基于物联网应用的超高频RFID阅读器设计

  图3【系统软件流程】

  基于物联网应用的超高频RFID阅读器设计

  图4【标签识别协议】

  项目背景

  21世纪以来,RFID技术在全世界迅猛发展,应用层次愈来愈多元化。尤其是长距离识别的UHF频段RFID技术,被视为RFID的“杀手级”应用。全球最大的零售商——美国Wal-Mart公司自2004年开始将UHF频段RFID技术导入其物流供应链:要求全球供货商送货至世界各地的Wal-Mart物流仓库时,其产品必须携带UHF频段RFID标签,以利物流作业。在Wal-Mart及其它跨国零售业巨头的带动下,RFID技术正成为继条码之后的全球贸易和供应链管理基础。

  在此情景下,全球各地(包括我国)的制造商、物流批发商和零售业者都在兴建满足Wal-Mart要求的RFID基础设施。RFID读写器,特别是UHF频段的RFID读写器的需求与日俱增。在全球巨大需求的带动下,RFID读写器有希望成为继手机和电脑以后的电子信息产业的又一增长点,国内外电子行业巨头纷纷投巨资涉足开发。本项目运用Microchip公司的PIC32系列MCU器件,实现低成本小型化的UHF频段RFID读写器,大幅度降低现有RFID读写器的体积、成本和功耗,提升我国自主知识产权的RFID读写器产业的竞争力。

  适用范围:

  本作品实现的UHF频段RFID阅读器,与RFID标签相配合成RFID系统,可以广泛应用在以下行业领域:

  制造业:

  实现“精细制造”和个性化定制生产,提高劳动生产效率,保障产品的质量,从而增加企业利润。

  企业供应链管理:

  可有效降低库存的存货量,提高资金周转效率,减少流动资金的需求,为企业带来潜在的巨大效益。

  仓储物流业和交通运输:

  监控物流全过程,实现运输路线的自动跟踪。提高调度的准确性,送货的可靠性和效率,降低仓储配送和运输的成本。

  商业流程管理:

  有利于零售商提高订单的供给率,降低商品脱销和滞销的风险,提高清货和盘点的工作效率。

  资产跟踪管理:

  可有效跟踪企业固定资产和贵重物品,降低这方面的人力和物力开支。

  项目总体设计

  基于物联网应用的超高频RFID阅读器设计

  如上图5【RFID阅读器结构图】所示,RFID读写器分成基带前端、射频前端和外部接口三大块,其中基带部分完全由Cerebot 32M*4开发板实现,而外部接口包括网络通信外围模块Pmod NIC和人机界面Pmod CLS 字符LCD接口。

  RFID阅读器各功能实现方法:

  (1)事件调度:使用PIC32芯片实现简单的RFID识别、显示及通信事件调度功能。

  (2)对外通讯:使用Pmod NIC外围模块实现以太网通讯功能。

  (3)RFID信号处理:使用PIC32芯片实现基本的信号采样、整形、数字滤波和解码功能。

  (4)人机界面:所有事件调度信息、调试信息及识别到的RFID标签ID号都经过Pmod CLS外围模块显示给操作者。