基于RFID技术的连锁超市应用系统研究与实现

江苏大学硕士学位论文基于RFID技术的连锁超市应用系统研究与实现姓名：钱宇力申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：赵跃华20060601基于RFID技术的连锁超市应用系统研究与实现作者：钱宇力学位授予单位：江苏大学相似文献(10条)1.学位论文张润曦超高频射频识别阅读器集成技术研究2009传统的条形码技术曾经在自动识别领域引起深刻变革并已得到广泛应用，但有限的数据容量、需可视读取的要求及易被篡改等缺点使得它愈来愈无法满足当前人们对于大容量、高安全性自动识别的需求。当射频电子标签的价格逐渐降低至与条形码可比拟时，超高频射频识别系统以其较高的数据传输速率、较远的通信距离及灵活的编码系统得到愈来愈多的关注而逐渐成为一个研究热点。br　　超高频射频识别系统通常由标签、阅读器及数据处理终端构成。其中，作为无线数据传输桥梁的超高频射频识别阅读器一般采用离散元件以混合技术构建，设备成本高、功耗大、移动性差，很大程度上制约了超高频射频识别技术的进一步推广。随着混合信号集成电路工艺技术的不断成熟，过去两年中出现了以BiCMOS或CMOS工艺实现的低成本、低功耗、单芯片超高频射频识别阅读器，并逐渐成为超高频射频识别阅读器的技术发展方向。br　　本文研究了860-960MHzUHF波段CMOS单芯片超高频射频识别阅读器的实现，完成了从系统规划、电路设计到原型芯片测试的整个过程。br　　首先，根据EPCC1G2超高频射频识别国际标准，ETSI302208-1欧洲规范和中国超高频射频识别技术应用试行规定及本文所提出的正交直接变频无线收发机架构，分析多阅读器环境中接收、发射射频前端、本地频率综合器和基带等模块的指标要求，并通过系统仿真模型验证其正确性，作为电路设计的依据。br　　第二，研究阅读器接收路径存在大信号本地馈通时的线性度与噪声系数折衷策略。不同于仅注重“监听”模式下噪声系数或“读”模式下线性度的传统方法，提出了兼具低噪声、高线性度特点的三级紧凑式射频前端。采用该射频前端的接收机在“监听”模式与“读”模式下的噪声系数分别达到27dB、36dB，输入IP3达到13dBm。br　　第三，研究本地振荡信号路径在收、发两种工作模式时的相位噪声需求。提出了基于多重滤波技术低相位噪声压控振荡器和3阶3比特数字增量-总和调制器的小数分频频率综合器。芯片验证表明，锁相环各频带内噪声抑制明显，在距载波200kHz、1MHz的频偏处分别获得-92dBc/Hz与-125dBc/Hz的相位噪声，RMS相位抖动小于6.7pS，残留FM小于4.5kHz。br　　第四，研究超高频射频识别系统中标签背散射机制所导致的功率需求。结合所采用的直流耦合信号发射路径特点，提出了支持DSB-ASK，SSB-ASK，PR-ASK三种调制方式的可变增益多模发射前端。br　　第五，提出接收、发射基带数字可调谐信道选择滤波器与可编程增益放大器。为适应不同速率的数据通信要求，接收基带滤波器带宽在0.3-1.3MHz范围内可变，内建5kHz反馈直流消除电路能同时满足链路建立时间与解调信噪比需要。br　　最后，基于上述系统、电路指标及设计技术，进行超高频射频识别阅读器芯片的流片验证。该芯片以IBM0.18μmCMOS工艺实现，总面积为4×4mm2，电源电压为3.3V，发射功率-4.4dBm时，总功耗为584mW。以XilinxVirtex-4xc4vx35FPGA、片外功率放大器与环形器等离散元件构建测试平台。当发射数据速率为Tari=25μS时，输出信号频谱能够满足EPCC1G2密集阅读器环境的发射功率规范。当接收机输入端带内阻塞信号达-4.4dBm时，接收机灵敏度达到-65dBm，满足短距离便携式超高频射频识别应用的需求。br　　本论文研究受上海市科学技术委员会AM基金《便携式超高频射频识别接收机前端关键技术研究》(07SA04)资助。2.