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RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)在實(shí)驗(yàn)室領(lǐng)域扮演著關(guān)鍵角色，其重要性體現(xiàn)在提升管理效率、保障實(shí)驗(yàn)安全、優(yōu)化資源利用等多個(gè)方面。當(dāng)傳統(tǒng)實(shí)驗(yàn)室還在依賴人工記錄、紙質(zhì)臺(tái)賬和手動(dòng)盤點(diǎn)時(shí)，搭載RFID技術(shù)的智慧實(shí)驗(yàn)室已悄然完成從“經(jīng)驗(yàn)驅(qū)動(dòng)”到“數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)”的跨越。

本文設(shè)計(jì)了一個(gè)新的射頻電路設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目———可用于無人機(jī)高度測量的毫米波雷達(dá)微帶天線的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)。

當(dāng)?shù)貢r(shí)間4月14日，麻省理工學(xué)院計(jì)算機(jī)科學(xué)與人工智能學(xué)院(CSAIL)的研究小組進(jìn)行了一項(xiàng)新產(chǎn)品的實(shí)驗(yàn)，這款產(chǎn)品名為“翡翠”，可以檢測新冠肺炎患者在家中的情況。

使用ULINK2仿真器連接EduKit-IV實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)的主板JTAG接口;使用EduKit-IV實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)附帶的交叉串口線，連接實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)主板上的COM2和PC機(jī)的串口;使用EduKit-IV實(shí)驗(yàn)平臺(tái)附帶的電源適配器，連接實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)主板上的電源接口。

日本每天有大量未開封的食品因?yàn)檫^了保質(zhì)期而被丟棄，造成巨大浪費(fèi)。日本經(jīng)濟(jì)產(chǎn)業(yè)省12日起推行的一項(xiàng)智慧供應(yīng)鏈大型驗(yàn)證性實(shí)驗(yàn)，通過射頻標(biāo)簽動(dòng)態(tài)管理商品的發(fā)貨、進(jìn)貨情況和保質(zhì)期等信息，試圖解決食品浪費(fèi)問題。

傳統(tǒng)的超高頻RFID讀寫模塊一般都會(huì)對天線駐波比較敏感，當(dāng)天線回波過大時(shí)將導(dǎo)致發(fā)射機(jī)輸出功率泄漏到接收機(jī)中能量較多而引起阻塞現(xiàn)象，進(jìn)而使讀寫器性能惡化。在此描述了一種新型超高頻讀寫模塊的電路設(shè)計(jì)，通過在天線與耦合器之間嵌入一種閉環(huán)可調(diào)諧匹配網(wǎng)絡(luò)，有效解決了天線駐波失配情況下導(dǎo)致接收機(jī)性能蛻化的現(xiàn)象。實(shí)驗(yàn)結(jié)果證明采用這種新型模塊的讀寫器無論從讀寫距離還是多標(biāo)簽處理性能上都獲得了較大提升，達(dá)到了預(yù)期的效果。

1940-1950年：雷達(dá)的改進(jìn)和應(yīng)用催生了射頻識(shí)別技術(shù);1950-1960年：早期的識(shí)別技術(shù)探索階段，主要處于實(shí)驗(yàn)研究;1960-1970年：射頻識(shí)別的理論得到了發(fā)展，開始了一些應(yīng)用嘗試;1970-1980年：射頻識(shí)別技術(shù)與產(chǎn)品研發(fā)處于一個(gè)大發(fā)展時(shí)期，出現(xiàn)了一些最早的射頻識(shí)別應(yīng)用;1980-1990年：射頻識(shí)別技術(shù)及產(chǎn)品進(jìn)人商業(yè)應(yīng)用階段;1990-2000年：射頻識(shí)別技術(shù)開始向標(biāo)準(zhǔn)化邁進(jìn)，其產(chǎn)品得到廣泛采用;2000年后，標(biāo)準(zhǔn)化問題13趨被重視，射頻識(shí)別產(chǎn)品種類更加豐富，射頻識(shí)別技術(shù)的理論更加豐富和完善，單芯片電子標(biāo)簽，多電子標(biāo)簽識(shí)讀等產(chǎn)品正在成為現(xiàn)實(shí)并走向應(yīng)用。

