最近這兩天在忙這個rfid的模塊，首先我承認(rèn)，本人是菜鳥，平臺是基于初學(xué)者入門的51單片機(jī)，但是我還是總結(jié)一下最近這兩天看代碼的收獲。

針對目前RFID系統(tǒng)工作頻率多樣，各類標(biāo)準(zhǔn)眾多且差距較大，不適合多種標(biāo)簽同時應(yīng)用的情況，提出了基于軟件無線電及LabVIEW 設(shè)計RFID閱讀器的思想。通過加載不同的軟件代碼，仿真閱讀器可以實現(xiàn)對不同頻段，符合不同標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫。通過與標(biāo)準(zhǔn)閱讀器的讀取結(jié)果進(jìn)行比對，仿真閱讀器實現(xiàn)了對RFID標(biāo)簽攜帶信息的讀取，節(jié)約了需要配置各種不同類型閱讀器的成本。

射頻標(biāo)簽是產(chǎn)品電子代碼(EPC)的物理載體，附著于可跟蹤的物品上，可全球流通并對其進(jìn)行識別和讀寫。RFID(Radio Frequency Identification)技術(shù)作為構(gòu)建"物聯(lián)網(wǎng)" 的關(guān)鍵技術(shù)近年來受到人們的關(guān)注。

當(dāng)前RFID標(biāo)簽技術(shù)有著極為廣泛的應(yīng)用，為了減少RFID標(biāo)簽的制造成本和提高工作的可靠性，提出了一種有機(jī)補(bǔ)償電路。該電路集成了8個階段的有機(jī)整流器，其最高工作頻率可以達(dá)到14 MHz，以及一個集成的PUF結(jié)構(gòu)，它產(chǎn)生一個不可克隆的隨機(jī)碼，每一個獨(dú)立的結(jié)構(gòu)生成自己的代碼，并可以準(zhǔn)確地從其他電路中識別出來，耦合這兩個電路以及天線將可以建立一個RFID無源標(biāo)簽。該方案可以應(yīng)用于塑料薄膜中逐片有機(jī)處理的RFID標(biāo)簽中，方便設(shè)計和制造出復(fù)雜的全有機(jī)電路。

提出了一種采用覆蓋率驅(qū)動激勵產(chǎn)生算法的驗證技術(shù)，設(shè)計了一套完整的驗證平臺，成功地驗證了一款高頻RFID(射頻識別技術(shù))芯片。該技術(shù)的核心思想是在驗證過程中，通過分析功能覆蓋率和代碼覆蓋率，得出未覆蓋的邊界條件，進(jìn)而修改激勵產(chǎn)生的約束條件，產(chǎn)生測試激勵，驗證邊界條件，以有效地提高驗證覆蓋率。現(xiàn)該驗證平臺所驗證的芯片已經(jīng)成功流片，且測試性能優(yōu)異。

本文所針對的AAR S-918標(biāo)準(zhǔn)因其不具有復(fù)雜的協(xié)議認(rèn)證過程，可以較為簡單地實現(xiàn)。在以后的工作中，將對其他協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行研究，將其加入到代碼庫中，以方便地實現(xiàn)用加載代碼的方式來完成對RFID標(biāo)簽的讀寫操作。

