主動(dòng)式超高頻射頻識別系統設計

　　3.2防碰撞算法的實(shí)現

　　考慮到實(shí)際應用場(chǎng)景以及讀寫(xiě)器的復雜程度，防碰撞算法的執行過(guò)程為：

　　1）讀寫(xiě)器發(fā)送命令，命令內容包含時(shí)隙數，初始時(shí)隙數可根據具體應用場(chǎng)景由上位機設置。

　　2）應答器接收到命令后，隨機選擇總時(shí)隙數內的一個(gè)時(shí)隙應答；讀寫(xiě)器接收應答器應答信息并根據此次循環(huán)內的三種時(shí)隙個(gè)數按照公式（5）估計出場(chǎng)內未讀應答器個(gè)數，如果場(chǎng)內沒(méi)有未讀應答器則讀寫(xiě)過(guò)程結束，否則進(jìn)入第3 步。

　　3）讀寫(xiě)器發(fā)送命令，選擇第2 步估計的應答器數作為下次循環(huán)的時(shí)隙數，繼續執行第2 步。

　　4 系統性能

　　4.1應答器工作時(shí)間

　　由于應答器靠電池供電，因此應答器的工作時(shí)間是系統重要指標。MSP430 和CC1100 在不工作時(shí)刻已處于休眠狀態(tài)，從而達到低功耗的目的。表1(a)和(b)分別說(shuō)明了MSP430 和CC1100 在不同狀態(tài)下的耗電量。假設應答器有1%的時(shí)間處于場(chǎng)內應答，則可以計算，應答器工作時(shí)間為2 年，滿(mǎn)足應用要求。

　　4.2多應答器讀取

　　按照第 3 部分中的防碰撞算法，對系統進(jìn)行測試。結果如表1(c)所示,可見(jiàn)系統能夠有效的對多個(gè)應答器進(jìn)行識別。

　　5 結論

　　本文介紹了一種主動(dòng)式超高頻射頻識別系統的設計和實(shí)現。本系統具有低功耗、超長(cháng)的應答器的工作時(shí)間，在多應答器環(huán)境下具有很高的讀取率。由于系統在軟硬件設計上都很靈活，因此，可以針對不同的應用對系統協(xié)議進(jìn)行升級。本系統已經(jīng)在礦井定位考勤系統中得到驗證。

　　本文作者創(chuàng )新點(diǎn):設計了一種基于RFIC 的、具有載波喚醒功能的主動(dòng)式射頻識別系統；將動(dòng)態(tài)時(shí)隙數的時(shí)隙ALOHA 防碰撞算法應用于此系統中；對系統的功耗和應答器的讀寫(xiě)性能分別進(jìn)行了理論*估和實(shí)驗測試。