物聯(lián)網(wǎng)智能冰箱中通信傳輸技術(shù)的設(shè)計【畢業(yè)論文】

1、<p><b>　　畢業(yè)論文</b></p><p><b>　?。?010屆）</b></p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)智能冰箱中通信傳輸技術(shù)的設(shè)計</p><p>　　所在學(xué)院 </p><p>　　專業(yè)班級 通信工程

2、 </p><p>　　學(xué)生姓名 學(xué)號 </p><p>　　指導(dǎo)教師 職稱 </p><p>　　完成日期 年 月 </p><p><b>　　摘 要</b>&

3、lt;/p><p>　　隨著信息時代的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)這一項新型技術(shù)的出現(xiàn)已經(jīng)引起了國內(nèi)外學(xué)術(shù)界，工業(yè)界，新聞媒體界的高度重視。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)，不僅體現(xiàn)了信息傳感設(shè)備與網(wǎng)絡(luò)的完美結(jié)合，也改變著人們的生活方式和生活習(xí)慣。這也使物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)成為了社會經(jīng)濟發(fā)展的又一個增長點。同時，也為一些大型企業(yè)提供了一個競爭方向。為有效地整合各企業(yè)的服務(wù)。物聯(lián)網(wǎng)是基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一種網(wǎng)絡(luò)，但是又區(qū)別于無線傳感網(wǎng)絡(luò)。為了達成物聯(lián)網(wǎng)的服務(wù)，提出了

4、基于服務(wù)框架(SOA)的物聯(lián)網(wǎng)企業(yè)應(yīng)用框架，并對物品識別技術(shù)進行研究。</p><p>　　本文提出了幾種濾波器對智能冰箱的信號進行各種處理。其中主要用到的軟件系統(tǒng)是MATLAB。MATLAB對信號的處理主要包括低通濾波，高通濾波和噪聲過濾。它將所收到的信號進行處理后產(chǎn)生一個干凈的，符合頻率條件的信號。</p><p>　　關(guān)鍵字：物聯(lián)網(wǎng)；無線傳感網(wǎng)絡(luò)；服務(wù)框架(SOA)；物品識別；濾波器

5、</p><p><b>　　Abstract</b></p><p>　　With the information age, things that the emergence of a new technology has attracted domestic and foreign academia, industry, media industry's

6、 attention. The appearance of things, not only reflects the information sensing equipment and the perfect combination of networking, but also changing people's lifestyles and living habits.This also makes things tech

7、nology has become a socio-economic development and growth.At the same time, but also for some large enterprises with a competitive direction.</p><p>　　In this paper, the smart refrigerator several filters fo

8、r various signal processing. The main software used is MATLAB. MATLAB for signal processing includes low-pass filtering, high pass filtering and noise filtering. It received signals are processed to generate a clean, con

9、sistent signal frequencies.</p><p>　　Keywords：Internet of Things; wireless sensor networks; Service-Oriented Architecture (SOA); item identification; Filter</p><p><b>　　目 錄</b></

10、p><p><b>　　1 引言4</b></p><p><b>　　2 總體介紹5</b></p><p>　　3 基于SOA的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)框架6</p><p>　　4 感知設(shè)備介紹8</p><p>　　4.1 信號傳感系統(tǒng)8</p><p

11、>　　4.1.1 溫度傳感與控制電路8</p><p>　　4.1.2 濕度傳感電路11</p><p>　　4.2 RFID射頻識別技術(shù)12</p><p>　　4.2.1 RFID的組成13</p><p>　　4.2.2 RFID的工作原理15</p><p>　　4.2.3 RFID庫存管理1

12、7</p><p>　　5 智能冰箱濾波的設(shè)計18</p><p>　　5.1 總體設(shè)計流程圖18</p><p>　　5.2 信號濾波的仿真設(shè)計18</p><p>　　5.2.1 IIR數(shù)字濾波器19</p><p>　　5.2.2 FIR數(shù)字濾波器21</p><p>　　5.3

13、 智能冰箱中的信號過濾24</p><p>　　5.3.1 對噪聲的處理25</p><p><b>　　6 結(jié)論27</b></p><p>　　致 謝錯誤!未定義書簽。</p><p><b>　　參考文獻28</b></p><p>　　附錄1 FILTE

14、R函數(shù)的應(yīng)用29</p><p>　　附錄2 用窗函數(shù)設(shè)計FIR低通濾波器30</p><p>　　附錄3 用MATLAB函數(shù)設(shè)計低通濾波器31</p><p>　　附錄4 智能冰箱設(shè)計的簡易流程32</p><p>　　附錄5 用自適應(yīng)濾波器處理噪聲33</p><p><b>　　1 引

15、言</b></p><p>　　隨著信息時代的發(fā)展，基于信息技術(shù)的應(yīng)用也不斷增加并伴隨著各種新型的信息技術(shù)的研發(fā)，人們對信息服務(wù)的要求也越來越高，為了實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)與現(xiàn)實相結(jié)合，一種新的信息技術(shù)變產(chǎn)生了。這項基于物品與物品間相連的互聯(lián)網(wǎng)，被稱為物聯(lián)網(wǎng)。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)不僅方便了用戶對各種物品的管理，也讓有更多的公司嘗試使用這項新技術(shù)來研發(fā)新的產(chǎn)品[1]。使物聯(lián)網(wǎng)對該領(lǐng)域的發(fā)展產(chǎn)生了重要的作用。</p>

16、;<p>　　物聯(lián)網(wǎng)基于無線傳感網(wǎng)絡(luò)的一種網(wǎng)絡(luò)，但又區(qū)別于無線傳感網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的定義是：通過射頻識別(RFID)、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設(shè)備，按約定的協(xié)議，把任何物體與互聯(lián)網(wǎng)相連接，進行信息交換和通信，以實現(xiàn)對物體的智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網(wǎng)絡(luò)[2]。</p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機、互聯(lián)網(wǎng)和移動通信之后的又一次信息產(chǎn)業(yè)的革命性發(fā)展。目前物聯(lián)網(wǎng)被正式列為

17、國家重點發(fā)展的戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一[3]。物聯(lián)網(wǎng)產(chǎn)業(yè)具有產(chǎn)業(yè)鏈長、涉及多個產(chǎn)業(yè)群的特點，其應(yīng)用范圍幾乎覆蓋了各行各業(yè)。</p><p>　　在物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用中，有各種各樣的獲得信號，這些信號因產(chǎn)生的條件不同，在幅頻和相頻上有著各自的特點。因此在對這些信號處理時必須首先將這些信號進行濾波，才能對所相應(yīng)的信號進行處理。</p><p>　　本文主要通過設(shè)計兩種濾波器，對可能產(chǎn)生的信號進行濾波，并對

