频率可调的多协议rfid读写器设计毕业论文(编辑修改稿)

频率可调的多协议rfid读写器设计毕业论文(编辑修改稿)内容摘要：

................................. 49 数据的编解码与格式编排 ............................................................................................................... 49 III 数据的编解码 ............................................................................................................................ 49 数据的格式编排 ........................................................................................................................ 52 串口通信程序设计 ........................................................................................................................... 54 读写器程序流程 ............................................................................................................................... 56 防碰撞算法分析 ............................................................................................................................... 57 本章小结 ............................................................................................................................................ 58 第 8 章 全文总结与展望 ........................................................................................................................... 59 参考文献 ...................................................................................................................................................... 60 致谢 ............................................................................................................................................................... 62 毕业设计小结 .............................................................................................................................................. 63 附录 一 ........................................................................................................................................................... 66 附录二 ........................................................................................................................................................... 68 中原工学院毕业设计（论文） 1 第 1章 绪论 课题的研究背景 随着现代信息技术和超大规模集成电路的发展， RFID 技术在服务领域、货物销售与后勤分配、商业部门、生产企业和材料流通领域得到了越来越广泛的应用。 物联网 技术简介 物联网是在计算机互联网的基础上，利用射频识别、无线数据通信、计算机等技术，构造一个覆盖世界上万事万物的实物互联网。 物联网内每个产品都有一个唯一的产品 电子 码 ，叫做 EPC, 通常 EPC 码被存入硅芯片做成的电子标签内，附在被标识产品上，被高层的信息处理软件识别、传递、查询，进而在互联网的基础上形成专为供应链企业服务的各种信息服务，就是物联网。 作为条形码的无线版本， RFID 技术具有条形码所不具备很多优点。 特别是电子标签与产品电子编码 EPC、互联网技术的融合，孕育出被称为下一代互联网的物联网。 物联网与其说是网络，不如说是应用。 对物联网的定义、内涵及特征的梳理让我们认识到，物联网是一整套立体的、丰富的、适应性很强的概念体系。 在推进物联网发展的时候，需要依据不同时期不同的出发点， 规划一条既符合科技创新规律，又适应我国工业、信息通信业 等 当前发展水平和一个时期的发展潜力，并有利于在激烈的国际竞争中快速建立起竞争优势的发展道路，以 便 更好地满足经济社会发展对物联网的总体需求。 RFID 物联网一项关键技术 RFID 技术是物联网发展的基础， RFID 产品大量应用在物联网之中，越演越烈的物联网及其推广，是建立在 EFID 技术的大量应用与 RFID 产业飞速发展的基础之上。 物联网要实现物与物之间的感知、识别、通信等功能需要有大量先进技术的支持。 目前物联网关键性的技术包括：感知事物的 传感器 网络技术，联系事物的组网和互联 网 技术，判别事物位置的全球定位系统，思考事物的智能技术，认识事物的射频识别技术 RFID 以及提高事物性能的新材料技术。 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对中原工学院毕业设计（论文） 2 象并获取相关数据，识别过程无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。 RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。 RFID 技术与互联网、通讯等技术相结合，可实现全球范围内物品跟踪与信息共享。 通信行业，在 “ 2020 年中国国际信息通信展览会 ” 上，中国移动展出了手机支付，这就是典型的物联网概念应用。 手机支付实际上主要是手机 SIM 卡的更换，由普通 SIM 卡更换为 RFID SIM 卡，而不需要对手机进行更换。 随着物联网的推广，作为其基础的 RFID产业也将迎来新一轮的机遇与挑战。 就目前的产业形势来看， RFID 的相关市场将进一步扩大，其需求也将更加广泛，越来越多的传统行业将对 RFID 产品产生需求，如传统的物流、食品、印刷、服装等行业，将是 RFID 产品的潜在用户群。 这些传统的产业目前还在使用的标签多为纸质标签，以条码来标注产品，而 RFID 技术的发展，给 它 们提供了新的选择，那就是 RFID 标签。 多协议 多协议标签交换（ MPLS）是一种用于快 速 数据包交换 和 路由 的体系，它 为 网络数据 流量提供了目标、路由、转发和交换等 功能。 特殊的是，它具有管理各种 不同形式通信流的机制。 MPLS 独立于第二和第三层协议，诸如 ATM 和 IP。 它提供了一种方式，将 IP 地址映射 为简单的具有固定长度的标签，用于不同的包转发和 包交换技术。 它是现有路由和交换协议的接口，如 IP、 ATM、 帧中继 、 资源预留协议 （ RSVP）、 开放最短路径优先（ OSPF）等等。 在 MPLS 中，数据传输发生在标签交换路径（ LSP）上。 LSP 是每一个沿着从源端到 终端 的路径上的结点的标签序列。 现今使用着一些标签分发协议，如标签分发协议（ LDP）、 RSVP 或者建于 路由协议 之上的一些协议，如 边界网关协议 （ BGP）及 OSPF。 因为固定长度标签被插入每一个包或信元的开始处，并且可被硬件用来在两个链接间快速交换包，所以使数据的快速交换成为可能。 MPLS 主要设计来解决网路问题，如网路速度、可扩展性、服务质量（ QoS）管理以及流量工程，同时也为下一代 IP 中枢网络解决宽带管理及服务请求等问题。 在这部分，我们主要关注通用 MPLS 框架。 有关 LDP、 CRLDP 和RSVPTE 的具体内容可以参考个别文件。 多协议标签交换 MPLS 最初是为了提高转发速度而提出的。 与传统 IP路由方式相比，它在数据转发时，只在 网络边缘 分析 IP 报文 头，而不用在中原工学院毕业设计（论文） 3 每一跳都分析 IP 报文头，从而节约了处理时间。 MPLS 起源于 IPv4（ Inter Protocol version 4） ，其核心技术可 扩展到多种 网络协议 ，包括 IPX（ Inter Packet Exchange）、 Appletalk、 DEC、CLNP（ Connectionless Network Protocol） 等。 “ MPLS” 中的 “ Multiprotocol”指的就是支持多种 网络协议。 采用的解决方案和意义 射频识别（ RFID）技术是一种通过无线电讯号来识别并读写特定目标中信息的通信技术 [1]。 RFID 识别过程无需通信双方的直接接触，能工作在多种恶劣环境中，而且该技术能够识别高速运动物体并同时识别多个标签，操作方便快捷。 电子标签存储量大，存储目标信息全面。 目前 RFID 系统已广泛应用于物流、零售、 医疗、身份识别、军事等方面。 RFID 技术与目前广泛使用的自动识别技术如条码、磁卡、 IC 卡等相比，它有着很多突出的优点。 RFID 技术是无线通讯技术，标签和读写器之间实现无接触通信，支持长距离识别；由于该技术避免了接触，无机械磨损，所以工作寿命长，不受油渍、灰尘污染等各种恶劣工作环境的限制； RFID 读写器可识别高速运动的物体，其内部防冲突算法的使用使得读写器可以同时识别多个电子标签；读写器具有不直接对最终用户开放的物理接口，保证其自身的安全性；电子标签的密码保护及加密算法的引入保证了通信的安全性；电子标签存储量大，所含信息全面，应用领域广。 正是由于 RFID 技术的这些独特优势， RFID 技术自 20 世纪 90 年代开始兴起以来，就得到了广泛关注。 它逐渐 地 被广泛应用于工业自动化、商业自动化和交通运输控制管理等领域 [2]。 现在越来越多的国家和企业在该技术的研究和应用上投入了大量财力和物力，来推动 RFID 技术的发展。 但是，在 RFID 标签的推广应用中，这些潜在的用户群将对 RFID 标签提出新的要求 ： 一是 RFID 相关产品应用环境的复杂化，我们需要可靠性与稳定性，同时还需要能高速读取标签产品 ； 二是标签产品的低廉化要求，传统产业中如果采用 RFID 标签，其需求量将是惊人的，而目前 RFID 标签的成本还不能如此广泛的应用。 目前国内市场上 ， RFID 的标签生产设备主要来自进口，尤其以 900M 以上的标签来说，几乎完全靠进口。 德国、韩国、台湾等国家地区的产品在国内的标签生产设备中占据了主流市场，几乎 90%的设备均来自进口，几乎所有的标签 生产商均将国外引进的设备作为其产品的招牌与质量保证，这一形势对于一个产业的发展来说是相当不利的。 同时，作为 RFID 标签的核心，其内部的芯片目前在中原工学院毕业设计（论文） 4 国内能够有能力生产的企业也是寥寥可数，其生产规模尚不能满足日益扩大的市场需求。 要解决标签的成本问题，我们主要能从两个方面努力：一是自主开发 RFID标签芯片，降低核心芯片的成本。 二是自主研发标签生产设备，降低标签生产的成本。 从标签的成本问题考虑，具有重要的现实意义。 国内外研究动态及现状 RFID 技术最早出现在第二次世界大战期间，被美军运用到战争中识别自己和盟军的飞机。 那时德国，日本、美国和英国都在采用一项于 1922 年发明的新技术 —— 雷达，用以预警正在接近的飞行目标。 雷达的致命弱点是无法分辨敌我双方的飞机。 德国人发现当他们在返回基地的时候如果拉起飞机将会改变雷达反射回的信号形状，从而与敌军进攻的飞机加以区别。 这种简单拙劣的方 法 可被认为是最早的被动式 RFID 系统。 与此同时，英国展开了一项秘密项目，开发出能够识别敌我双方飞机的敌我识别器 (IFF)。 敌我识别器被安装在英国飞机上，当接收到雷达信号以后，敌我 识别器会主动广播某个特定信号返回给雷达从而区分敌我双方的飞机。 这种方法可以被看作是最早的主动 RFID 系统，之后也成为现代空中交通管制的重要工具。 IFF 技术可以看作是 RFID 技术的萌芽，其系统组件昂贵而庞大，只能优先应用在军事和实验室等领域。 自 19 世纪 4。