基于RFID的新型交互式生命搜救儀器
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根據標簽的供電形式，RFID系統可分為有源、無(wú)源和半有源系統。有源系統的標簽使用標簽內部的電池來(lái)供電，主動(dòng)發(fā)射信號，系統識別距離較長(cháng)，可達幾十米甚至上百米。有源標簽的電池壽命理論上能夠達到3-5年，但是根據電池的質(zhì)量、使用的環(huán)境等因素，壽命會(huì )大幅縮減。無(wú)源射頻標簽不含電池，它利用讀寫(xiě)器發(fā)射的電磁波進(jìn)行耦合來(lái)為自己提供能量，它的重量輕、體積小，壽命可以非常長(cháng)，成本低廉?？梢灾瞥筛鞣N各樣的薄卡或者掛扣卡，識別距離可達到十米左右。半有源系統的標簽帶有電池，但是電池只起到對標簽內部電路供電的作用，標簽本身并不發(fā)射信號。在本系統中我們采用無(wú)源待機有源激活的策略降低功耗。
RFID標簽主要組成部分如圖2所示。其中無(wú)源模塊只負責接收激活信號，有源模塊負責與讀寫(xiě)器通信。系統采用廣播方式激活標簽，當無(wú)源激活模塊檢測到激活信號后，獲取能量并將解調得到的數據進(jìn)行校驗，確認是約定的激活信號后，邏輯控制電路生成有源待機模塊的數字電源開(kāi)關(guān)控制信號。數字電源開(kāi)關(guān)負責整個(gè)有源模塊供電的開(kāi)和關(guān)，未接收到激活信號時(shí)，數字電源處于關(guān)閉狀態(tài)，整個(gè)有源模塊處于待機狀態(tài)，能耗極??；被無(wú)源模塊激活后，數字電源轉為開(kāi)放狀態(tài)，有源模塊上電工作，采集人體的脈搏信息，同標識信息一起通過(guò)RF發(fā)射前端發(fā)往讀寫(xiě)器。這樣一來(lái)可以保證無(wú)源激活模塊在探測到搜救人員到達RFID射頻覆蓋區域后，才激活有源模塊發(fā)送求救信息。一方面，RFID標簽不做無(wú)用功(附近無(wú)搜救人員)，大部分時(shí)間處于待機狀態(tài)，節約電池能量，延長(cháng)待機時(shí)間；另一方面，當確定附近有搜救人員時(shí)，有源模塊可主動(dòng)發(fā)出比較強的求救信號，提高了被發(fā)現的概率。本文引用地址：http://dyxdggzs.com/article/156653.htm
2．2 讀寫(xiě)器與RFID標簽交互的實(shí)現
讀寫(xiě)器是地面搜救人員手持的移動(dòng)終端，與RFID標簽的交互過(guò)程如圖3所示。它首先廣播無(wú)源模塊的激活信號，若在RFID有效射頻覆蓋區內存在被掩埋的人員，掩埋人員身上的RFID標簽就激活有源模塊，主動(dòng)發(fā)送求救信息：讀寫(xiě)器接收到求救信息，判斷出掩埋人員的存活狀態(tài)，做出是否施救的決定。由于讀寫(xiě)器和標簽共享同一無(wú)線(xiàn)信道，多個(gè)標簽也可能進(jìn)入同一射頻覆蓋區，必然存在信道爭用問(wèn)題，即會(huì )發(fā)生碰撞。利用排隊論及抗噪聲技術(shù)可實(shí)現防碰撞技術(shù)，本文采用了基于碼分多址的時(shí)隙ALOHA方法，當然還有許多研究者提出了新的有效算法可解決多標簽碰撞問(wèn)題。若需要施救，則可進(jìn)一步定位掩埋人員的位置，關(guān)于RFID定位，也已有比較成熟的算法可供使用，本文對防碰撞技術(shù)及RFID定位技術(shù)均不做詳細討論。
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