天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院

1、天津理工大學(xué)中環(huán)信息學(xué)院射頻識(shí)別課程設(shè)計(jì)報(bào)告課設(shè)題目： 射頻識(shí)別系統(tǒng)簡(jiǎn)介 姓 名： 張婷 系 別： 電子信息工程系 專(zhuān) 業(yè)： 通信工程（物聯(lián)網(wǎng)方向）學(xué) 號(hào)： 12160045 班 級(jí)： 2班 指導(dǎo)教師： 于璐 設(shè)計(jì)時(shí)間：2015年6月23日 至2015年7月2日前言RFID是一種非接觸式的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，它通過(guò)射頻信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識(shí)別工作無(wú)須人工干預(yù)。RFID的應(yīng)用系統(tǒng)具有非接觸，工作距離遠(yuǎn)，精度高，信息收集處理自動(dòng)快捷及環(huán)境適應(yīng)性好等一系列優(yōu)點(diǎn)，不僅能取代傳統(tǒng)的手工錄入方式，大大提升企業(yè)的運(yùn)營(yíng)效率，更由于其先進(jìn)的自動(dòng)識(shí)別功能，能輕易地實(shí)現(xiàn)原先人工難以完成的任務(wù)，為提高企業(yè)競(jìng)

2、爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)，增強(qiáng)企業(yè)核心競(jìng)爭(zhēng)力提供有力的支持。 最基本的RFID系統(tǒng)由以下三部分組成 1) 標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，附著在物體上 標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象。2) 讀寫(xiě)器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式。3) 計(jì)算機(jī)系統(tǒng)：包括中間件、系統(tǒng)應(yīng)用軟件等。 電子標(biāo)簽中一般保存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，在實(shí)際應(yīng)用中，電子標(biāo)簽附著在待識(shí)別物體的表面。讀寫(xiě)器可無(wú)接觸地讀取并識(shí)別電子標(biāo)簽中所保存的電子數(shù)據(jù)，從而達(dá)到自動(dòng)識(shí)別物體的目的。通常讀寫(xiě)器與計(jì)算機(jī)相連，所讀取的標(biāo)簽信息被傳送到計(jì)算機(jī)上進(jìn)行下一步處理。RFID信息處理系統(tǒng)（即后臺(tái)應(yīng)用支撐軟

3、件）整合由讀寫(xiě)器收集到的標(biāo)簽數(shù)據(jù)。目錄第一章 智能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái)簡(jiǎn)介111 智能實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)箱11.2 智能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)啟動(dòng)1第二章射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成22.1 射頻標(biāo)簽22.1.1 電子標(biāo)簽組成22.1.2 電子標(biāo)簽特性32.2 讀寫(xiě)器32.2.1 讀寫(xiě)器的功能32.2.2 讀寫(xiě)器的工作頻率3第三章 智能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)使用53.1 智能控制53.1.1 電子鎖53.1.2 報(bào)警燈63.1.3 彩燈73.1.4 調(diào)光燈83.2 智能傳感93.2.1 人體感應(yīng)93.2.2 濕溫度103.2.3 RFID讀卡器12心得體會(huì)13參考文獻(xiàn)14致謝15 第一章 智能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)平臺(tái)簡(jiǎn)介11 智能實(shí)訓(xùn)實(shí)驗(yàn)試驗(yàn)箱1 A8嵌入