18、這些信號進行去噪處理，已獲得到理想的信號，進行在庫存方面的智能化管理。</p><p><b>　　2 總體介紹</b></p><p>　　物聯(lián)網(wǎng)可分為三層：感知層、網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層。感知層由各種傳感器以及傳感器網(wǎng)關(guān)構(gòu)成，包括二氧化碳濃度傳感器、溫度傳感器、濕度傳感器、二維碼標簽、RFID 標簽和讀寫器、攝像頭、GPS等感知終端，它是物聯(lián)網(wǎng)獲識別物體，采集信息的來源，

19、其主要功能是識別物體，采集信息。網(wǎng)絡(luò)層由各種私有網(wǎng)絡(luò)、互聯(lián)網(wǎng)、有線和無線通信網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)管理系統(tǒng)和云計算平臺等組成，負責傳遞和處理感知層獲取的信息。應(yīng)用層是物聯(lián)網(wǎng)和用戶(包括人、組織和其他系統(tǒng))的接口，它與行業(yè)需求結(jié)合，實現(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)的智能應(yīng)用。</p><p>　　在基于物聯(lián)網(wǎng)的智能冰箱中，主要也可以分為感知層，網(wǎng)絡(luò)層和應(yīng)用層三層。其感知層可以由各種感知終端構(gòu)成，在經(jīng)過各種感知終端對冰箱內(nèi)相應(yīng)條件的檢測總而產(chǎn)生一個可供

20、處理的信號，并將這個信號通過網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)椒?wù)終端，從而對這個信號用MatlaB進行處理，產(chǎn)生一個可供其它系統(tǒng)接口識別的信號，并通過應(yīng)用層將這個信號處理為可供用戶識別的信號。</p><p>　　在智能冰箱的設(shè)計上，可讓用戶通過智能手機或平板電腦，知道冰箱里有什么食物、擺放在哪里和什么時候過期。智能冰箱還可根據(jù)冰箱里的食物，為用戶建議健康食譜。這里主要做的是通過RFID射頻識別，對產(chǎn)生的信號做的處理及應(yīng)用。</

21、p><p>　　3 基于SOA的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)框架</p><p>　　實際生產(chǎn)實踐過程中通常包含不同硬件和軟件類型，數(shù)據(jù)格式和通信協(xié)議通常也存在多種標準兼容性的問題，物聯(lián)網(wǎng)為這些基礎(chǔ)設(shè)備提供了信息標識，這些帶有 RFID 的嵌入式設(shè)備可以作為生產(chǎn)者同時也可以作為消費者出現(xiàn)。但對于服務(wù)的整合、兼容各類數(shù)據(jù)和協(xié)議還需要借助面向服務(wù)架構(gòu)[4]。</p><p>　　面向服務(wù)

22、架構(gòu)(SOA)的核心是實現(xiàn)服務(wù)和技術(shù)的完全分離，從而達到服務(wù)的可重用性。擁有服務(wù)后，用戶可以通過編配這些服務(wù)給企業(yè)或個人的業(yè)務(wù)流程帶來更持久的生命力。</p><p>　　SOA是一種架構(gòu)模型，它可以根據(jù)需求通過網(wǎng)絡(luò)對松散耦合的粗粒度應(yīng)用組件進行分布式部署、組合和使用。服務(wù)是SOA的基礎(chǔ)，可以直接被應(yīng)用調(diào)用，從而有效控制系統(tǒng)中與軟件代理交互的人為依賴性[5]。</p><p>　　圖3-1

23、為基于物聯(lián)網(wǎng)的SOA基礎(chǔ)框架：</p><p>　　圖3-1 基于物聯(lián)網(wǎng)的SOA基礎(chǔ)框架</p><p>　　圖中，通過與物聯(lián)網(wǎng)的結(jié)合，將原有的SOA架構(gòu)細分為了6層體系[6]。</p><p>　　1 設(shè)備層：即信號生產(chǎn)者，這一層主要利用了RFID設(shè)備。具有RFID功能的設(shè)備或者產(chǎn)品的數(shù)據(jù)信息將在企業(yè)設(shè)定的周期內(nèi)被全程監(jiān)視。</p><p&g

24、t;　　2 數(shù)據(jù)處理平臺：這是SOA的第一層，這一層負責將收到污染的信息進行過濾和清除，以保證數(shù)據(jù)的完好和安全。并對異構(gòu)的數(shù)據(jù)進行一致性和標準化進行處理。為數(shù)據(jù)的統(tǒng)一利用提供可能。</p><p>　　3 安全平臺：安全平臺是服務(wù)層和數(shù)據(jù)處理平臺之間的安全屏障，以保證設(shè)備和數(shù)據(jù)的安全。</p><p>　　4 服務(wù)層主要是提供設(shè)備管理、服務(wù)代理、通信代理和通用接口，數(shù)據(jù)通用接口負責解析各層

25、的數(shù)據(jù)調(diào)用指令，屏蔽不同的數(shù)據(jù)庫和數(shù)據(jù)格式，同時有利用于各種數(shù)據(jù)庫的分布式部署。應(yīng)用通用接口可以與上層消費者聯(lián)系，其主要目的是對不同類型的用戶使用的通信協(xié)議進行解析，實現(xiàn)各種通信協(xié)議的兼容[7]。</p><p>　　5 安全平臺：在SOA框架中，共有2個安全平臺。由于安全管理是企業(yè)正常運用的保障，特別是數(shù)據(jù)安全、用戶身份和訪問控制的管理。因此，無論是用戶發(fā)送的數(shù)據(jù)還是用戶的服務(wù)訪問都必須有一個安全的保障。<

26、;/p><p>　　6 終端用戶：終端用戶可以分為兩類，一類是WEB用戶，另一類是嵌入式設(shè)備。前者或得信息的方式是通過互聯(lián)網(wǎng)的直接顯示，進行人為的對物體控制。后者則通過信號，使得嵌入式設(shè)備能夠得到命令類信號而進行相應(yīng)的行為。</p><p><b>　　4 感知設(shè)備介紹</b></p><p>　　在物聯(lián)網(wǎng)冰箱的設(shè)計中，主要用到硬件系統(tǒng)的為感知層和

27、應(yīng)用層，其涉及到的主要系統(tǒng)為信號傳感系統(tǒng)和信號傳輸系統(tǒng)。</p><p>　　4.1 信號傳感系統(tǒng)</p><p>　　本系統(tǒng)主要是通過各種各樣的傳感器對外界的檢測，而在物聯(lián)網(wǎng)冰箱中主要用到的是溫度傳感器，濕度傳感器等。由于現(xiàn)在在市場上的冰箱品種有很多，本文提到的冰箱都是由電動機提供機械能，通過壓縮機利用低沸點的致冷劑，在蒸發(fā)時吸收汽化熱的壓縮式冰箱。</p><p&g

