式温度监测软件。设计了一种动态功率匹配算法,能够使温度标签在最佳测温功率下工作,确保了温度标签测温数据的准确性。算法中加入计时器机制,并通过RSSI值判断起始功率,大大减少了测温所需时间。测试结果表明,手持机与温度标签相距10 cm、30 cm、50 cm时,测温误差均在±1℃以内。     

基于RCS的无源超高频RFID标签识别距离研究*

通过对无源超高频RFID系统中标签功率的获取、传递以及反射的研究,提出了一种基于雷达散射截面(RCS)对标签识别距离进行计算的新方法。采用高频电磁场仿真软件FEKO对不同标签天线进行建模与仿真,计算标签天线在不同负载下的RCS;再结合识别距离表达式计算该标签的最大识别距离,与标签已有的实测参数进行比较,计算结果与实际参数吻合。研究结果证实了该方法对研究标签识别性能具有很好的借鉴意义。     

基于相控阵技术的新型无源RFID标签理论研究

基于无源超高频射频识别(UHF RFID)系统的基本工作原理,提出了一种新型标签,将相控阵天线引入无源标签,使得标签具有了定位功能,并且可以改善UHF RFID系统的通信距离.对标签相控阵天线各参数进行了理论数值分析,并使用Matlab软件针对不同的天线阵元个数和阵元间距仿真天线波束幅值与方向性参数,进而实现对理论分析结果的验证.结果表明:理论与仿真结果相符.通过仿真确定了合适的相控阵天线参数,为进一步的研究设计奠定了理论基础.     

超高频RFID技术在家校通领域中的应用

提出了一种基于超高频射频识别(RFID)技术的家校通系统解决方案。与传统方式相比,该系统更加准确、便捷、高效;通过采用阅读器和RFID标签等设备搭建的项目环境获得的大量测试结果表明,基于超高频RFID技术的这种家校通系统具有较好的可靠性和实用性。     

盲分离的帧时隙超高频RFID系统防碰撞算法

针对频率范围在860~960 MHz内的超高频(UHF)射频信号,提出一种基于独立成分分析(ICA)和帧时隙的射频识别(RFID)系统防碰撞算法。通过合理的帧时隙数选择可以使每一时隙内的标签数不大于阅读器的天线数,从而可以利用ICA算法实现多标签的同时识别。仿真结果表明,与传统的标签防碰撞算法及基于位隙动态分组的盲分离多标签防碰撞算法(BSDBG)相比,该算法在标签识别率方面具有明显的优势,且随着天线数的增加,算法的识别时间要低于BSDBG算法,进一步验证了将盲源分离技术运用于标签识别的可行性和高效性,在需要高效率和智能化管理的工程领域中具有潜在的应用价值。     

小型RFID偶极子天线设计与优化

无源RFID标签的读写性能主要取决于其天线和芯片的性能,其中超高频RFID标签通常采用偶极子天线。从理论-仿真-实验的角度详细介绍了偶极子天线的设计和优化方法,并制作了4款小型超高频RFID标签样品。测试结果表明,4款样品标签的性能与仿真的优化结果高度一致,该设计和优化方法可行。     

ISO 18000-6C标准的防碰撞算法研究

为了解决超高频频段下的无源RFID标签批量识别时的多标签碰撞问题,在时隙随机算法的基础上,提出了一种新的方法.该方法采用随机计数器值Q这个重要参数分析算法结果,通过改变Q值从而改变每个识别周期系统能识别的标签个数.选择恰当的Q值在识别时间和识别标签数之间找到平衡点,得到算法的优化.     