4、式網(wǎng)關(guān)2 DC-DC電源轉(zhuǎn)換器3 兩個(gè)M3板4 控制器（告警燈 彩燈 電磁鎖 調(diào)光燈）5 傳感器（人體感應(yīng) 溫濕度 REID讀卡器 光照和彩碼管）6 其他實(shí)驗(yàn)器材（CC2000仿真器 JLink仿真器 射頻識(shí)別卡等）1.2 智能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)啟動(dòng)1，將白色導(dǎo)線接在電源轉(zhuǎn)換板和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)上，將橘黃色導(dǎo)線接在電源轉(zhuǎn)換板和M3網(wǎng)關(guān)上，給電源轉(zhuǎn)換板接12V-4A電源。2，點(diǎn)擊桌面啟動(dòng)圖標(biāo)，進(jìn)入后，選擇“單一協(xié)議服務(wù)”。3，點(diǎn)擊桌面“智能實(shí)訓(xùn)終端”圖標(biāo)，選擇“建立連接”，設(shè)置IP地址和端口號(hào)（IP地址是試驗(yàn)箱IP，端口號(hào)是2012）。4，點(diǎn)擊“連接”當(dāng)提示“建立連接成功！”，說(shuō)明實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)啟動(dòng)成功。接下來(lái)就

5、可以進(jìn)行“智能控制”或“智能傳感”實(shí)驗(yàn)。第二章射頻識(shí)別系統(tǒng)的組成 射識(shí)別系統(tǒng)包括射頻標(biāo)簽和讀寫(xiě)器兩部分2.1 射頻標(biāo)簽射頻標(biāo)簽是承載識(shí)別信息的載體，作為信息載體，所存儲(chǔ)的信息不通過(guò)專(zhuān)業(yè)設(shè)備，無(wú)法獲取，TID區(qū)全球唯一 的編碼，帶口令的訪問(wèn)方式，提高了仿制成本，配合后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)防偽與溯源。標(biāo)簽（電子標(biāo)簽，軟標(biāo)簽）2.1.1 電子標(biāo)簽組成最基本的電子標(biāo)簽系統(tǒng)由三部分組成：標(biāo)簽(Tag)：由耦合元件及芯片組成，每個(gè)標(biāo)簽具有唯一的電子編碼，高容量電子標(biāo)簽有用戶(hù)可寫(xiě)入的存儲(chǔ)空間，附著在物體上標(biāo)識(shí)目標(biāo)對(duì)象；閱讀器(Reader)：讀取(有時(shí)還可以寫(xiě)入)標(biāo)簽信息的設(shè)備，可設(shè)計(jì)為手持式或固定式；天線(An

6、tenna)：在標(biāo)簽和讀取器間傳遞射頻信號(hào)。2.1.2 電子標(biāo)簽特性l 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)：與傳統(tǒng)形式的標(biāo)簽相比，容量更大(1bit1024bit)，數(shù)據(jù)可隨時(shí)更新，可讀寫(xiě)。l 讀寫(xiě)速度：與條碼相比，無(wú)須直線對(duì)準(zhǔn)掃描，讀寫(xiě)速度更快，可多目標(biāo)識(shí)別、運(yùn)動(dòng)識(shí)別。l 使用方便：體積小，容易封裝，可以嵌入產(chǎn)品內(nèi)。l 安全：專(zhuān)用芯片、序列號(hào)唯一、很難復(fù)制。l 耐用：無(wú)機(jī)械故障、壽命長(zhǎng)、抗惡劣環(huán)境。l 感應(yīng)效果：比一般的要好很多2.2 讀寫(xiě)器RFID讀寫(xiě)器（Radio Frequency Identification的縮寫(xiě)）又稱(chēng)為“RFID閱讀器”，即無(wú)線射頻識(shí)別，通過(guò)射頻識(shí)別信號(hào)自動(dòng)識(shí)別目標(biāo)對(duì)象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，無(wú)須