28、t;　　由于上述的傳感系統(tǒng)是短距離的無線低功率通信技術(shù)，可以統(tǒng)一歸為無線傳感網(wǎng)絡(luò)。無線傳感網(wǎng)絡(luò)有自組織、微型化和對外部世界有感知能力三大特點，這些特點決定了傳感器網(wǎng)絡(luò)在商業(yè)領(lǐng)域應(yīng)該也會有不少的機會。比如，嵌入家具和家電中的傳感器與執(zhí)行機構(gòu)組成的無線網(wǎng)絡(luò)與Internet連接在一起將會為我們提供更加舒適 方便和具有人性化的智能家居環(huán)境[8]。</p><p>　　4.1.1 溫度傳感與控制電路</p>

29、<p>　　這里主要介紹到的溫度傳感與控制電路，由兩部分構(gòu)成。一個是帶有溫度傳感器的μPC616傳感電路，另一個則是比較常用的基于熱敏電阻的溫度控制電路。并由上述兩個電路組個成為一個溫度傳感與控制的電路。</p><p>　　1 μPC616傳感電路</p><p>　　圖4-1是較為常用的溫度檢測電路，它的主要作用是對冰箱中的溫度進行檢測，并加以控制。其中μPC616是電壓輸

30、出型PN結(jié)集成溫度傳感器。PN結(jié)集成溫度傳感器是利用晶體管在不同的溫度下有不同的電流密度差來工作的。它的輸出形式可分為電壓型和電流型兩種，其中電壓型的靈敏度一般為10mV/℃，電流型的靈敏度為1μA/℃。它還具有絕對零度時輸出電量為零的特性，利用這一特性，可以很容易地測量絕對溫度值。PN結(jié)集成溫度傳感器具有良好的輸出線性，輸出阻抗低，易與控制電路接口，可用于溫度的測量和控制，也可用于熱電偶的冷端溫度補償和空氣流速檢測等方面。</p

31、><p>　　圖4-1 溫度檢測電路</p><p>　　μPC616A的測量范圍是-40～+125℃，而μPC616C測量范圍是-25～+85℃。μPC616A是利用一對非常匹配的晶體管，使它們工作在不同的電流密度下，利用晶體管VBE之差ΔVBE與溫度(T)的線性關(guān)系來測溫。在圖1中，發(fā)射極和基極電壓之差ΔVBE可表示為：</p><p>　　?VBE=KT/q l

32、n(I1/I2·r)</p><p>　　式中：K為波爾茲曼常數(shù)是有關(guān)于溫度及能量的一個物理常數(shù)，等于1.3806505×10^-23 J/K，I1、I2為晶體管G1和G2的集電極電流，q為電子電荷，r為G1和G2發(fā)射極面積比，是一個常數(shù)。</p><p>　　μPC616電路可分為溫度傳感器部分、穩(wěn)壓部分和運算放大器部分。</p><p>　　

33、溫度傳感器除可用于測量溫度外，還可用于溫度控制。如圖3-1所示，傳感器的2腳作溫度設(shè)定值的輸入端，通過調(diào)節(jié)電位器Rw，使它的電阻值定在與某一溫度相對應(yīng)的電壓值上。當外界溫度超過或低于此溫度時，1腳會輸出高電平或低電平，完成對溫度的判斷，進而實現(xiàn)對溫度的控制或進行報警。</p><p>　　穩(wěn)壓部分中具有溫度補償電路，因而使輸出電壓十分穩(wěn)定，整個電路性能具有穩(wěn)定、可靠和重復(fù)性好的優(yōu)點，這部分電路等效成一個擊穿電壓為

34、6.85V的齊納二極管。</p><p>　　運算放大器在電路中具有兩個功能，其一是當μPC616用于測溫時，運算放大器的反相輸入端與輸出端連接而成為電壓跟隨器，輸出信號與所測絕對溫度(K)相對應(yīng)，輸出電壓與溫度的對應(yīng)值為100K/V;第二個功能是反相輸入端單獨使用，作為溫度控制時設(shè)定值的輸入端。</p><p><b>　　2溫度控制電路</b></p>

35、<p>　　圖4-2是冰箱中較為常見的溫度控制電路。該電冰箱溫度控制器電路由電源電路和溫度檢測控制電路組成。具有電路簡單、使用安全可靠、控溫精度高和負載功率大等特點。</p><p>　　圖4-2 溫度控制電路</p><p>　　溫度檢測控電路由熱敏電阻器RT、電位器RP、電子開關(guān)集成IC、電阻器R1、R2、二極管VDl、電位器K和工作指示發(fā)光二極管VL組成。電源電路由電

36、源變壓器T、整流二極管VL組成?！?交流220V電源變壓器T降壓、VD2-VD5整流C濾波后，為繼電器K和集成電路IC提供工作電壓。隨后溫度開始下降，RT的阻值又逐漸增大，IC的2腳電壓也開始降低，當溫度低于受控溫度時，IC又導(dǎo)通，K吸合，EH又開始加熱。如此循環(huán)不止，將溫度控制在設(shè)定的溫度值上。在K吸合、EH通電加熱時，VL點亮;當K釋放、EH斷電時，VL熄滅。調(diào)整RP的阻值，可設(shè)定受控溫度值。</p><p&

37、gt;　　IC，即集成電路是采用半導(dǎo)體制作工藝，在一塊較小的單晶硅片上制作上許多晶體管及電阻器、電容器等元器件，并按照多層布線或遂道布線的方法將元器件組合成完整的電子電路。它在電路中用字母“IC”表示。</p><p>　　這里用到的電子開關(guān)集成IC可以用LA7061。LA7016內(nèi)電路方框圖及引腳功能 LA7016集成塊的引腳排列圖如圖4-3所示。</p><p>　　圖4-3 LA7

38、016集成塊的引腳排列圖</p><p>　　該IC采用8腳單列直插式封裝。其集成電路的引腳功能如下。1腳為工作電源電壓輸入端。2腳為第一路音頻信號輸入端。3腳為電子開關(guān)電路控制信號輸入端。4腳為切換后的第一路或第二路音頻信號輸出 5腳為接地線端。6腳為空腳。7腳為第二路音頻信號輸入端。8腳為空腳。</p><p>　　故障檢修：LA7016集成電路內(nèi)電子開關(guān)是選擇第一路音頻信號還是第二路

39、音頻信號，主要是其3腳上的控制電平是高電平還是低電平來確定。若給LA7016的1腳與5腳間接上12V電壓，當3腳加上高電平時，此時2腳電壓為4.1 V，7腳電壓為5.8 V，4腳電平不變；當給3腳加上低電平時，2腳電壓為4.2 V，7腳電壓為6 V，4腳電壓不變。在實際電路中，如3腳控制電壓不變，則為控制系統(tǒng)故障。如有變化而信號不能切換，且2、7腳輸入信號又正常，則為IC本身損壞。</p><p>　　4.1.2

