论文部分内容阅读
射频识别(Radio Frequency Identification,RFID)是一种通过射频信号来识别、跟踪目标和进行无线通信的新兴技术[1]。射频识别相比其它技术,具有无需接触、识别速度快、安全性高、抗恶劣环境能力强等优点[2]。所以该技术已广泛应用在物流管理、医疗系统、门禁、交通、校园卡等多种领域,作为物联网“感知”的关键技术,未来的发展潜力不可估量[3]。现有的RFID读卡器普遍存在无操作系统、人机交互差、便携性差、速度慢、主频低等缺点,很难满足日益发展的使用需求。针对这些不足,本文研究设计了一款工作在高频13.56MHz的新型手持便携式RFID读卡器,该读卡器采用主频高、性能强、基于ARM11内核的S3C6410微处理器作为主控芯片,采用新型的射频芯片CR95HF,并创新性的搭载新兴的Android嵌入式操作系统,能够支持ISO/IEC 15693、ISO/IEC 14443等多种无线协议,处理速度快且人机交互友好,并且可以和本文设计的大容量电子标签无线通信,能够解决上述问题。论文最开始介绍了课题背景、RFID的研究现状、应用场合和未来的发展方向。之后,详细阐述了RFID技术相关的基础理论知识和高频(HF)频段的ISO/IEC15693等国际通用协议,以及原理、协议格式、通信方式等。之后,本文详细阐述了采用S3C6410微处理器作为主控芯片,STM32搭载射频芯片CR95HF作为射频部分的RFID读卡器在数据存储、射频天线、系统电源、显示等方面的硬件电路设计。然后,详细介绍了Android嵌入式操作系统的移植、烧写过程,并详细介绍了Android底层软件驱动的开发以及在降低误码率、提高速率和稳定性、实现共享性等各方面的优化。同时开发了上层应用软件“RFID软件系统”来操控读卡器,其具有体验良好的交互界面,操作简单方便。结果表明,该读卡器可以通过ISO/IEC 15693协议稳定读写设计的大容量标签,读写距离可以满足需求,具有便携性强、速度快、准确度高等优点。