1 引 言 　　射頻識別(RFID)技術(shù)作為一種新興的自動識別技術(shù)，近年來在國內(nèi)外得到了迅速發(fā)展。目前，我國開發(fā)的RFID產(chǎn)品普遍基于中低頻，如二代身份證、票證管理等。在超高頻段我國自主開發(fā)的產(chǎn)品較少，難以適應(yīng)巨大的市場需求以及激烈的國際競爭。超高頻(UHF)標(biāo)簽是指工作頻率在860～960 MHz的RFID標(biāo)簽，具有可讀寫距離長、閱讀速度快、作用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)，可廣泛應(yīng)用于物流管理、倉儲、門禁等領(lǐng)域。為適應(yīng)市場需求，本文以EPC C1G2協(xié)議為主，ISO/IEC18000.6為輔，設(shè)計了一種應(yīng)用于超高頻標(biāo)簽的數(shù)字電路。 　　2 UHF RFID標(biāo)簽的工作原理 　　射頻識別系統(tǒng)通常由讀寫器(Reader)和射頻標(biāo)簽(RFID Tag)構(gòu)成。附著在待識別物體上的射頻標(biāo)簽內(nèi)存有約定格式的電子數(shù)據(jù)，作為待識別物品的標(biāo)識性信息。讀寫器可無接觸地讀出標(biāo)簽中所存的電子數(shù)據(jù)或者將信息寫入標(biāo)簽，從而實現(xiàn)對各類物體的自動識別和管理。讀寫器與射頻標(biāo)簽按照約定的通信協(xié)議采用先進(jìn)的射頻技術(shù)互相通信，其基本通訊過程如下。 　　(1)讀寫器作用范圍內(nèi)的標(biāo)簽接收讀寫器發(fā)送的載波能量，上電復(fù)位; 　　(2)標(biāo)簽接收讀寫器發(fā)送的命令并進(jìn)行操作; 　　(3)讀寫器發(fā)出選擇和盤存命令對標(biāo)簽進(jìn)行識別，選定單個標(biāo)簽進(jìn)行通訊，其余標(biāo)簽暫時處于休眠狀態(tài); 　　(4)被識別的標(biāo)簽執(zhí)行讀寫器發(fā)送的訪問命令，并通過反向散射調(diào)制方式向讀寫器發(fā)送數(shù)據(jù)信息，進(jìn)入睡眠狀態(tài)，此后不再對讀寫器應(yīng)答; 　　(5)讀寫器對余下標(biāo)簽繼續(xù)搜索，重復(fù)(3)、(4)分別喚醒單個標(biāo)簽進(jìn)行讀取，直至識別出所有標(biāo)簽。 　　3 UHF RFID標(biāo)簽的結(jié)構(gòu)及系統(tǒng)規(guī)格 　　UHF RFID標(biāo)簽的示意圖如圖1所示，由模擬和數(shù)字兩部分組成。模擬電路主要包括天線、喚醒電路、時鐘產(chǎn)生電路、包絡(luò)檢波電路、解調(diào)電路和反射調(diào)制電路;數(shù)字部分主要實現(xiàn)EPC通信協(xié)議，識別讀寫器發(fā)出的命令并執(zhí)行，如實現(xiàn)多標(biāo)簽閱讀時的防沖突方法、執(zhí)行讀寫器發(fā)送的讀寫命令、實現(xiàn)讀寫器和標(biāo)簽的通訊過程以及對輸出數(shù)據(jù)進(jìn)行編碼等。協(xié)議規(guī)定的標(biāo)簽系統(tǒng)規(guī)格如表1所示。 　　 　　圖1 UHF RFID標(biāo)簽的示意圖 　　表1 UHF RFID標(biāo)簽系統(tǒng)規(guī)格 　　 　　4 標(biāo)簽數(shù)字電路的設(shè)計方法 　　4.1 電路的整體系統(tǒng)設(shè)計 　　經(jīng)過對協(xié)議內(nèi)容的深入研究，本文采用Top.down的設(shè)計方法，首先對電路功能進(jìn)行詳細(xì)描述，按照功能對整個系統(tǒng)進(jìn)行模塊劃分;再用VHDL硬件描述語言進(jìn)行RTL代碼設(shè)計并進(jìn)行功能仿真;功能驗證正確后，采用EDA工具，