40、 濕度傳感電路</p><p>　　為了使冰箱擁有良好的保鮮性，有的冰箱也會對內(nèi)部的濕度進行檢測，并通過濕度傳感器產(chǎn)生的信號做出相應(yīng)的處理。但是由于濕度傳感器的精度越高成本也就越大，在工作時并非密封，所受到外部的影響很大，壽命也只有1到2年。有的濕度傳感器對供電電源要求比較高，否則將影響測量精度 或者傳感器之間相互干擾，甚至無法工作。所以在一般的冰箱中不怎么會用到，這里只做介紹。</p><

41、p>　　圖4-4是相對濕度測量電路，電源電壓范圍是UCC=+3.5～+12V。利用一片CMOS定時器TLC555，配上HS1100／1101和電阻R2、R4構(gòu)成單穩(wěn)態(tài)電路，將相對濕度轉(zhuǎn)換成頻率信號。輸出頻率范圍是7351～6033Hz，所對應(yīng)的相對濕度為0～100％。當RH=55％時，f=6660Hz。輸出頻率信號可送至數(shù)字頻率計或單片機系統(tǒng)，測量并顯示出相對濕度值。R3為輸出端的限流電阻，起保護作用。</p>&l

42、t;p>　　圖4-4 線性頻率輸出式相對濕度測量電路</p><p>　　4.2 RFID射頻識別技術(shù)</p><p>　　RFID(Radio Frequency Identification的)，即射頻識別，俗稱電子標簽。</p><p>　　RFID主要包括產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)和應(yīng)用關(guān)鍵技術(shù)兩方面，其中RFID產(chǎn)業(yè)化關(guān)鍵技術(shù)主要包括：</p>

43、<p>　　標簽芯片設(shè)計與制造：例如低成本、低功耗的RFID芯片設(shè)計與制造技術(shù)，適合標簽芯片實現(xiàn)的新型存儲技術(shù)，防沖突算法及電路實現(xiàn)技術(shù)，芯片安全技術(shù)，以及標簽芯片與傳感器的集成技術(shù)等。</p><p>　　天線設(shè)計與制造：例如標簽天線匹配技術(shù)，針對不同應(yīng)用對象的RFID標簽天線結(jié)構(gòu)優(yōu)化技術(shù)，多標簽天線優(yōu)化分布技術(shù)，片上天線技術(shù)，讀寫器智能波束掃描天線陣技術(shù)，以及RFID標簽天線設(shè)計仿真軟件等。<

44、/p><p>　　RFID射頻識別是一種非接觸式的自動識別技術(shù)，它通過射頻信號自動識別目標對象并獲取相關(guān)數(shù)據(jù)，識別工作無須人工干預(yù)，可工作于各種惡劣環(huán)境。RFID技術(shù)可識別高速運動物體并可同時識別多個標簽，操作快捷方便。</p><p>　　RFID也是一種簡單的無線系統(tǒng)，只有兩個基本器件，該系統(tǒng)用于控制、檢測和跟蹤物體。系統(tǒng)由一個詢問器(或閱讀器)和很多應(yīng)答器(或標簽)組成。</p&g

45、t;<p>　　RFID技術(shù)利用無線射頻方式在閱讀器和射頻卡之間進行非接觸雙向傳輸數(shù)據(jù)，已達到目標識別和數(shù)據(jù)交換的目的。最基本的RF系統(tǒng)由三部分組成：</p><p>　　1 標簽(Tag，即射頻卡)：由耦合元件及芯片組成，標簽含有內(nèi)置天線，用于和射頻天線間進行通信。</p><p>　　2 閱讀器：讀取(在讀寫卡中還可以寫入)標簽信息的設(shè)備。</p>&l

46、t;p>　　3 天線：在標簽和讀取器間傳遞射頻信號。</p><p>　　有的系統(tǒng)還通過閱讀器的RS232或者RS485接口與外部計算機(上位機主系統(tǒng))連接，進行數(shù)據(jù)交換。</p><p>　　4.2.1 RFID的組成</p><p>　　RFID標簽俗稱電子標簽，也稱應(yīng)答器(tag， transponder， responder)，根據(jù)工作方式可分為主動

47、式(有源)和被動式(無源)兩大類，本文主要研究被動式RFID標簽及系統(tǒng)。被動式RFID標簽由標簽芯片和標簽天線或線圈組成，利用電感耦合或電磁反向散射耦合原理實現(xiàn)與讀寫器之間的通訊。RFID標簽中存儲一個唯一編碼，通常為64bits、96bits甚至更高，其地址空間大大高于條碼所能提供的空間，因此可以實現(xiàn)單品級的物品編碼。當RFID標簽進入讀寫器的作用區(qū)域，就可以根據(jù)電感耦合原理(近場作用范圍內(nèi))或電磁反向散射耦合原理(遠場作用范圍內(nèi))在

48、標簽天線兩端產(chǎn)生感應(yīng)電勢差，并在標簽芯片通路中形成微弱電流，如果這個電流強度超過一個閾值，就將激活RFID標簽芯片電路工作，從而對標簽芯片中的存儲器進行讀/寫操作，微控制器還可以進一步加入諸如密碼或防碰撞算法等復(fù)雜功能。RFID標簽芯片的內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要包括射頻前端、模擬前端、數(shù)字基帶處理單元和EEPROM存儲單元四部分[9]。</p><p>　　1 讀寫器也稱閱讀器、詢問器(reader，Interrogato

49、r)，是對RFID標簽進行讀/寫操作的設(shè)備，主要包括射頻模塊和數(shù)字信號處理單元兩部分。讀寫器是RFID系統(tǒng)中最重要的基礎(chǔ)設(shè)施，一方面，RFID標簽返回的微弱電磁信號通過天線進入讀寫器的射頻模塊中轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，再經(jīng)過讀寫器的數(shù)字信號處理單元對其進行必要的加工整形，最后從中解調(diào)出返回的信息，完成對RFID標簽的識別或讀/寫操作；另一方面，上層中間件及應(yīng)用軟件與讀寫器進行交互，實現(xiàn)操作指令的執(zhí)行和數(shù)據(jù)匯總上傳。在上傳數(shù)據(jù)時，讀寫器會對RFI

50、D標簽原子事件進行去重過濾或簡單的條件過濾，將其加工為讀寫器事件后再上傳，以減少與中間件及應(yīng)用軟件之間數(shù)據(jù)交換的流量，因此在很多讀寫器中還集成了微處理器和嵌入式系統(tǒng)，實現(xiàn)一部分中間件的功能，如信號狀態(tài)控制、奇偶位錯誤校驗與修正等。未來的讀寫器呈現(xiàn)出智能化、小型化和集成化趨勢，還將具備更加強大的前端控制功能，例如直接與工業(yè)現(xiàn)場的其它設(shè)備進行交互甚至是作為控制器進行在線調(diào)度。在物聯(lián)網(wǎng)中，讀寫器將成為同時具有通訊、控制和計算(communic

