【摘 要】
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近年来，物联网方面的研究不断深入，大量智能硬件逐步走入人们生活的方方面面。尤其是当前不断学习进步的连锁行业，因为越来越舒适的购物体验，各类大型商场、超市等逐渐获得人们更多关注，也因此导致他们之间的良性竞争。在此期间，零售业主们亦一直在寻找新的商业模式和新型的技术，并以此来实现销售成本的降低和用户体验的提升，希望借此吸引更多的消费者。因此，电子货架标签系统应运而生。 电子货架标签(Electron
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近年来，物联网方面的研究不断深入，大量智能硬件逐步走入人们生活的方方面面。尤其是当前不断学习进步的连锁行业，因为越来越舒适的购物体验，各类大型商场、超市等逐渐获得人们更多关注，也因此导致他们之间的良性竞争。在此期间，零售业主们亦一直在寻找新的商业模式和新型的技术，并以此来实现销售成本的降低和用户体验的提升，希望借此吸引更多的消费者。因此，电子货架标签系统应运而生。
电子货架标签(ElectronicShelfLabel，ESL)系统是为了取代纸质标签，并使的修改价格完全自动化的一套商品信息更新系统。通过主系统利用无线网络通信将商品信息实时传输至ESL上，并在电子纸屏幕上显示出来。ESLs的到来解放了工作人员的双手，完全实现自动化控制，市场前景广阔。
文章开篇就ESLs的应用场景作了简要描述，然后介绍了当前国内外环境和未来研究方向，比较了各种短距离无线通信技术，接着构建出整个框架，讨论了其中MCU和射频芯片的选型并在此基础上设计了外围电路，建设了软件平台，选择了适当的中转服务器进行了移植改造，改进了ALOHA协议，做到了软件和硬件相连设计，得到了低功耗电子货架标签系统。本文ESL以STM32L051C6微控制器、CC1101芯片和电子纸屏幕为核心，分别完成了核心电路、电子纸刷新、电源供电和射频收发的设计。本文自主设计了中转服务器，通过在路由器上运行openwrt系统并将汇聚节点接入串口来实现交互。本文以传统ALOHA协议为原型作了建模分析，通过优化时间调度，得到了低功耗的MAC协议。
针对各功能进行检测，检测了电子纸屏幕刷新和响应时间、射频通信以及射频覆盖范围，最主要的是检测ESL的能量消耗情况。测试表明：本文所设计的电子货架标签系统，通信安全稳定可靠，ESL工作时间够长，消耗能量足够少，达到了本文对低功耗的需求。
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