根據(jù)ISO18000-6C標(biāo)準(zhǔn)，采用EP1C6Q240FPGA以及模擬射頻分立元件，經(jīng)過總體設(shè)計、PCB板設(shè)計與實現(xiàn)、代碼設(shè)計、仿真與下載，以及系統(tǒng)調(diào)試后，完成了基于FPGA的板級標(biāo)簽的軟、硬件設(shè)計與實現(xiàn)。該系統(tǒng)通過測試，已能夠正常工作，讀寫性能優(yōu)異，并實現(xiàn)了防沖突功能。在此基礎(chǔ)上可以進(jìn)一步提高其安全性和可靠性，所設(shè)計的標(biāo)簽數(shù)字電路RTL代碼能夠直接應(yīng)用到標(biāo)簽芯片開發(fā)中，為下一步設(shè)計出符合該標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)簽芯片提供了有力的保證。

給出了一種改進(jìn)型的RFID讀寫器" title="讀寫器">讀寫器設(shè)計方案。介紹了各硬件模塊,并給出了軟件的總體流程、防碰撞" title="防碰撞">防碰撞算法及實現(xiàn)代碼,最后進(jìn)行了研發(fā)測試。對比基于射頻芯片的RFID讀寫器設(shè)計，此方案提高了系統(tǒng)靈敏度和讀寫距離" title="讀寫距離">讀寫距離。本設(shè)計擁有自主知識產(chǎn)權(quán)，已用于開放式門禁系統(tǒng)" title="門禁系統(tǒng)">門禁系統(tǒng)。實踐表明，該系統(tǒng)電路穩(wěn)定，運(yùn)行正常。

本文使用NI公司開發(fā)的LabVIEW軟件來編寫軟件無線電的代碼，LabVIEW 是目前國際上應(yīng)用最廣的數(shù)據(jù)采集和控制開發(fā)環(huán)境之一，其在通信仿真領(lǐng)域有著重要的作用。它使用圖形化的編程語言(又稱“G”語言)編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式。LabVIEW 也是通用的編程系統(tǒng)，有一個完成任何編程任務(wù)的龐大函數(shù)庫，包括數(shù)據(jù)采集、GPIB、串口控制、數(shù)據(jù)分析、數(shù)據(jù)顯示及數(shù)據(jù)存儲等。可以增強(qiáng)研究和開發(fā)人員構(gòu)建自己科學(xué)和工程系統(tǒng)的能力，并提供實現(xiàn)儀器編程和數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的便捷途徑。

本文使用NI公司開發(fā)的LabVIEW軟件來編寫軟件無線電的代碼，LabVIEW 是目前國際上應(yīng)用最廣的數(shù)據(jù)采集和控制開發(fā)環(huán)境之一，其在通信仿真領(lǐng)域有著重要的作用.它使用圖形化的編程語言(又稱“G”語言)編寫程序，產(chǎn)生的程序是框圖的形式.LabVIEW 也是通用的編程系統(tǒng)。

針對目前RFID系統(tǒng)工作頻率多樣，各類標(biāo)準(zhǔn)眾多且差距較大，不適合多種標(biāo)簽同時應(yīng)用的情況，提出了基于軟件無線電及LabVIEW 設(shè)計RFID閱讀器的思想.通過加載不同的軟件代碼，仿真閱讀器可以實現(xiàn)對不同頻段，符合不同標(biāo)準(zhǔn)的RFID標(biāo)簽進(jìn)行讀寫.通過與標(biāo)準(zhǔn)閱讀器的讀取結(jié)果進(jìn)行比對，仿真閱讀器實現(xiàn)了對RFID標(biāo)簽攜帶信息的讀取，節(jié)約了需要配置各種不同類型閱讀器的成本。

物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)打破了傳統(tǒng)的關(guān)于物品信息的存儲與查詢的思維，通過將物理基礎(chǔ)設(shè)施和IT基礎(chǔ)設(shè)施統(tǒng)一化，建立起一個本身具有通信能力的交互信息網(wǎng)絡(luò)，這個網(wǎng)絡(luò)不僅涵蓋生產(chǎn)運(yùn)行、經(jīng)濟(jì)管理，甚至滲透到人們個人生活的各個方面。