多径环境下无源超高频RFID定位算法研究

随着物联网技术的发展,无源超高频无线射频识别(UHF RFID)定位技术的应用环境日益扩大。但在室内复杂多径的信道条件下,其定位精度往往由于多径干扰而大幅下降。为此,对多径环境下的无源RFID进行定位误差分析,并根据误差模型提出一种基于多维标度的RFID定位算法。利用阅读器获取参考标签和定位标签的相位差,通过相位差构建参考标签和定位标签之间的距离矩阵,并采用多维标度方法获取定位标签的位置信息。仿真结果表明,在存在较强直视路径的多径环境中,该算法仅使用少量的参考标签即可有效对抗多径干扰。     

基于天线覆盖模型的RFID室内定位算法

基于无线射频识别(RFID)技术密集无源标签定位系统的定位算法大多存在标签性能差异、天线方向性未定和外在环境噪声干扰等问题,导致系统定位精度大幅降低。为提高定位精度,提出一种被动式RFID二维室内定位算法IPABACM。该算法通过部署标签阵列使RFID阅读器读取信息,将读取到的标签赋予权值,利用改变标签权重并用神经网络进行训练的方法降低环境噪声和标签性能差异的影响,根据分析天线覆盖模型得出,通过旋转叠加读写器覆盖区域,可降低甚至消除读写器天线方向对定位精度造成的影响。实验结果表明,与传统的被动式RFID定位算法相比,IPABACM算法具有较高的定位精度,且定位时间较短。     

基于锁位的并行二进制分割防碰撞算法研究

针对传统超高频射频识别(UHF RFID)系统中出现的多标签碰撞问题,提出一种基于锁位的并行二进制分割(LPBS)防碰撞算法。利用曼彻斯特编码发送锁位指令,确定并提取碰撞位,不再传输非碰撞位信息;利用并行二进制分割技术,使得阅读器和标签可以进行一位标签应答。该算法减少阅读器和标签之间传送的比特数量的同时,减少了碰撞时隙。仿真结果表明,在大多数情况下,该算法在吞吐率、时间延迟等方面优于传统的防碰撞算法。     

超高频RFID读写器系统的设计与实现

采用ARM9微处理器为主控制器,射频处理采用奥地利微电子公司的AS3992芯片为核心,设计开发了超高频RFID读写器系统。系统设计了外置功率放大电路、功率探测电路和天线端阻抗匹配调谐电路,使发射机输出功率达到+33dBm,并有效地提高了接收机信噪比,实现了对符合ISO/IEC 18000-6C 900MHz RFID协议的多标签的稳定高速读写;同时在ARM9硬件平台上移植了嵌入式Linux系统,并设计了读写器Web固件控制系统,以实现多标签盘存和读写器的网络配置等操作,为读卡器之间数据通信和二次开发提供平台。该系统已搭建运行于某电厂运煤车辆出入RFID管理控制系统中,运行结果表明,系统最大稳定读取距离达到10m,满足了工程需求。     

集成应变传感器的无源超高频标签电路设计

针对现有有线有源应变传感器不适用于固体火箭发动机壳体应变监测的问题,基于UHF RFID(超高频无线射频识别)技术,设计了一款无源超高频应变传感标签.标签通过电磁反向散射方式,收集超高频射频能量为电路供能,同时在标签电路中加入了大容值储能电容,储存经RFID芯片中的倍压整流电路转换成的直流能量.将标签电路分为UHF标签模块、控制模块和应变传感器模块3个部分进行了设计,并通过使用低功耗芯片以及控制测量电路的断开和闭合来减小功耗.标签将传统的电阻式应变测量技术与UHF RFID技术结合在一起,为实现固体火箭发动机壳体应变的无线监测提供了解决方案.     

快速运动UHF RFID标签群的防冲突分析

针对超高频(UHF)RFID标签群快速运动通过读卡器的情景进行了研究,分析了ISO/IEC 18000-6Type C类防冲突算法的具体实现过程。结果表明,当UHF RFID标签群在快速运动通过读卡器范围时,会产生新旧标签竞争现象。部分标签一段时间内不被识别,然后离开读卡器识别范围,导致"漏读",造成系统不可靠。在Type C类防冲突算法的前提下,提出了两种解决方案。     

标签可重用的仓储管理系统UHF RFID阅读器设计

UHF RFID标签具有非光学可视阅读、感应距离远和读取速度快的特点.针对中小型仓储应用提出了UHF RFID标签可重用和UHF RFID阅读器软硬件定制的设计方案.UHF RFID阅读器硬件采用了Cortex- M3内核处理器LPC1768、UHF RFID模块读取标签、SPI Flash扩展存储和TFT LCD显示...     