51、ation， control，computing)功</p><p>　　2 天線(antenna)是RFID標簽和讀寫器之間實現(xiàn)射頻信號空間傳播和建立無線通訊連接的設(shè)備。RFID系統(tǒng)中包括兩類天線，一類是RFID標簽上的天線，由于它已經(jīng)和RFID標簽集成為一體，因此不再單獨討論，另一類是讀寫器天線，既可以內(nèi)置于讀寫器中，也可以通過同軸電纜與讀寫器的射頻輸出端口相連。目前的天線產(chǎn)品多采用收發(fā)分離技術(shù)來實現(xiàn)發(fā)射和

52、接收功能的集成。天線在RFID系統(tǒng)中的重要性往往被人們所忽視，在實際應(yīng)用中，天線設(shè)計參數(shù)是影響RFID系統(tǒng)識別范圍的主要因素。高性能的天線不僅要求具有良好的阻抗匹配特性，還需要根據(jù)應(yīng)用環(huán)境的特點對方向特性、極化特性和頻率特性等進行專門設(shè)計。</p><p>　　3 中間件(middleware)是一種面向消息的、可以接受應(yīng)用軟件端發(fā)出的請求、對指定的一個或者多個讀寫器發(fā)起操作并接收、處理后向應(yīng)用軟件返回結(jié)果數(shù)據(jù)

53、的特殊化軟件。中間件在RFID應(yīng)用中除了可以屏蔽底層硬件帶來的多種業(yè)務(wù)場景、硬件接口、適用標準造成的可靠性和穩(wěn)定性問題，還可以為上層應(yīng)用軟件提供多層、分布式、異構(gòu)的信息環(huán)境下業(yè)務(wù)信息和管理信息的協(xié)同。中間件的內(nèi)存數(shù)據(jù)庫還可以根據(jù)一個或多個讀寫器的讀寫器事件進行過濾、聚合和計算，抽象出對應(yīng)用軟件有意義的業(yè)務(wù)邏輯信息構(gòu)成業(yè)務(wù)事件，以滿足來自多個客戶端的檢索、發(fā)布/訂閱和控制請求。</p><p>　　4 應(yīng)用軟件(

54、application software)是直接面向RFID應(yīng)用最終用戶的人機交互界面，協(xié)助使用者完成對讀寫器的指令操作以及對中間件的邏輯設(shè)置，逐級將RFID原子事件轉(zhuǎn)化為使用者可以理解的業(yè)務(wù)事件，并使用可視化界面進行展示。由于應(yīng)用軟件需要根據(jù)不同應(yīng)用領(lǐng)域的不同企業(yè)進行專門制定，因此很難具有通用性。從應(yīng)用評價標準來說，使用者在應(yīng)用軟件端的用戶體驗是判斷一個RFID應(yīng)用案例成功與否的決定性因素之一。</p><p>

55、;　　4.2.2 RFID的工作原理</p><p>　　圖4-5是RFID的工作原理圖。</p><p>　　圖4-5 RFID的工作原理圖</p><p>　　RFID技術(shù)的基本工作原理并不復(fù)雜：標簽進入磁場后，接收解讀器發(fā)出的射頻信號，憑借感應(yīng)電流所獲得的能量發(fā)送出存儲在芯片中的產(chǎn)品信息(Passive Tag，無源標簽或被動標簽)，或者主動發(fā)送某一頻率的信

56、號(Active Tag，有源標簽或主動標簽)；解讀器讀取信息并解碼后，送至中央信息系統(tǒng)進行有關(guān)數(shù)據(jù)處理[7]。關(guān)于無源標簽與有源標簽：</p><p>　　有源電子標簽又稱主動標簽，標簽的工作電源完全由內(nèi)部電池供給，同時標簽電池的能量供應(yīng)也部分地轉(zhuǎn)換為電子標簽與閱讀器通訊所需的射頻能量。</p><p>　　半無源射頻標簽內(nèi)的電池供電僅對標簽內(nèi)要求供電維持數(shù)據(jù)的電路或者標簽芯片工作所需電

57、壓的輔助支持，本身耗電很少的標簽電路供電。標簽未進入工作狀態(tài)前，一直處于休眠狀態(tài)，相當于無源標簽，標簽內(nèi)部電池能量消耗很少，因而電池可維持幾年，甚至長達10年有效；當標簽進入閱讀器的讀出區(qū)域時，受到閱讀器發(fā)出的射頻信號激勵，進入工作狀態(tài)時，標簽與閱讀器之間信息交換的能量支持以閱讀器供應(yīng)的射頻能量為主(反射調(diào)制方式)，標簽內(nèi)部電池的作用主要在于彌補標簽所處位置的射頻場強不足，標簽內(nèi)部電池的能量并不轉(zhuǎn)換為射頻能量。</p>&

58、lt;p>　　無源電子標簽(被動標簽)沒有內(nèi)裝電池，在閱讀器的讀出范圍之外時，電子標簽處于無源狀態(tài)，在閱讀器的讀出范圍之內(nèi)時，電子標簽從閱讀器發(fā)出的射頻能量中提取其工作所需的電源。無源電子標簽一般均采用反射調(diào)制方式完成電子標簽信息向閱讀器的傳送。特點：</p><p>　　1.主動標簽自身帶有電池供電，讀/寫距離較遠(約在100米~1500米)，體積較大，與被動標簽相比成本更高，也稱為有源標簽， 一般具有較

59、遠的閱讀距離，能量耗盡后需更換電池。例如：CY-RMZ-206、CY-RMZ-208、CY-RMZ-210。 　　</p><p>　　2. 無源電子標簽在接收到閱讀器發(fā)出的微波信號后，將部分微波能量轉(zhuǎn)化為直流電供自己工作，一般可做到免維護，成本很低并具有很長的使用壽命，比主動標簽更小也更輕，讀寫距離則較近(約在1mm~30mm)，也稱為無源標簽。</p><p>　　相比有源系統(tǒng)，無源系

60、統(tǒng)在閱讀距離及適應(yīng)物體運動速度方面略有限制。</p><p>　　一套完整的RFID系統(tǒng)， 是由閱讀器(Reader)與電子標簽(TAG)也就是所謂的應(yīng)答器(Transponder)及應(yīng)用軟件系統(tǒng)三個部份所組成， 其工作原理是Reader 發(fā)射一特定頻率的無線電波能量給Transponder， 用以驅(qū)動 Transponder電路將內(nèi)部的數(shù)據(jù)送出，此時 Reader 便依序接收解讀數(shù)據(jù)， 送給應(yīng)用程序做相應(yīng)的處理

61、。</p><p>　　以RFID 卡片閱讀器及電子標簽之間的通訊及能量感應(yīng)方式來看大致上可以分成， 感應(yīng)偶合(Inductive Coupling) 及反向散射偶合(Backscatter Coupling)兩種， 一般低頻的RFID大都采用第一種式， 而較高頻大多采用第二種方式。 　　</p><p>　　閱讀器根據(jù)使用的結(jié)構(gòu)和技術(shù)不同可以是讀或讀/寫裝置，是RFID系統(tǒng)信息控制和處理

