物聯(lián)網(wǎng)識別技術(shù)與應(yīng)用 課件 4.5 微波2.4G RFID系統(tǒng)

微波RFID識別技術(shù)應(yīng)用微波2.4GRFID系統(tǒng)開發(fā)微波RFID概述與應(yīng)用微波RFID通訊原理2.4GRFID硬件項目實踐項目場景2.4GHzISM（IndustryScienceMedicine）是全世界公開通用使用的無線頻段，典型技術(shù)有藍牙、ZigBee、無線局域網(wǎng)Wi-Fi等。包括射頻識別(RFID)技術(shù)的各種無線產(chǎn)品均可使用此頻段。2.4G射頻系統(tǒng)的電子標簽一般為主動式微型、微功耗電子標簽，其信息實時性強、數(shù)據(jù)容量大、讀寫速度快、讀取距離遠，適用于人員、物品跟蹤定位系統(tǒng)等領(lǐng)域。任務(wù)目標了解2.4G微波RFID系統(tǒng)、2.4G通信協(xié)議，通過單片機程序使CC2530節(jié)點板在2.4G頻段下識別標簽，并且發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，模擬RFID讀寫器和電子標簽的微波通信。微波RFID概述工作頻率2.45GHz5.8GHz等電磁耦合系統(tǒng)反向散射耦合識別距離遠讀寫速率高主動式有源系統(tǒng)電子標簽采用電池供電可靠性高2.4GRFID的應(yīng)用領(lǐng)域應(yīng)用車輛出入管理物品管理供應(yīng)鏈管理自動考勤人員定位行李追蹤2.4G標簽微波RFID通訊原理微波應(yīng)答器（標簽）工作原理1.基本電路微波RFID通訊原理2.能量獲?、購纳漕l能量獲得；②應(yīng)答器帶有附加電池，但僅提供芯片運轉(zhuǎn)能量，通信能量仍通過射頻獲得；③所帶電池提供芯片運轉(zhuǎn)和通信所需的能量。微波RFID通訊原理3.信息傳送方式基于反向散射原理的反射調(diào)制，電磁反向散射耦合。應(yīng)用的是雷達原理模型，發(fā)射出去的電磁波，碰到目標后反射，同時攜帶回目標信息。識別作用距離大于1m，典型作用距離為3~10m。ISO/IEC18000-4標準ISO/IEC18000-4定義了無線射頻識別技術(shù)（RFID）在2.45GHz的工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)療（ISM），用于項目管理應(yīng)用帶的空中接口設(shè)備的操作。ISO/IEC18000-4定義了正向和返回鏈路參數(shù)技術(shù)屬性。包括：工作頻率、工作通道的準確性、占領(lǐng)信道帶寬、最大EIRP、雜散信號、調(diào)制、占空比、數(shù)據(jù)編碼、比特率、比特率精度、位傳輸順序，并在適當(dāng)?shù)慕?jīng)營渠道支持跳頻速率、跳序列、擴頻序列和芯片率屬性。項目分析CC2530芯片是一個擁有增強型51內(nèi)核集成了無線發(fā)射模塊，工作在2.4G頻段下的無線傳輸芯片。通過使用官方提供的庫文件可以實現(xiàn)2.4G微波頻段下的數(shù)據(jù)傳輸。通過單片機程序使CC2530核心板在2.4G頻段下識別并且發(fā)送和接收數(shù)據(jù)，模擬RFID讀寫器和電子標簽的微波通信。項目分析CC2530芯片工作在2.4G至2.48G微波頻段之間，為了保證同一區(qū)域的CC2530芯片信號不發(fā)生串?dāng)_，CC2530在設(shè)定頻率時將2.4G頻段拆分為了16個信道，信號拆分如下圖所示：項目分析下圖將CC2530芯片的2.4G到2.48G之間的頻段分頻分為了16個信道。為了保證同信道間的CC2530芯片發(fā)送的數(shù)據(jù)進行區(qū)分，CC2530在網(wǎng)絡(luò)信息設(shè)置時還需要配置相應(yīng)的ID號，只有同信道和同ID號下的CC2530芯片可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。為了保證CC2530芯片間能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)交流只需要將兩個CC2530芯片的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)配置為一致即可，通過修改相同和不同的網(wǎng)絡(luò)參數(shù)用以了解工作在2.4G微波頻段的模塊的識別與隔離特性。項目實現(xiàn)硬件設(shè)計：由兩個（或兩個以上）cc2530芯片模塊、PC機組成。系統(tǒng)連線圖項目實現(xiàn)軟件設(shè)計：兩個CC2530芯片，一個模擬射頻讀寫器，從PC端下發(fā)指令讀取編組和信道，以及尋卡和向標簽的數(shù)據(jù)塊讀取和寫入數(shù)據(jù)。另一個模擬電子標簽負責(zé)接收數(shù)據(jù)。項目實現(xiàn)CC2530節(jié)點的標簽程序流程項目實現(xiàn)CC2530節(jié)點的閱讀器程序流程:項目實現(xiàn)部分程序：無線配置參數(shù)nv初始化：信道16，編組1234voidconfigInit(void){uint16pid=1234;uint8ch=16;osal_nv_item_init(NV_ID_PANID,NV_LEN_PANID,&pid);osal_nv_item_init(NV_ID_CHANNEL,NV_LEN_CHANNEL,&ch);}項目實現(xiàn)1.分別下載標簽程序和讀寫器程序到單片機中，用usb連接對應(yīng)的模塊，打開RFIDDemo程序項目實現(xiàn)2.USB線連接標簽?zāi)K，標簽功能區(qū)點擊讀取按鈕。標簽ID、編組、信道都會出現(xiàn)。注意標簽ID是CC2530節(jié)點板的MAC地址，全球唯一，不可改變。項目實現(xiàn)3.選擇閱讀器功能區(qū)，再連上USB線到讀寫器節(jié)點板上。串口號和波特率自動設(shè)置。直接點擊打開串口。項目實現(xiàn)4.尋卡，能讀到標簽的ID號。項目實現(xiàn)