抗电磁干扰的电力工器具RFID电力标签的设计

传统电力工器具RFID电力标签在强电磁干扰环境下无法正常工作,容易导致标签损坏和信息泄露.针对上述问题,本文设计一种抗电磁干扰的RFID电力标签.该RFID电力标签外壳使用抗干扰材料和高绝缘耐压的封装,标签内部使用STM32L4微控制器,并且提出基于卡尔曼滤波的双阶段滤波算法,数据传输使用超高频,从而达到良好的抗电磁干...     

超高频RFID标签一致性的近场检测技术

超高频RFID标签一致性直接影响RFID系统中采集数据的识别率和准确率。采用接收信号强度指示RSSI(Received Signal Strength Indicator)技术及数理统计,采集标签反射信号强度,设定标准差阈值,作为标签一致性检测参数。研制弯折偶极子近场天线,实现0.1 mm近距离标签识读。利用屏蔽效应,在全自动卷筒式RFID标签套装上设置打点标识机构,对标签批量标记,可实现对柔性超高频RFID标签的高速、批量一致性检测。     

超高频无源RFID系统中Capture效应建模与分析

针对超高频无源射频识别(RFID)系统中 Capture效应的分析问题,提出一种新颖的Capture模型-RFIDCap,并通过Monte-Carlo仿真分析了各系统参数对Capture效应的影响,同时比较了RFIDCap及其他传统模型与测试结果的符合程度.RFIDCap综合考虑了读写器抗干扰能力、无线信道损耗及衰落、...     

RSSI在RFID读写器中的应用

基于接收信号强度指示(RSSI)测距的定位方法容易实现、开销少,适合在射频识别(RFID)系统中使用。由此提出一种RSSI在UHF频段下RFID读写器中的实现方式。使用合适的测量方法,通过对无线电传播路径损耗模型及大量实测数据的分析,证明得到的标签RSSI可以用于对无源标签的实时距离定位。     

大空间双模多频段射频识别复合定位

针对室内大范围射频识别定位,提出一种双模多频段射频识别复合定位方法。被定位对象同时携带有源和无源两种模式的标签,微波频段阅读器与被低频频段信号激活的有源标签通信,根据有源标签信号区域选通超高频频段读写器天线,以减轻读写器天线之间干扰;以固定时间读写器天线对无源标签的收包次数为定位参数,在被定位对象位置计算过程中分区筛选最大后验概率位置并利用欧式距离修正定位坐标,完成贝叶斯概率定位算法的改进。实验验证表明,本文提出的复合定位方法,不但可以改善大空间定位中读写器天线间的干扰,而且与LANDMARC算法相比较,定位误差降低59.86%。     

一种新的RFID标签识别防冲突算法

在 RFID 网络通信中, 当多个标签同时回应阅读器的查询时, 如果没有相应的防冲突机制, 会导致标签到阅读器的通信冲突, 使得从标签返回的数据难以被阅读器正确识别. 防冲突算法是阅读器快速、正确获取标签数据的关键. 一种被称为基于栈的 ID-二进制树防冲突算法 (Stack-based ID-binary tree anti-collision algorithm, SIBT) 被提出, SIBT 算法的新颖性在于它将 n 个标签的 ID 号映射为一棵唯一对应的 ID-二进制树, 标签识别过程转化为在阅读器中创建ID-二进制树的过程. 为了提高多标签识别效率, 阅读器使用栈保存已经获取的ID-二进制树创建线索, 用计数器保存标签在该栈中的深度. 理论分析和仿真结果表明 SIBT 算法的性能优于其他基于树的防冲突算法.