RFID系統(tǒng)打造短距離的汽車無線通訊

2025年01月26日 12:48:50人氣：114來源：深圳市用芯物聯(lián)科技有限公司

　　RFID技術(shù)的應(yīng)用在現(xiàn)代社會(huì)已不再新鮮了，各行各業(yè)都有所建樹。近日，科學(xué)研究再次突破難關(guān)，將RFID技術(shù)運(yùn)用到汽車通訊行業(yè)，打造了無線通訊技術(shù)的RFID系統(tǒng)。

　　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)建的無線識(shí)別系統(tǒng)。闡述了該無線射頻識(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500m范圍有效識(shí)別。

　　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.采用的光伏電池供電，實(shí)理高集成度短距離無線識(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)對接。

　　系統(tǒng)開發(fā)環(huán)境如下：

　　1)IAREmbeddedWorkbenchformSP430編譯器;

　　2)PADSPCBDesignSolutions2007比思電路板設(shè)計(jì)工具。

　　2系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)

　　程序采用模塊化設(shè)計(jì)，用C語言編寫。主要由4部分在組成：主程序模塊、通信程序模塊、外圍電路處理模塊、中斷和存儲(chǔ)模塊。主程序主要完成控制單元的初始化、各種參數(shù)的配置及各外圍模塊配置和初始化等;通信程序模塊主要處理對RF芯片的配置以及433mHz收發(fā)處理;外圍電路處理模塊主要對系統(tǒng)外部LED指示、電壓檢測、聲音提示以按鍵及其他處理;中斷和存儲(chǔ)模塊主要處理系統(tǒng)中斷和記錄存儲(chǔ)。

　　3RF通信流程

　　OBU與BSS通信流程分為3步：建立鏈接、信息交換和釋放鏈接

　　第1步：建立連接OBU所在位置的坐標(biāo)信息及其ID碼通過預(yù)置參數(shù)存儲(chǔ)在控制單元MCU的Flash中，并被長期保存。BSS(基站系統(tǒng))利用下行鏈路向OBU循環(huán)廣播發(fā)送定位(基站識(shí)別幀控制)信息，確定幀結(jié)構(gòu)同步信息和數(shù)據(jù)鏈路控制等信息，進(jìn)入有效通信區(qū)域內(nèi)的OBU被激活后即請求建立連接和進(jìn)行有效性確認(rèn)并發(fā)送響應(yīng)信息給對應(yīng)的OBU，否則不響應(yīng);

　　第2步：信息交換本設(shè)計(jì)采用探測射頻信號強(qiáng)度大小的方法來確定OBU是否進(jìn)入服務(wù)區(qū)，經(jīng)探測信號強(qiáng)度大于信號的1/2時(shí)，收發(fā)雙方實(shí)現(xiàn)無線握手，此時(shí)認(rèn)為OBU已經(jīng)進(jìn)入服務(wù)區(qū)。在此階段中，所有幀必須帶有OBU的私有鏈路標(biāo)識(shí)，并實(shí)施差錯(cuò)控制。對于OBU上下行的判斷可以通過ID號來判斷是否屬于同一個(gè)系統(tǒng)，不是同一個(gè)系統(tǒng)的ID號的OBU從記錄中自動(dòng)刪除。OBU上報(bào)信息時(shí)采用跳頻機(jī)制，隨機(jī)選擇所處服務(wù)區(qū)的某一固定信道進(jìn)行握手通信，防止發(fā)生信道堵塞。

　　第3步：釋放連接同樣采用探測信號強(qiáng)度小于強(qiáng)度的1/2時(shí)，認(rèn)為車子已經(jīng)離站。RSU與OBU完成所有應(yīng)用后，刪除和鏈路標(biāo)識(shí)，發(fā)出專用通信鏈路釋放指令，由連接釋放計(jì)時(shí)器根據(jù)應(yīng)用服務(wù)確認(rèn)釋放本次連接。

　　本次設(shè)計(jì)的RFID系統(tǒng)適用于建設(shè)車輛免停車監(jiān)測與監(jiān)控系統(tǒng)。應(yīng)用方便、功能齊全、作用精準(zhǔn)，對于行業(yè)來說解決了人力監(jiān)管力度不足且過程冗雜的問題。本次設(shè)備更新將是汽車通訊行業(yè)的一大進(jìn)步。

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