RFID(RadioFrequencyIdentification)是一種非接觸式自動識別技術(shù)，其原理是利用射頻方式進行非接觸雙向通信，實現(xiàn)對物體的自動識別。由于具有高速移動物體識別、多目標識別和非接觸識別等特點，RFID技術(shù)強有力地推動家庭自動化、工業(yè)自動化、現(xiàn)代物流等領(lǐng)域的發(fā)展。本文提出一種基于2.45 GHz的有源射頻識別系統(tǒng)的方案。參考ISO18000-7標準對系統(tǒng)通信協(xié)議進行了規(guī)劃，設(shè)計了硬件系統(tǒng)和基于C++的上位機及電子地圖系統(tǒng)，在實驗室環(huán)境下對系統(tǒng)標簽掃描、標簽容量和識別效率進行了優(yōu)化和改善，使系統(tǒng)的可靠性和適用性得到了增強。
　　1 系統(tǒng)設(shè)計方案
　　1.1 復用段保護環(huán)點對多點系統(tǒng)
　　系統(tǒng)由一臺中央監(jiān)控設(shè)備(主閱讀器)和一系列遠程終端設(shè)備(從閱讀器)構(gòu)成了點對多點的多任務無線通信系統(tǒng)。主閱讀器與從閱讀器，以及各從閱讀器之間通過雙絞線進行連接， 從閱讀器可以作為一個數(shù)據(jù)中轉(zhuǎn)站，起到暫存數(shù)據(jù)和距離延伸的作用，各個中轉(zhuǎn)站之間以單向通信方式進行數(shù)據(jù)傳遞。各從閱讀器由主閱讀器通過雙絞線進行遠程供電，簡化了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，降低了成本。為了保證數(shù)據(jù)傳輸和系統(tǒng)供電的可靠性，各從閱讀器之間組成了一個復用段環(huán)狀結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)較鏈狀結(jié)構(gòu)的可靠性有大幅度的提高。
　　1.2 硬件平臺
　　系統(tǒng)的硬件平臺主要包括主閱讀器和從閱讀器兩部分。從閱讀器負責從標簽讀取數(shù)據(jù)，將數(shù)據(jù)打包處理后逐次傳遞，發(fā)給主閱讀器，最后送到PC主機?？紤]到室內(nèi)定位所要求的通信距離、發(fā)射功率、成本以及功耗等，這里選擇有源電子標簽進行系統(tǒng)構(gòu)建。為了滿足系統(tǒng)設(shè)計所要求的收發(fā)穩(wěn)定、信號檢測靈敏度高以及低發(fā)射功率等要求，本系統(tǒng)選擇了NRF2401無線傳輸芯片和以Atmega8L為主的微控制模塊。
　　控制單元由MCU和編碼電路構(gòu)成，主要完成以下任務：①與應用系統(tǒng)軟件PC端進行通信并執(zhí)行系統(tǒng)發(fā)來的指令;②控制電子標簽的通信過程;③信號的編碼與解碼;④執(zhí)行反碰撞算法;⑤對電子標簽與閱讀器之間要傳送的數(shù)據(jù)進行加密和解密;⑥進行讀寫器和電子標簽之間的身份驗證。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

　　圖2為單元系統(tǒng)硬件平臺模塊，系統(tǒng)具有工作狀態(tài)指示和電源控制、移動目標位置識別、信息監(jiān)控等功能，查詢互控性較好。