会议论文尤民声表面波器件在射频识别系统中的应用2004自动识别技术在许多流通及服务领域得到了快速推广和应用,初步形成了包括条码技术、磁条(卡)技术、射频识别技术、光字符识别技术、生物识别技术等集计算机、光、机、电、通讯等技术为一体的高新科技技术领域.其中,射频识别(RFID-RadioFrequencyIdentification,RFID)系统,由于其可实现无接触的物品、人员识别,因而具有更大的发展潜力与应用空间.而声表面射频识别标签因其无线无源、有效距离较远(至少数米)、数据容量大和批量成本低等特点,倍受各国重视,发展尤为迅猛.本文对此进行讨论.3.学位论文张浩博UHF频段射频识别手持式读写器的设计2009射频识别技术(RFID)，是从20世纪80年代发展起来的一项自动识别技术，是无线电技术在自动识别领域中的具体运用。近年来，RFID技术的研究和应用在世界范围内得到了快速发展。RFID系统按照工作频率可分为低频、高频、超高频和微波等系统，其中，低频和高频RFID技术在当前应用已经比较成熟，而超高频和微波RFID技术具有识别距离远、识别速度快、识别准确率高、抗干扰能力强、使用寿命长、可穿透非金属材料等特点，在高速公路车辆自动识别、自动收费系统、城市交通管理、铁路车辆识别、物流、仓库管理等广阔的场合有着巨大的市场和应用前景。目前，UHF频段RFID技术正成为各国研究的重点和热点，可以预计，在未来的几年中，UHF频段射频识别技术将持续保持高速发展的势头。同时，随着另外一项技术--嵌入式技术的飞速发展，机构小巧、性能优越、价格便宜、操作简便的手持式自动识别读写设备发展尤为迅速。我国在UHF射频识别技术上尚处于起步阶段，特别是在UHF频段的读写器技术上还没有形成真正有竞争力的自主产权的核心技术，而在手持式射频识别读写器的研究和应用上，更是和国外的差距很大。本文正是针对上述问题，在深入研究了射频识别技术的基本原理、发展历程、发展现状及相关标准的基础上，做了以下工作：1.研究并综述了射频识别技术及嵌入式技术的相关知识；2.在研究产品开发流程的基础上，详细分析并设计出了本项目的开发流程，完成了UHF频段RFID手持式读写器系统总体方案的设计；3.详细研究并研发出小型化、多接口、低功耗的UHF频段RFID读写器射频收发模块；4.完成了射频收发模块的PCB制版和软硬件调试；5.完成了以ARM处理器为核心的RFID读写器控制部分各功能模块的设计，研究了嵌入式Linux操作系统。4.会议论文马建龙.栗琳.朱斌美军射频识别技术发展及其应用2008自上个世纪九十年代初全资可视实现实质性发展以来,外军对于全资可视的关键技术——自动识别技术有过诸多方案,包括条形码、光存储卡、射频卡、智能卡、接触存储、微型标记等。经过多年的建设和实践,目前应用最为广泛的主要是条形码技术和射频识别技术,而射频识别技术以其高效、方便而成为未来自动识别技术的发展方向,受到外军的高度重视。本文将从射频识别技术发展的必然性、射频识别技术发展的历程、外军发展射频识别技术的主要举措、射频识别技术的军事应用等方面入手详细介绍美军射频识别技术的发展及应用。5.学位论文田野射频识别定位技术研究2008射频识别是一种利用射频信号自动识别目标并获取信息的技术。普通的定位技术不能满足室内定位环境和精度的要求，而射频识别技术具有非接触和非视距的特点，适用于工场、仓库和商场等室内外物流、目标物管理定位。已经成为当今研究热点。本文主要研究射频识别技术在室内无线传播环境下的定位问题。室内环境复杂，多径传播、随机噪声干扰等影响较大。因此，室内定位系统的算法研究具有挑战性。本文首先介绍了RFID的基本原理和关键技术。在分析研究现有的定位理论基础上进行了如下的研究和仿真：1、从大量测量值的经验损耗模型中选取出信号强度和几何路径的映射关系模型；2、选用LANDMARC定位系统，借助参考标签辅助定位的思想，利用最小化距离差的方法推导出最近邻居算法的二维位置估计。