主要介紹了一種基于心電圖采樣模塊與智能手機(jī)的心電圖服務(wù)系統(tǒng)設(shè)計方法。 首先給出了系統(tǒng)的基本框架， 然后重點(diǎn)給出了具有藍(lán)牙接口的心電圖機(jī)設(shè)計方案以及手機(jī)終端軟件設(shè)計方法， 其中采用專用的心電圖模塊AIKD812-256 與藍(lán)牙模塊HC-06 設(shè)計心電圖機(jī)， 采用J2ME 平臺編程實現(xiàn)藍(lán)牙通信、心電數(shù)據(jù)存儲、心電數(shù)據(jù)發(fā)送至服務(wù)器的功能， 并對實現(xiàn)過程中的關(guān)鍵代碼進(jìn)行分析， 最后給出了心電圖機(jī)運(yùn)行的測試結(jié)果。 測試結(jié)果表明本文設(shè)計的心電圖機(jī)可用于遠(yuǎn)程醫(yī)療監(jiān)護(hù)。

針對具有藍(lán)牙配置的手機(jī)，運(yùn)用藍(lán)牙協(xié)議棧和J2ME 藍(lán)牙通信API 來實現(xiàn)手機(jī)文件數(shù)據(jù)的傳輸。在分析藍(lán)牙通信流程的基礎(chǔ)之上，研究C/S 模式下J2ME 藍(lán)牙通信的實現(xiàn)、手機(jī)內(nèi)文件的收發(fā)以及圖片處理等問題，并對關(guān)鍵實現(xiàn)技術(shù)及代碼進(jìn)行詳細(xì)闡述。

介紹了射頻卡的硬件結(jié)構(gòu)和工作原理，給出了一套對射頻卡進(jìn)行數(shù)據(jù)采集和實時處理的軟件設(shè)計方案，并采用C#語言編寫了關(guān)鍵的程序代碼。

AT91SAM7xx 系列是Atmel 公司推出的基于ARM7內(nèi)核的32位MCU.用戶代碼編譯在Thumb 模式下可獲得16位指令寬度，從而節(jié)約內(nèi)部程序空間。目前這個系列芯片的內(nèi)部Flash空間范圍從32KB到256KB， RAM空間范圍是8KB 到 6？KB.除了SAM7S32外，這個系列的芯片都內(nèi)嵌有USB2.0全速通訊模塊。本文介紹的就是基于USB接口的用戶程序升級工具。

介紹了上位機(jī)與飛利浦LPC2364系列RFID讀寫器串口通信方式，命令函數(shù)以及命令幀和響應(yīng)幀數(shù)據(jù)格式。給出了串口初始化、波特率設(shè)置以及標(biāo)簽識別與讀取的程序代碼。完成的演示程序運(yùn)行效果良好，為下一步開發(fā)車輛管理信息系統(tǒng)打下了基礎(chǔ)。

在研究物聯(lián)網(wǎng)IoT和基于射頻識別技術(shù)RFID的電子產(chǎn)品代碼EPC Global物聯(lián)網(wǎng)結(jié)構(gòu)體系基礎(chǔ)上, 針對現(xiàn)有倉儲管理方面出現(xiàn)的各種問題, 提出將EPC物聯(lián)網(wǎng)與無線傳感器網(wǎng)絡(luò)WSN技術(shù)有機(jī)結(jié)合, 并運(yùn)用到倉儲管理中, 構(gòu)建智能物流倉儲管理系統(tǒng)。對系統(tǒng)方案進(jìn)行了設(shè)計和論證, 并對物聯(lián)網(wǎng)在物流倉儲系統(tǒng)中的應(yīng)用進(jìn)行了前瞻性研究。研究分析發(fā)現(xiàn), 物聯(lián)網(wǎng)可以提高物流倉儲系統(tǒng)的工作效率, 滿足貨物管理、環(huán)境監(jiān)控和數(shù)據(jù)傳輸方面的要求。