62、中心。閱讀器通常由耦合模塊、收發(fā)模塊、控制模塊和接口單元組成。</p><p>　　閱讀器和應(yīng)答器之間一般采用半雙工通信方式進行信息交換，同時閱讀器通過耦合給無源應(yīng)答器提供能量和時序。 在實際應(yīng)用中，可進一步通過Ethernet或WLAN等實現(xiàn)對物體識別信息的采集、處理及遠程傳送等管理功能。應(yīng)答器是RFID系統(tǒng)的信息載體，目前應(yīng)答器大多是由耦合原件(線圈、微帶天線等)和微芯片組成無源單元。</p>

63、<p>　　4.2.3 RFID庫存管理</p><p>　　為了方便用戶對冰箱內(nèi)物品數(shù)量的掌握，即對冰箱內(nèi)的庫存進行管理，必須用到RFID的射頻識別技術(shù)。</p><p>　　RFID技術(shù)在庫存管理方面的應(yīng)用主要是結(jié)合庫存信息系統(tǒng)實現(xiàn)自動化貨位管理和存取操作。RFID 技術(shù)在存儲環(huán)節(jié)的應(yīng)用還使得庫存盤點時的工作量(不需要人工的檢查或掃描條碼)和不必要損耗大大減少，為管理者在庫存

64、控制方面提供了更大的自由度。零售環(huán)節(jié)貨架上的閱讀器可以定時向后臺系統(tǒng)傳送信息，提醒零售商及時補貨，還能夠監(jiān)控易過期商品的有效期限[10]。</p><p>　　生產(chǎn)企業(yè)的庫存管理問題作為企業(yè)總體供應(yīng)鏈管理的關(guān)鍵問題之一，庫存管理能力是評價供應(yīng)鏈管理水平的重要指標之一。RFID 在庫存管理方面所起的作用正在變得越來越大，對庫存管理產(chǎn)生著各種深遠的影響。其中最重要的一點就是削弱了庫存管理中所謂的 “牛鞭效應(yīng)”(Bul

65、l2whip Effect) 即需求變異加速放大原理解決庫存管理中的牛鞭效應(yīng)的比較有效的策略就是信息共享正為這種信息的共享提供了方便。雖然企業(yè)傳統(tǒng)的供應(yīng)鏈管理平臺為信息共享，資源整合提供了強大的 IT 平臺。但是這個平臺能否充分發(fā)揮作用取決于能否準確，實時的底層數(shù)據(jù)信息目前的供應(yīng)鏈管理中底層數(shù)據(jù)的采集(如庫存盤點，貨物出入庫，數(shù)據(jù)錄入等)主要依賴條形碼技術(shù)，需要大量的人工介入，效率低下，差錯率高，所提供信息的準確性和實時性得不到保證[1

66、1]。</p><p>　　RFID技術(shù)的應(yīng)用將為企業(yè)提供空前的海量數(shù)據(jù)，在后臺系統(tǒng)的支持下將極大提升供應(yīng)鏈能見度，為供應(yīng)鏈管理的策略制定實施提供堅實的基礎(chǔ)[12]。</p><p>　　5 智能冰箱濾波的設(shè)計</p><p>　　由于冰箱內(nèi)部存在著不少的傳感器和識別器，并對冰箱內(nèi)部的環(huán)境進行著檢測，當傳感器或識別器發(fā)現(xiàn)內(nèi)部環(huán)境發(fā)生變化并超出預(yù)設(shè)范圍時便會產(chǎn)生一個信

67、號。這些信號中有些可以直接通過改變電路中的電壓，使冰箱重新運作于正常狀態(tài)，如傳感信號。而其它的一些信號則必須通過互聯(lián)網(wǎng)進行操作，檢測冰箱內(nèi)的庫存與保質(zhì)期，如RFID識別信號。</p><p>　　5.1 總體設(shè)計流程圖</p><p>　　整個系統(tǒng)的總體程序主要是對信號的處理，因為在冰箱中同一時刻所產(chǎn)生的</p><p>　　信號有許多種，這些信號有些是在冰箱內(nèi)部能

68、直接操作的，而有些則需要通過網(wǎng)絡(luò)連接到互聯(lián)網(wǎng)中進行檢測和對比，還有一種信號則是冰箱在運作中所產(chǎn)生的噪音信號。因此，在信號處理的設(shè)計中必須對信號進行過濾。以便得到想要的信號。見附錄4。</p><p>　　5.2 信號濾波的仿真設(shè)計</p><p>　　數(shù)字濾波器從實現(xiàn)的網(wǎng)路結(jié)構(gòu)或者從單位脈沖響應(yīng)分類，可以分成無限脈沖響應(yīng)(IIR)濾波器和有限脈沖響應(yīng)(FIR)濾波器。它們的系統(tǒng)函數(shù)分別為：

69、</p><p>　　5.2.1 IIR數(shù)字濾波器</p><p>　　IIR濾波器和FIR濾波器的設(shè)計方法是很不同的。IIR濾波器設(shè)計方法有兩類，常用的一類設(shè)計方法是借助于模擬濾波器的設(shè)計方法進行的。</p><p>　　其設(shè)計步驟是：先設(shè)計模擬濾波器得到傳輸函數(shù)Ha(s)，然后將Ha(s)按某種方法轉(zhuǎn)換成數(shù)字濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，所采用的方法主要有：脈沖響應(yīng)

70、不變法和雙線性變換法，這里主要采用后者來設(shè)計IIR濾波器。雙線性變換法設(shè)計IIR濾波器的具體步驟如下：</p><p>　　(1) 確定數(shù)字低通濾波器的技術(shù)指標：通帶(兩個截止頻率之間的頻率范圍，也稱為有效帶寬)截止頻率ωp、通帶衰減αp、阻帶(在某個頻率范圍內(nèi)的衰減大于一個規(guī)定值的頻帶)截止頻率ωs、阻帶衰減αs。</p><p>　　(2) 將數(shù)字低通濾波器的技術(shù)指標轉(zhuǎn)換成模擬低通濾波

71、器的技術(shù)指標。</p><p>　　(3) 按照模擬低通濾波器的技術(shù)指標設(shè)計模擬低通濾波器。</p><p>　　(4) 將模擬濾波器Ha(s)，從s面平面轉(zhuǎn)移到z平面，得到數(shù)字濾波器系統(tǒng)函數(shù)H(z)。如圖5-1所示。</p><p>　　圖5-1 雙線性變換法的映射</p><p>　　Matlab有關(guān)IIR濾波器的部分函數(shù)：</p

