基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)感知層移動節(jié)點的研究與設計.pdf

1、本文是以物聯(lián)網(wǎng)感知層上的RFID技術為研究背景,對基于RFID的移動節(jié)點設計和節(jié)點無線方式接入物聯(lián)網(wǎng)進行研究,該研究有助于解決物聯(lián)網(wǎng)節(jié)點采集移動物品信息的方案設計。
　　本文對物聯(lián)網(wǎng)的節(jié)點采用了一種新的設計理念:節(jié)點可移動,采用無線方式接入物聯(lián)網(wǎng)。論文的設計結合了RFID、單片機、無線通信、輕量級操作系統(tǒng)、高級語言程序設計等技術。課題設計從芯片的選型、功耗、信息安全、傳輸速率和節(jié)點接入物聯(lián)網(wǎng)的方式等方面著手。本設計采用STM32F

2、103RBT6為閱讀器微控制器,MFRC522為RFID閱讀器對射頻卡進行讀寫控制的編碼/解碼驅(qū)動芯片。該閱讀器具有以下功能:使用2.8寸TFTLCD觸摸顯示屏,具有友善的人機交流界面;移植了GUI系統(tǒng),可以使界面更加美觀,使用更加便捷;能夠讀寫S50卡和S70卡,讀寫距離達到60mm;具有數(shù)據(jù)存儲功能,采用AT45DB161作為外部FLASH存儲器,高達2MB存儲空間;具有無線接入物聯(lián)網(wǎng)功能,無線傳輸距離達20m;系統(tǒng)可使用鋰電池供電

3、,也可接直流電源供電或充電,電源具有自動切換功能;閱讀器采用低功耗電源管理,具有超長待機時間等。
　　閱讀器節(jié)點的工作原理:首先通過觸摸屏設置閱讀器的工作模式,啟用讀卡任務,當有射頻卡進入天線的讀寫范圍時,閱讀器讀取卡中的信息,讀卡完成后,檢查閱讀器能否通過無線連接到基站,如果連接成功,則將數(shù)據(jù)發(fā)送基站,發(fā)送完成后再將數(shù)據(jù)保存到外部FLASH;如果連接失敗,則直接保存到外部FLASH并標志該數(shù)據(jù)塊,待連接無線網(wǎng)絡成功時,則自動發(fā)送

4、該數(shù)據(jù),也可以通過USB接口將數(shù)據(jù)整體拷出。
　　本論文不僅有理論設計方案,還設計出RFID閱讀器和基站實物。將RFID閱讀器作為物聯(lián)網(wǎng)感知層的感知節(jié)點,基站與節(jié)點之間通過nRF24L01模塊無線連接,將一定范圍內(nèi)的節(jié)點組建一個小型無線網(wǎng)絡,基站是這個網(wǎng)絡的中心,基站采用有線的方式與PC機連接,通過PC機連入物聯(lián)網(wǎng)。
　　通過實驗測出相關的實驗數(shù)據(jù),將數(shù)據(jù)統(tǒng)計和分析,驗證了閱讀器節(jié)點能準確讀寫射頻卡的數(shù)據(jù)和節(jié)點無線接入方案的