基于短距離無(wú)線通訊技術(shù)的汽車無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)是基于數(shù)字通信原理、利用集成單芯片窄帶超高頻收發(fā)器構(gòu)建的無(wú)線識(shí)別系統(tǒng)。闡述了該無(wú)線射頻識(shí)別系統(tǒng)基本工作原理和硬件設(shè)計(jì)思路，并給出了程序設(shè)計(jì)方案的流程圖。從低功耗、高效識(shí)別和實(shí)用角度設(shè)計(jì)適用于車載的射頻識(shí)別標(biāo)簽。測(cè)試結(jié)果表明，本系統(tǒng)在復(fù)雜路面狀況(繁忙路面)的條件下可實(shí)現(xiàn)300m范圍內(nèi)有效識(shí)別，視距條件下可達(dá)到500 m范圍有效識(shí)別。

物聯(lián)網(wǎng)是指通過(guò)各種信息傳感設(shè)備，如傳感器、射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、紅外感應(yīng)器、激光掃描器、氣體感應(yīng)器等各種裝置與技術(shù)，實(shí)時(shí)采集任何需要監(jiān)控、連接、互動(dòng)的物體或過(guò)程，采集其聲、光、電、生物、位置等各種需要的信息，與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合形成的一個(gè)巨大網(wǎng)絡(luò)。其目的是實(shí)現(xiàn)物與物、物與人，所有的物品與網(wǎng)絡(luò)的連接，方便識(shí)別、管理和控制。本項(xiàng)目針對(duì)車載物聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)采集、傳輸與應(yīng)用的關(guān)鍵問(wèn)題，展開研究，設(shè)計(jì)基于短距離無(wú)線射頻通信技術(shù)的新一代車載射頻識(shí)別系統(tǒng)。系統(tǒng)由短距離無(wú)線通訊車載單元(On-Board Unit，OBU)和基站系統(tǒng)(Base Station System，BSS)組成一個(gè)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)無(wú)線識(shí)別系統(tǒng)(Wireless identification system，WIS)，可用于在基站覆蓋范圍內(nèi)車輛識(shí)別和智能導(dǎo)引。

1 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件主要由控制部分、射頻部分和外部擴(kuò)展應(yīng)用部分組成。以低功耗MCU為控制單元，集成單芯片窄帶超高頻收發(fā)器，內(nèi)置優(yōu)化設(shè)計(jì)天線．采用先進(jìn)的光伏電池供電，實(shí)理高集成度短距離無(wú)線識(shí)別射頻終端(OBU)。本終端體積小、功耗低、適甩范圍廣，并且建立開放的協(xié)議和標(biāo)準(zhǔn)接口，便于與已有系統(tǒng)或其他系統(tǒng)對(duì)接。

系統(tǒng)工作示意如圖1所示。

1．1 控制電路設(shè)計(jì)

控制單元采用業(yè)界低功耗應(yīng)用比較成熟的TI公司生產(chǎn)的MSP430系列，該系列是TI1996年開始推向市場(chǎng)的一種16位超低功耗的混合信號(hào)處理器(Mired Signal Proessor)，其針對(duì)實(shí)際應(yīng)用需求把許多模擬電路、數(shù)字電路和微處理器集成在一個(gè)芯片上，提供“單片”解決方案。在WIS系統(tǒng)中OBU和BSS中工作原理相同，所以重點(diǎn)介紹OBU部分設(shè)計(jì)，其控制部分原理圖如圖2所示。