同时对LANDMARC系统的算法进行了改进，提出了动态范围调整算法(DRAL)，进一步减小了环境随机因素对定位测量的影响；3、采用不同的参数设置对改进的算法进行了大量的仿真验证和对比。为了进一步提高系统的定位精度，采用射线跟踪模型来描述室内无线传播，通过射线跟踪的方法获得室内无线传播环境的细节，根据室内无线传播环境电子地图计算出不同位置的路径损耗数据库；在定位测量中搜索数据库的经验损耗资料；再结合实际路径损耗值对待定位标签进行定位估计，具有一定的实用价值。6.期刊论文王伟.WANGWei射频识别(RFID)技术及其应用的研究-安徽师范大学学报（自然科学版）2008,31(2)本文论述了射频识别(RFID)技术的基本特征和工作原理,阐述了RFID技术的应用领域和应用方法,提出了RFID技术面临的挑战和对策.7.学位论文柏科文射频识别标签天线的研究2009射频识别(RFID，RadioFrequencyIdentificationTechnique)技术是一项越来越重要的非接触式的自动识别技术。RFID读写器与标签之间实现信息传递需要利用天线作为辐射或接收无线电波的装置，天线在RFID系统中起着重要作用。随着RFI]D技术的迅速成熟以及越来越广泛的应用，作为RFID系统的关键部件，RFID天线的研究以及设计变得十分迫切。实际上，RFID天线技术的发展对RFID技术的成熟以及广泛应用具有理论意义以及实用价值。本文重点研究RFID标签天线，RFID标签天线需要具备体积小、有全向或半球覆盖的方向性等特性。本文的主要工作内容可以分为以下几个部分：首先，在大量查阅国内外相关文献资料的基础上研究RFID标签天线的小型化的实现方法。利用弯折线结构达到在天线物理尺寸保持不变的情况下使天线等效电尺寸加大的目的，建立天线模型对所研究的天线进行仿真研究，设计出小型化天线，最终实现了天线长度降低50％以上的目标。然后，研究标签天线的多频段技术及带宽展宽的方法。分别对PIFA天线、IFA天线等天线形式进行研究，经过仿真软件的优化，得到了辐射性能良好的RFID标签天线。PIFA天线实现了双频谐振的小型化的RFID天线。而针对IFA天线主要是进行了展开带宽的研究，利用多模谐振和等效电容加载宽带化技术处理，使2.4GHz的IFA天线的带宽经过一系列优化改进，S11参数在-10dB以下带宽从310MHz增加到520MHz，效果显著。最后将设计的标签天线应用于有源RFID系统标签中。分析了RFID系统作用距离的影响因子，然后在多个不同的环境下进行天线实际效能的测试，取得了较好的实验效果。8.期刊论文李元忠射频识别技术及其在交通领域的应用-电讯技术2002,42(5)射频识别(RFID)技术采用大规模集成电路技术、识别技术、计算机及通信技术,通过读写器和安装在载体(车辆或设备或人员)上的RFID卡,构成RFID系统,实现对载体的非接触的识别和数据信息交换.RFID技术已广泛应用于交通、公安、路政、物流管理等领域.本文介绍该技术在交通领域的几个主要应用.9.学位论文王文清煤矿井下移动目标自动识别与管理系统的研制2009本文研制的“煤矿井下移动目标自动识别与管理系统”是实现对移动目标的跟踪管理、瓦斯浓度的实时采集。如何准确、自动识别移动目标，如何解决在强电磁干扰环境下实现长距离通讯的难题，如何使系统适用于煤矿井下爆炸性气体环境是关系到系统设计成败的关键问题。论文对射频识别(RFID，RadioFrequencyIdentification)技术展开了研究。针对煤矿井下环境特点，提出了采用RFID技术作自动识别的核心技术、实现对移动目标自动识别的设计方案。论文对RS-485总线、调制解调器、工业以太网、CAN总线进行了分析。根据系统对传输数据实时性、可靠性要求高，通信线路距离长、电磁干扰大的环境特点，确定了系统传输网络的主干网采用千兆光纤冗余以太环网，通讯分站用CAN总线构建数据传输网络的方案。论文对系统组成、系统功能、软件架构进行了设计。详细设计了无线标签、通讯分站、本安直流