7、人工干預(yù)，可識(shí)別高速運(yùn)動(dòng)物體并可同時(shí)識(shí)別多個(gè)RFID標(biāo)簽，操作快捷方便。RFID讀寫(xiě)器有固定式的和手持式的，手持RFID讀寫(xiě)器包含有低頻，高頻，超高頻，有源等。高速公路電子收費(fèi)系統(tǒng)ETC(Electronic Toll Collection 縮寫(xiě))中，讀寫(xiě)器被定義成RSU（Road Side Unit），即路側(cè)單元，讀寫(xiě)車(chē)載單元OBU（On Board Unit)。RFID讀寫(xiě)其應(yīng)用于車(chē)場(chǎng)管理中，實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛身份判別，自動(dòng)扣費(fèi)。如果采用遠(yuǎn)距離RFID讀寫(xiě)器，則可以實(shí)現(xiàn)不停車(chē)、免取卡的快速通道，或者無(wú)人值守通道。2.2.1 讀寫(xiě)器的功能1. RFID不同頻道的讀寫(xiě)2. Wi-Fi/GPRS/藍(lán)牙無(wú)

8、線數(shù)據(jù)傳輸3.GPS定位4. 攝像頭攝像5. 支持條形碼掃描6. 指紋識(shí)別7. 藍(lán)牙2.2.2 讀寫(xiě)器的工作頻率RFID讀寫(xiě)器根據(jù)頻率可以分為125K, 13.56M,900M,2.4G等頻段的讀寫(xiě)器。l 125K： 一般叫做LF，一般做為畜牧業(yè)管理使用13.56M：一般叫做HF，用于駕校通、考勤等人員管理。也可以做資產(chǎn)防偽管理900M：一般叫做UHF，通信距離遠(yuǎn)，防沖突性能好，一般用做停車(chē)場(chǎng)和物流上2.4G：微波段RFID讀卡器，穿透性強(qiáng)，是自動(dòng)智能設(shè)備的首選5.8G：微波段RFID讀卡器，在高速公路ETC電子收費(fèi)系統(tǒng)中使用，這時(shí)候的讀寫(xiě)器也稱(chēng)為RSU(Road Side Unit)考勤讀寫(xiě)

9、器第三章 智能實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)使用3.1 智能控制智能控制包括電磁鎖，報(bào)警器，彩燈和調(diào)光燈機(jī)四個(gè)控制終端。下面分別介紹四個(gè)控制終端的使用方法。3.1.1 電子鎖實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，電磁鎖和導(dǎo)線接線說(shuō)明將橙色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和M3板，白色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)。將電磁鎖引出的兩條導(dǎo)線分別接在A8嵌入式網(wǎng)和點(diǎn)與轉(zhuǎn)換板上。接線電路圖實(shí)體接線圖如下3.1.2 報(bào)警燈實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，報(bào)警燈和導(dǎo)線接線說(shuō)明將橙色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和M3板，白色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)。將報(bào)警燈引出的兩條導(dǎo)線分

10、別接在A8嵌入式網(wǎng)和點(diǎn)與轉(zhuǎn)換板上。接線電路圖實(shí)體接線圖3.1.3 彩燈實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，彩燈和導(dǎo)線接線說(shuō)明將橙色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和M3板，白色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)。將彩燈引出的兩條導(dǎo)線分別接在A8嵌入式網(wǎng)和點(diǎn)與轉(zhuǎn)換板上。接線電路圖實(shí)體接線圖3.1.4 調(diào)光燈實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，調(diào)光燈和導(dǎo)線接線說(shuō)明將橙色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和M3板，白色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)。將調(diào)光燈引出的兩條導(dǎo)線分別接在A8嵌入式網(wǎng)和點(diǎn)與轉(zhuǎn)換板上。接線電路圖實(shí)體接線圖3.2 智能傳感3.2.1 人體感應(yīng)

11、實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，人體感應(yīng)傳感器和導(dǎo)線接線說(shuō)明用白色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，用橙色導(dǎo)線連接M3板和電源轉(zhuǎn)換器，將人體感應(yīng)傳感器的4個(gè)引腳分別插在M3板和電源轉(zhuǎn)換器上。給電源轉(zhuǎn)換器接12V-4A電源。按照接線電路圖，進(jìn)行正確接線。電路圖如下 接線實(shí)體圖如下3.2.2 濕溫度實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，濕溫度感應(yīng)傳感器和導(dǎo)線接線說(shuō)明用白色導(dǎo)線連接電源轉(zhuǎn)換器和A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，用橙色導(dǎo)線連接M3板和電源轉(zhuǎn)換器，將濕溫度感應(yīng)傳感器的4個(gè)引腳分別插在M3板和電源轉(zhuǎn)換器上。給電源轉(zhuǎn)換器接12V-4A電源。按