擬從物聯(lián)網(wǎng)的概念切入，談到了物聯(lián)網(wǎng)目前用到的一些關(guān)鍵技術(shù)、什么是RFID技術(shù)及其與物聯(lián)網(wǎng)的關(guān)系，并且闡述了電子代碼與射頻識別技術(shù)( EPC/RFID) 的基本原理和工作特點(diǎn)。通過RFID 技術(shù)被廣泛使用的條碼技術(shù)分析RFID技術(shù)對物連網(wǎng)的支持，展望了EPC/RFID技術(shù)廣闊的應(yīng)用前景。

本文探討了使用MSP430F5系列產(chǎn)品實現(xiàn)ETC系統(tǒng)中實時HDLC編解碼的方法。MSP430F5xxx是TI公司MSP430家族最新產(chǎn)品序列，采用先進(jìn)的0.18工藝，1MIPS消耗的電流低到了驚人的160uA。同時，F(xiàn)5xx產(chǎn)品都配備了高效靈活的DMA模塊，對16bit數(shù)據(jù)進(jìn)行搬移只需要2個時鐘周期。本文給出了結(jié)合F5xx的DMA，TimerA，CRC16及SPI，實現(xiàn)幾乎實時的HDLC FM0軟解碼辦法和利用SPI的便捷的FM0編碼方法。本文包括相關(guān)的兩個實例代碼。

采用智能卡芯片平臺的加密芯片，本身就可以有效防護(hù)這些攻擊手段，將MCU中的部分代碼或算法植入到加密芯片內(nèi)部，在加密芯片內(nèi)部來執(zhí)行這些程序，使得加密芯片內(nèi)部的程序代碼成為整個MCU程序的一部分，從而可以達(dá)到加密的目的。

提出一種使用RFID電子標(biāo)簽替代EEPROM代碼芯片來存儲血糖試紙信息的方法。該方法使用目前非常成熟的RFID技術(shù)，解決了使用校正參數(shù)部件帶來的一些問題。實際應(yīng)用表明，該方法安全可靠，具有較高的實用性

本文介紹了產(chǎn)品電子代碼與射頻識別技術(shù)(EPC／RFID)的基本原理和工作特點(diǎn)。EPC／RFID物品識別技術(shù)系統(tǒng)主要是由EPC鳊碼標(biāo)準(zhǔn)、RFID電子標(biāo)簽、識讀器、Savant網(wǎng)絡(luò)等六方面的功能集成來實現(xiàn)。通過與被廣泛使用的條碼技術(shù)進(jìn)行了比較，展望了EPC／RFID技術(shù)廣闊的應(yīng)用前景。

構(gòu)件化的開發(fā)模式使開發(fā)者在開發(fā)過程中能充分調(diào)用構(gòu)件庫中現(xiàn)有的構(gòu)件為其服務(wù)。研究了構(gòu)件化開發(fā)模式的方法和特點(diǎn)，針對目前無線傳感器網(wǎng)絡(luò)協(xié)議開發(fā)方法中的缺陷，提出一種由應(yīng)用層構(gòu)件直接調(diào)用底層構(gòu)件的直接調(diào)用法。用該方法分析實現(xiàn)了無線傳感器網(wǎng)絡(luò)中主流的IEEE802.15.4 標(biāo)準(zhǔn)，通過系統(tǒng)實現(xiàn)后的測試證明，該方案具有更高的開發(fā)效率和代碼執(zhí)行效率。

圖書館管理系統(tǒng)與校園一卡通的接口設(shè)計是一個系統(tǒng)性的問題，通過對敷據(jù)庫關(guān)聯(lián)性、數(shù)據(jù)包數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)和各業(yè)務(wù)功能模塊的代碼設(shè)計的闡述，聯(lián)系實際應(yīng)用提出了接口設(shè)計中的若干措施。