72、><p>　　1 freqz()函數(shù)</p><p><b>　　對如下系統(tǒng)函數(shù)：</b></p><p>　　調(diào)用：freqz(B，A)可以繪出濾波器的幅頻特性、相頻特性。</p><p><b>　　其基本調(diào)用格式為：</b></p><p>　　[H，w]=freqz(B，

73、A，N，'whole'，F(xiàn)s)</p><p>　　其中：N是頻率軸的分點數(shù)，一般取2的整數(shù)次冪；w是返回的頻率軸坐標向量；Fs是抽樣頻率，若Fs=1，則給出歸一化頻率；whole指定頻率范圍從0~Fs，缺省時頻率范圍0~Fs/2</p><p>　　對已知的IIR濾波器的系統(tǒng)函數(shù)H(z)，用MATLAB繪制幅頻特性和相頻特性。由圖5-2可知該濾波器對0.6之后的頻率有抑制

74、作用，此濾波器是低通濾波器。</p><p>　　H(z)=(3+5/3z-1+2/3z-2)/(1+1/6z-1+1/3z-2-1/6z-3)</p><p>　　定義矢量：A=[1，1/6，1/3，-1/6];B=[3，5/3，2/3]</p><p>　　調(diào)用函數(shù)：freqz(B，A);有：</p><p>　　圖5-2 幅頻特性與相

75、頻特性</p><p>　　2 filter()函數(shù)</p><p>　　用來求一個離散系統(tǒng)的輸出。</p><p><b>　　基本格式：</b></p><p>　　y=filter(B，A，x);</p><p>　　其中B，A分別為系統(tǒng)函數(shù)H(z)的分子/分母的系數(shù)向量，x為輸出向量，y

76、為輸出向量。</p><p>　　用filter來求一個離散系統(tǒng)的輸出：代碼見附錄1。</p><p>　　5-3 離散系統(tǒng)的輸出</p><p>　　5.2.2 FIR數(shù)字濾波器</p><p>　　設(shè)希望設(shè)計的濾波器傳輸函數(shù)為Hd(ejω)，hd(n)是與其相對的單位脈沖響應(yīng)，因此：</p><p>　　相應(yīng)的單

77、位取樣響應(yīng)hd(n)為：</p><p>　　顯然，理想低通濾波器的單位樣值響應(yīng)是sin()函數(shù)，是不可實現(xiàn)的系統(tǒng)。為了構(gòu)造一個可實現(xiàn)的長度為N的FIR濾波器，必須將sin()函數(shù)截斷。</p><p>　　用窗函數(shù)w(n)將hd(n)截斷，并進行加權(quán)處理，得到：</p><p>　　h(n)=hd(n)w(n)</p><p>　　h(n)

78、就作為實際設(shè)計的FIR數(shù)字濾波器的單位樣值響應(yīng)序列，其頻率響應(yīng)函數(shù)Hd(ejω)為：</p><p>　　如果要求線性相位特性，則h(n)還必須滿足：截取的一段對(N-1)/2對稱。</p><p>　　h(n)=(+/-)h(N-1-n)</p><p><b>　　常用的窗函數(shù)：</b></p><p>　　1 矩

79、形窗 w=boxcar(M);</p><p>　　2 三角窗 w=triang(M);</p><p>　　3 漢寧窗 w=hanning(M);</p><p>　　4 漢明窗 w=hamming(M);</p><p>　　5 Backman窗 w=blackman(M);</p><p>　　

80、6 凱撒窗 w=kaiser(M，beta);</p><p>　　窗函數(shù)法設(shè)計FIR濾波器的部分Matlab函數(shù)</p><p>　　(1) fir1()</p><p>　　用于設(shè)計低通高通或帶通濾波器。基本調(diào)用格式：</p><p>　　b=fir1(N，Wn);</p><p>　　此格式設(shè)計低通濾波器，其

81、中：N為濾波器的階數(shù)，所以濾波器的長度為N+1；Wn為帶通截止頻率，其值在0~1之間，1對應(yīng)抽樣頻率的一半；b為設(shè)計好的濾波器系數(shù)。該函數(shù)自動選擇hamming窗。</p><p><b>　　fir2()</b></p><p>　　用于設(shè)計具有任意頻率響應(yīng)的FIR濾波器。基本調(diào)用格式：</p><p>　　b=fir2(N，F(xiàn)，M);<

82、;/p><p>　　其中：N為濾波器的階數(shù)，所以濾波器的長度為N+1；F和M是所希望的濾波器的頻率響應(yīng)向量，F(xiàn)的值在0~1之間，1對應(yīng)抽樣頻率的一半，其中M是幅度向量，缺省狀態(tài)下該函數(shù)自動選擇hamming窗。</p><p>　　1 按照窗函數(shù)法的設(shè)計步驟設(shè)計FIR低通濾波器。代碼見附錄2。</p><p>　　5-4 所得濾波器的單位樣值響應(yīng)</p>

83、<p>　　5-5 所得濾波器的幅頻和相頻響應(yīng)</p><p>　　2 用Matlab函數(shù)設(shè)計FIR濾波器。</p><p>　　設(shè)計一個N=40階的FIR低通濾波器，要求帶通截止頻率fc=0.2π。代碼見附錄3。</p><p>　　5-6 所得濾波器的單位樣值響應(yīng)</p><p>　　5-7 所得濾波器的幅頻和相頻響

84、應(yīng)</p><p>　　5.3 智能冰箱中的信號過濾</p><p>　　在冰箱對外部或內(nèi)部的環(huán)境進行檢測之后所產(chǎn)生的信號通過Matlab濾波處理之后會產(chǎn)生一個較為純凈的信號。冰箱內(nèi)部的智能模塊在收到這個信號之后變會做出相應(yīng)的動作，以方便用戶達到所謂的智能。</p><p>　　5.3.1 對噪聲的處理</p><p>　　由于智能冰箱中的智

85、能電路有很多，從而產(chǎn)生的噪聲也不容忽視。這里主要介紹用自適應(yīng)濾波器技術(shù)實現(xiàn)語音去噪過程，程序代碼見附錄5：</p><p>　　圖5-8 原始信號時域圖</p><p>　　圖5-9 濾波前信號和濾波后信號時域圖</p><p>　　（1）為了確保噪聲的相關(guān)性，首先讓噪聲通過一個11階的低通FIR濾波器然后將濾波后的噪聲加到信號中去；</p><

86、p>　?。?）對程序中所使用的一些函數(shù)的詳細說明，請參考MATLAB的函數(shù)說明，這些函數(shù)包括：FIR、INITSE、FILTER、PLOT、ADAPTSE等。圖5-8為原始信號的信號圖；圖5-9為濾波前信號和濾波后信號時域圖。比較圖5-8和圖5-9可以看出，采用自適應(yīng)濾波后的濾波輸出信號和原始信號基本相似，噪聲可以濾除。</p><p>　　隨著噪聲的排除，所產(chǎn)生的信號便可以被智能模塊用來識別。通過這種識別