12、照接線電路圖，進(jìn)行正確接線。電路接線圖接線實(shí)體圖3.2.3 RFID讀卡器實(shí)驗(yàn)準(zhǔn)備從試驗(yàn)箱中取出A8嵌入式網(wǎng)關(guān)，DC-DC電源轉(zhuǎn)換板，M3板，14443讀卡器，14443卡和導(dǎo)線接線說(shuō)明用雙頭導(dǎo)線連接M3板和電源轉(zhuǎn)換器，將RFID讀卡器的4引腳分別插在M3板和電源轉(zhuǎn)換器上。給電源轉(zhuǎn)換器接12V-4A電源。按照接線電路圖，進(jìn)行正確接線。電路接線圖接線實(shí)體圖 心得體會(huì)在這次課設(shè)中，雖然我們組還有很多功能沒(méi)有實(shí)現(xiàn)，但經(jīng)過(guò)幾次的學(xué)習(xí)，讓我對(duì)有關(guān)RFID方面的知識(shí)有了更全面、更深刻的了解，也學(xué)到了很多新知識(shí)。我認(rèn)為，在這幾次的實(shí)驗(yàn)中，不僅培養(yǎng)了獨(dú)立思考、動(dòng)手操作的能力，在各種其它能力上也都有了提高。更重

13、要的是，在實(shí)驗(yàn)課上，我們學(xué)會(huì)了很多學(xué)習(xí)的方法。而這是日后最實(shí)用的，真的是受益匪淺。讓我明白了思路即出路，有什么不懂不明白的地方要及時(shí)請(qǐng)教或上網(wǎng)查詢(xún)，只要認(rèn)真鉆研，動(dòng)腦思考，動(dòng)手實(shí)踐，就沒(méi)有弄不懂的知識(shí)，收獲頗豐。通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)，使我更加扎實(shí)的掌握了有關(guān)RFID方面的知識(shí)，在設(shè)計(jì)過(guò)程中雖然遇到了一些問(wèn)題，但經(jīng)過(guò)一次又一次的思考，一遍又一遍的檢查或向同學(xué)請(qǐng)教，終于找出了原因所在，也暴露出了前期我在這方面的知識(shí)欠缺和經(jīng)驗(yàn)不足。實(shí)踐出真知！ 在課程設(shè)計(jì)過(guò)程中，我們不斷發(fā)現(xiàn)錯(cuò)誤，不斷改正，不斷領(lǐng)悟，不斷獲取。本次課程設(shè)計(jì)終于順利完成了，在設(shè)計(jì)中遇到了很多問(wèn)題，最后在老師同學(xué)的指導(dǎo)下，終于游逆而解。在今后社會(huì)的發(fā)展和學(xué)習(xí)實(shí)踐過(guò)程中，一定要不懈努力，不能遇到問(wèn)題就想到要退縮，一定要不厭其煩的發(fā)現(xiàn)問(wèn)題所在，然后一一進(jìn)行解決，只有這樣，才能成功的做成想做的事，才能在今后的道路上劈荊斬棘，而不是知難而退，那樣永遠(yuǎn)不可能收獲成功！通過(guò)這次對(duì)物聯(lián)網(wǎng)RFID的接觸，我深刻的感受到物聯(lián)網(wǎng)的前途致廣大，也體會(huì)到這門(mén)課程的重要性。對(duì)以后學(xué)習(xí)計(jì)算機(jī)漫長(zhǎng)而艱辛的道路做好了準(zhǔn)備，我以后會(huì)更加努力。參考文獻(xiàn)1單承贛 單玉峰 姚