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RFID超市智能库架管理系统

本处理方案依据RFID 的技能特色,将RFID运用于超市的智能库架办理;并将RFID技能与无线传感器网络相接合。RFID体系作为无线传感器网络的一个传感器节点,加上其他的传感器节点,如防火防盗传感器,能够组成一个综合性的智能超市监控体系。从而为超市的库架办理尽可能的进一步的下降产品附加本钱供给了可能性,添加了超市在商场中的竞争力。在实践中,该RFID运用体系具有必定的参考价值和现实意义。

  体系的全体结构规划

  针对大型超币的智能库架办理的特色,体系首要包含:RFID识别体系、无线传感器网络、RFID识别体系与无线终端的交互。

  2.1 RFID射频识别体系

  阅读器的首要功用是经过天线对应答器进行数据读写操作,与上位机进行通讯,其一般含有射频模块、操控单元以及与应答器衔接的耦合元件。此外,阅读器还有附加的接口以便将所取得的数据传输给别的的体系。

  阅读器硬件体系首要由4部分构成:接口电路、操控单元、射频模块、天线组成

 

  上位机经过接口电路与阅读器的操控单元衔接,向操控单元发送读/写卡等指令,接纳来自操控模块的数据与操作陈述。操控单元与射频模块相连,在操控单元上运转的主程序依据具体情况操控射频模块操作。射频模块对数据进行调制后经过天线发送至应答器,并对从天线上接纳的应答器回来信号进行解调。

  阅读器射频模块选用复旦微电子公司的FM1725非触摸式IC卡芯片,其完结数据调制、解调的功用,对射频调制信号进行整流和发射。FM1725芯片内部的发送器部分不需求添加有源电路就能直接驱动近操作间隔的天线,一起接纳器部分供给了一个牢靠的解调和解码电路。其数字处理部分将并行的数据转换成串行,支撑查看发生的帧、发生并查看奇偶和CRC校验以及位编码和处理。此外,FM1725还供给了一个SPI兼容接口,其并行接口能够直接与8位MCU 相连。

  阅读器的操控单元选用ATMEL公司出产的高功能8位单片机AT89S52,其首要担任运转读写卡片的程序,供给FM1725芯片的操控信号,经过RS232接口完结与上位机或网络的数据通讯。该单片机片内含8K字节Flash只读程序存储器,其空间巨细满意将驱动及操控FM1725射频芯片的程序写入,无需再外接其他外存储设备,简化了电路规划,提高了电路牢靠性。

  射频卡片选用无源的Mifare规范IC卡MF1 IC$50,卡片内有8K位EEPROM,它是数据的存储载体,经过阅读器的天线对其进行数据的读写操作。

 

RFID超市智能库架管理系统

  根本操作流程。用户先经过阅读器将信息写入MF1 IC$50卡片内,当有MFIIC$50卡片进入阅读器的天线作业范围内时,卡片被激活,阅读器发送读数据信号给卡片,卡片依据接纳到的读数据信号将存储单元中指定的数据经过天线发送至阅读器,阅读器再将数据经过RS232接口发送至上位机或网络。

  2.2 无线传感器网络

  无线传感器网络由布置在监测区域内的许多个无线传感器网络节点组成,其意图是协作地感知、搜集和处理传感器网络所掩盖的地舆区域宗感知目标的信息,并经过Ad hoc方法传递给观察者 。

  2.2.1 传感器节点

  无线传感器网络节点首要完结数据收集、处理和传输功用,一般由4个单元组成。



  无线传感器网络节点中,微操控单元运用的是TI公司的MSP430F19类型单片机,无线传输单元运用的是IntegrationAssociates公司的IA4420芯片

  1)微操控单元。TI公司的MSP430系列是一个16位的、具有精简指令集的、超底功耗的混合型单片机。在无线传感器节点中。 2)无线传输单元。无线传输单元选用的中心芯片是IA4420o它是Integration Associates公司推出的可编程、低功耗、多通道频移键控(FSK)的全双工射频收发一体芯片。IA4420能够作业在ISM(工业、科学、医学)频段,分别是315、433、868和915MHz。芯片的作业电压为2.2~5.4V,选用低功耗形式,待机电流为0.3uA,选用FSK调制形式,发射功率为5~8dBm可调,在室外开阔地实测传输间隔达200m以上。

  2.2.2 无线传感器网络协议

  媒体访问操控协议简称MAC协议,处于无线传感器网络协议的底层部分,以处理无线传感器网络中节点以怎样的规矩同享媒体才干确保满意的网络,功能问题。

  MAC协议对无线传感器网络的,功能有很大的影响,是确保无线传感器网络高效通讯的要害网络协议之一,传感器网络的功能如吞吐量、推迟,功能等彻底取决于所选用的MAC协议。蜂窝电话网络、Ad—Hoc是当时干流的无线网络技能,但它们各自的MAC协议都不合适无线传感器网络。GSM 和CDMA 中的媒体访问操控首要关怀的是怎么满意用户的Qos要求和节约带宽资源,功耗是第二位的。Ad—Hoc网络考虑的则是怎么在节点具有高度移动性的环境中树立彼此间的链接,一起统筹必定的Qos要求,功耗也不是其首要关怀的问题。而无线传感器网络的MAC协议首要考虑的要素就是节约能量。这意味着传统网络的MAC协议不适用于无线传感器网络,需求提出新的适用于无线传感器网络的MAC协议。

  针对IA4420芯片在无线传感器网络中的运用,Integration公司提出了新的MAC层协议一EZMac协议的协议结构。EZMac是依据C言语的MAC层协议,为无线收发器的运用规划供给节点间的物理层简略接口,办理信号的传输和从发送端到输出端的相关数据包的传送。

  EZMac的数据包较小,并支撑运用收发器芯片内部波特率发生器的数据传送。EZMac的状况机动作由一组存放于不同的寄存器中参数决议。MAC引擎支撑4种根本形式:休眠、闲暇、传输和接纳,其间休眠形式所耗费的能量最少,闲暇形式次之,传输形式耗费的能量最多。这4种形式可经过9个根本状况来完成,这9种状况是:休眠、唤醒、闲暇、检测DQD(数据质量检测)、接纳信息包、信息包有用、侦听、传输信息包、传输信息过错。

 


  2.3 无线终端与RFID体系的交互 

首要是RFID体系中的阅读器读取信息后发送给无线终端,无线终端经过无线传感器网络传送给中心计算机。

  根本操作流程见。用户先经过阅读器将信息写入MF1 IC$50卡片内,当有MFIIC$50卡片进入阅读器的天线作业范围内时,卡片被激活,阅读器发送读数据信号给卡片,卡片依据接纳到的读数据信号将存储单元中指定的数据经过天线发送至阅读器,阅读器再将数据经过RS232接口发送至上位机或网络。

 

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