有源RFID定位系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn).pdf

1、RFID（Radio Frequency Identification，射頻識(shí)別）技術(shù)是20世紀(jì)50年代從雷達(dá)技術(shù)中派生的目標(biāo)識(shí)別與定位技術(shù)，在20世紀(jì)80年代以后得到了迅猛發(fā)展。該技術(shù)主要用于非接觸式雙向無線通信，從而獲取目標(biāo)對(duì)象的特征信息，達(dá)到識(shí)別和定位的目的。射頻識(shí)別技術(shù)因其免接觸、非視距、高精度、低成本和擴(kuò)展方便等特性，已成為室內(nèi)定位技術(shù)方案的第一選擇。RFID定位方法種類繁多，RSSI(Received SignalStren

2、gth Indication，接收信號(hào)強(qiáng)度指示)是一種很常見的方法，但該方法定位精度低、易受環(huán)境干擾。所以本文設(shè)計(jì)了一套將超聲波與射頻技術(shù)結(jié)合起來，采用TOA(TimeOf Arrival，到達(dá)時(shí)間)定位方法進(jìn)行有源電子標(biāo)簽識(shí)別和定位的室內(nèi)定位系統(tǒng)。該定位系統(tǒng)充分利用了射頻無線電和超聲波定位的優(yōu)點(diǎn)，有效地提高了定位精度。
　　本系統(tǒng)采用的射頻無線電頻率為物流領(lǐng)域比較常見的超高頻433MHz，超聲波的頻率為21KHz。因?yàn)槎咴诳諝?/p>

3、中傳播速度6個(gè)數(shù)量級(jí)的差異，它們的到達(dá)時(shí)間差可作為超聲波在待定位標(biāo)簽到閱讀器之間的傳播時(shí)間，再乘以聲速獲得距離信息，從而進(jìn)行定位。
　　論文工作內(nèi)容包括硬件和軟件兩部分的設(shè)計(jì)制作。硬件方面包括主芯片的選型、原理圖設(shè)計(jì)、PCB(Printed Circuit Board，印制電路板)的設(shè)計(jì)以及元器件的焊接。微控制單元模塊選擇了低功耗的MSP430G2553，射頻模塊選擇了極低功耗的CC1101。系統(tǒng)硬件包括控制單元、電源模塊、射頻收

4、發(fā)模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊和RS232串口模塊。軟件方面采用C語(yǔ)言完成了各模塊驅(qū)動(dòng)程序的編寫，無線電通信協(xié)議數(shù)據(jù)包的設(shè)計(jì)，采用C++完成了定位算法的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)和圖形化顯示程序的編寫。定位算法采用的是TOA定位算法，并利用三球面相交于一點(diǎn)的算法進(jìn)行位置坐標(biāo)的計(jì)算。上位機(jī)的MFC程序?qū)崿F(xiàn)了串口通信和圖形化顯示的功能，軟件平臺(tái)為Visual Studio2010。
　　系統(tǒng)完成后進(jìn)行了多個(gè)指標(biāo)的測(cè)試，包括超聲波測(cè)距精度的測(cè)試、