87、便能使智能系統(tǒng)做出相應(yīng)的動作，從而完成了智能化的控制。</p><p><b>　　6 結(jié)論</b></p><p>　　本設(shè)計方案按照任務(wù)書的要求，嚴格進行多方面的調(diào)查與測試，并規(guī)范了書寫要求。在軟件放面進行了多次測試與調(diào)控以確定實驗的準確性。</p><p>　　但由于條件的不足，沒有對冰箱產(chǎn)生的實際信號進行測試，對智能的處理也不完善。也沒

88、有對SOA系統(tǒng)進行簡易的操作。這些不足有待在今后的工作學(xué)習(xí)中進行改善。</p><p><b>　　參考文獻</b></p><p>　　[1] 物聯(lián)網(wǎng)10年內(nèi)開始從概念走向大眾[N] .北京商報，2009-11-04.</p><p>　　[2] 沈蘇彬，范曲立，宗平，毛燕琴，黃維. 物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)與相關(guān)技術(shù)研 [J].南京郵電大學(xué)學(xué)報(自

89、然科學(xué)版). 2009，29(6).</p><p>　　[3] UIT. ITU Internet Reports 2005 :The Internet of Things[R] .2005.</p><p>　　[4] 吳名.我國 RFID應(yīng)用現(xiàn)狀和技術(shù)現(xiàn)狀及發(fā)展策略分析[J].智能識別，2005 ，(4) .</p><p>　　[5] 茅維華，唐守國，高淑娟

90、.基于SOA架構(gòu)的業(yè)務(wù)協(xié)同關(guān)鍵技術(shù)平臺[J].計算機工程，2009，35(19):280-281. </p><p>　　[6] 楊斌，張衛(wèi)冬，張利欣，章立軍. 基于SOA 的物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用基礎(chǔ)框架，計算機工程，2010，36(17).</p><p>　　[7] SHA Lui，GOPALAKRISHNAN S，LIU Xue，et al. Cyber-Physical Systems:A

91、New Frontier[C]，2008 IEEE International Conference on Sensor Networks，Ubiquitous and Trustworthy computing(sutc 2008)June 2008:1-9.</p><p>　　[8] 任豐原，黃海寧，林闖. 無線傳感器網(wǎng)絡(luò)[J]. 軟件學(xué)報，2003 ，14(7):1282-1291.</p>

92、<p>　　[9] 寧煥生，張彥. RFID 與物聯(lián)網(wǎng)——射頻、中間件、解析與服務(wù)[M] .北京:電子工業(yè)出版社，2008.</p><p>　　[10] 劉劍峰，肖文康. RFID，EPC基本工作原理與應(yīng)用介紹[J].條碼與信息系統(tǒng)，2006，(5).</p><p>　　[11] 曾森耀.物聯(lián)網(wǎng)、庫存管理與RFID探討[J].現(xiàn)代商貿(mào)工業(yè). 2010，17(84).<

93、/p><p>　　[12] 余雷. 基于 RFID電子標簽的物聯(lián)網(wǎng)物流管理系統(tǒng)[J] .微計算機信息，2006，(2):235.</p><p>　　附錄1 FILTER函數(shù)的應(yīng)用</p><p>　　x=ones(100);%產(chǎn)生幅值為1長度為100的矩形序列</p><p><b>　　t=1:100;</b><

94、/p><p>　　B=[0.001836，0.007344，0.011016，0.007374，0.001836];</p><p>　　A=[1，-3.0544，3.8291，-2.2925，0.55075];</p><p>　　y=filter(B，A，x);</p><p><b>　　figure(1)</b>&l

95、t;/p><p>　　plot(t，x，'g.'，t，y，'k-');</p><p>　　附錄2 用窗函數(shù)設(shè)計FIR低通濾波器</p><p>　　%指標：通帶頻率wp=0.2pi，通帶波紋Rp=0.25db</p><p>　　% 阻帶頻率ws=0.3pi，阻帶衰減As=50db</p>

96、<p>　　wp=0.2*pi;</p><p>　　ws=0.3*pi;</p><p>　　trans_width=ws-wp;</p><p>　　M=ceil(6.6*pi/trans_width)+1; %求出濾波器階數(shù)</p><p>　　n=[0:1:M-1];</p><p>　　wc=(

97、wp+ws)/2; %求出低通濾波器的截止頻率wc</p><p>　　hd=ideal_lp(wc，M); %求出理想低通濾波器的脈沖響應(yīng)</p><p>　　w_ham=(hamming(M))'; %求出漢明窗函數(shù)(可以選擇其它窗函數(shù))</p><p>　　h=hd.*w_ham; %加窗</p><p>　　figur

98、e(1) %繪圖</p><p>　　subplot(2，1，1)</p><p>　　stem(n，hd)</p><p>　　subplot(2，1，2)</p><p><b>　　stem(h);</b></p><p><b>　　figure(2)</b><

99、;/p><p>　　subplot(2，1，1)</p><p>　　freqz(hd，1)</p><p>　　subplot(2，1，2)</p><p><b>　　Fs=1000;</b></p><p><b>　　N=200;</b></p><p

100、>　　[H，F(xiàn)]=freqz(h，1，N，F(xiàn)s);</p><p>　　plot([0:Fs/(2*N):(Fs-Fs/N)/2]，abs(H))</p><p>　　附錄3 用MATLAB函數(shù)設(shè)計低通濾波器</p><p>　　b=fir1(40，0.2); %b為設(shè)計所得的結(jié)果h（n）</p><p><b>　　n=

101、1:41;</b></p><p><b>　　figure(1)</b></p><p><b>　　stem(n，b)</b></p><p><b>　　figure(2)</b></p><p>　　freqz(b，1)</p><p&g

102、t;　　附錄4 智能冰箱設(shè)計的簡易流程</p><p>　　附錄5 用自適應(yīng)濾波器處理噪聲</p><p><b>　　pi=3.14;</b></p><p>　　signal=sin(2*pi*0.055*[0:999]'); %產(chǎn)生輸入信號</p><p>　　noise=randn(1，1000);

103、 %產(chǎn)生隨機噪聲</p><p>　　nfilt=fir1(11，0.4); %產(chǎn)生11階低通濾波，截止頻率為0.4</p><p>　　fnoise=filter(nfilt，1，noise); %噪聲信號進行FIR濾波</p><p>　　d=signal.'+fnoise; %將噪聲疊加到信號中</p><p>　　w

104、0=nfilt.'-0.01; % 設(shè)置初始化濾波器系數(shù) </p><p>　　mu=0.05; % 設(shè)置算法的步長</p><p>　　s=initse(w0，mu); %初始化自適應(yīng)FIR結(jié)構(gòu)濾波</p><p>　　[y，e，s]=adaptse(noise，d，s); %進行自適應(yīng)濾波</p>