物聯(lián)網(wǎng)的提出源于1999年，美國麻省理工學(xué)院成立Auto-ID研究中心，進(jìn)行RFID技術(shù)的研發(fā)，在美國統(tǒng)一代碼委員會UCC支持下，將RFID與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合，提出了產(chǎn)品電子代碼（EPC）解決方案。2005年在世界電聯(lián)報告中明確提出了“物聯(lián)網(wǎng)”（Internet of Things）的概念。全世界各個國家和大公司通過開發(fā)射頻識別標(biāo)準(zhǔn)，并利用網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，為共同建設(shè)全球物聯(lián)網(wǎng)而努力。

物聯(lián)網(wǎng)是一項新興的技術(shù)，是一個將各種信息傳感設(shè)備（如射頻識別裝置、紅外感應(yīng)器、全球定位系統(tǒng)、通信裝置等）與互聯(lián)網(wǎng)結(jié)合起來而形成的巨大網(wǎng)絡(luò)。物聯(lián)網(wǎng)的出現(xiàn)正在改變著社會的生產(chǎn)方式、生活方式和生存方式，成為經(jīng)濟(jì)和社會發(fā)展的又一個增長點(diǎn)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展與普遍應(yīng)用不僅是解決經(jīng)濟(jì)問題的一項重要戰(zhàn)略措施，也是全球化發(fā)展的新趨勢，必將把我們帶入一個信息與物流結(jié)合的嶄新時代。

智能卡的安全機(jī)制存在篡改存儲數(shù)據(jù)或代碼、拒絕服務(wù)攻擊、重新編程等安全問題，其根源在于卡的合法應(yīng)用環(huán)境發(fā)生了改變、正常應(yīng)用操作序列發(fā)生了錯亂或模仿。針對上述問題，結(jié)合智能卡應(yīng)用與可信計算技術(shù)，提出一種對智能卡計算環(huán)境可信和行為可信的驗證方法。通過智能卡COS 的開發(fā)實現(xiàn)該可信增強(qiáng)的技術(shù)。該方法可提高金融卡應(yīng)用的可信度。

為了避免感染計算機(jī)病毒或者包含惡意代碼等不良信息的電子標(biāo)簽對RFID應(yīng)用系統(tǒng)運(yùn)行效率的影響，采用人工免疫系統(tǒng)的多層過濾機(jī)制建立了面向RFID數(shù)據(jù)中不良信息的過濾模型，模型的實施包括數(shù)據(jù)預(yù)處理、多層過濾器的生成與衰亡、過濾器的應(yīng)用及進(jìn)化。實驗結(jié)果表明，該模型有較高的召回率和正確率，這說明了基于人工免疫系統(tǒng)的RFID數(shù)據(jù)過濾模型具有動態(tài)性和自適應(yīng)強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，并為特定領(lǐng)域的信息分類問題解決提供了參考。

在EPC技術(shù)和射頻識別（RFID）技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用中，RFID中間件已是RFID系統(tǒng)的精神中樞。本文講述了EPC系統(tǒng)，RFID中間件，并在這基礎(chǔ)上設(shè)計了一個基于EPCglobal ALE標(biāo)準(zhǔn)的嵌入式RFID中間件，使標(biāo)準(zhǔn)的RFID中間件可以集成在閱讀器上，實現(xiàn)一體化思想。

以制衣流程生產(chǎn)線上多個RFID讀寫器的應(yīng)用需求為背景，引入了一種具有通用性的通信連接方法，利用CAN總線實現(xiàn)PC與多個RFID讀寫器的實時通信。對RS485總線和CAN總線作了對比，介紹了通信實現(xiàn)的硬件結(jié)構(gòu)和通信中使用的協(xié)議格式及涵義。給出了通信的總體流程圖和程序?qū)崿F(xiàn)的關(guān)鍵代碼說明以及程序?qū)崿F(xiàn)中應(yīng)該注意的問題。