無協(xié)議通訊是PLC的一種串行通訊方式，可以應(yīng)用于PLC與上位計(jì)算機(jī)或其他設(shè)備的通訊。先容了歐姆龍PLC與V600系列RFID控制器通訊口的連接方式，無協(xié)議通訊的原理、指令和使用步驟，及其歐姆龍V600系列RFID控制器的命令集和數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議。通過歐姆龍PLC和歐姆龍V600系列RFID控制器之間實(shí)現(xiàn)無協(xié)議通訊的實(shí)例講述了無協(xié)議通訊的實(shí)現(xiàn)方法。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：無協(xié)議通訊編程靈活、通訊可靠性高， 具有一定的實(shí)用價(jià)值。 　　關(guān)鍵詞：無協(xié)議通訊，PLC，RFID控制器，數(shù)據(jù)傳輸協(xié)議

將粒子群算法( Particle Swarm Optimization，PSO)優(yōu)化 BP( Back Propagation)網(wǎng)絡(luò)的學(xué)習(xí)算法應(yīng)用于射頻定位。搭建實(shí)驗(yàn)平臺(tái)，采集樣本數(shù)據(jù) ;在此基礎(chǔ)上，進(jìn)行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，求得 RFID 讀寫器與標(biāo)簽之間“信號(hào)強(qiáng)度—坐標(biāo)” 的映射關(guān)系 ;并對其進(jìn)行測試，探討粒子群神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)算法在 RFID 定位中應(yīng)用的優(yōu)勢。

在一些大型科研單位里，有許多不同功能類型的實(shí)驗(yàn)室，承擔(dān)不同的實(shí)驗(yàn)項(xiàng)目，其側(cè)重點(diǎn)可能有所不同。由于業(yè)務(wù)相關(guān)性，其中有許多實(shí)驗(yàn)儀器可以共用，但由于信息共享不足，導(dǎo)致許多實(shí)驗(yàn)儀器利用率不高，造成資源浪費(fèi)。同時(shí)由于實(shí)驗(yàn)儀器價(jià)格昂貴，大小不一，功能各異，有時(shí)造成儀器難以清點(diǎn)，容易丟失或分類不清。

RFID（射頻識(shí)別）技術(shù)是從上世紀(jì)80年代走向成熟的一項(xiàng)自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，近年來發(fā)展十分迅速。其技術(shù)的覆蓋范圍非常廣泛，許多正在應(yīng)用中的自動(dòng)識(shí)別技術(shù)也都可以歸于RFID技術(shù)之內(nèi)。本就基于EduKit-IV實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)平臺(tái)對RIFD設(shè)計(jì)進(jìn)行平臺(tái)搭建和運(yùn)行。

本文采用Impinj最新的R2000進(jìn)行UHF RFID設(shè)計(jì)，可支持多協(xié)議兼容，標(biāo)簽處理速度高達(dá)每秒400多張，此超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)尤其適用于物流、供應(yīng)鏈領(lǐng)域。實(shí)驗(yàn)表明，以此為核心的讀寫器防碰撞性能好、高級(jí)DRM算法支持每秒處理400個(gè)標(biāo)簽。這些特性減小了設(shè)備的開發(fā)復(fù)雜度，縮短了設(shè)備的研發(fā)周期，提高了系統(tǒng)性能，加快了設(shè)備的上市時(shí)間。

針對近距離無線傳輸系統(tǒng)中nRF2401芯片在實(shí)際應(yīng)用中存在的數(shù)據(jù)丟失問題，提出一種對通信協(xié)議加以擴(kuò)展的解決辦法，并在用單片機(jī)與該芯片設(shè)計(jì)的實(shí)驗(yàn)電路上給予證明，給出了程序開發(fā)流程及硬件接口電路。實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析表明，此方法可以有效解決數(shù)據(jù)丟失的問題，實(shí)現(xiàn)可靠的無線數(shù)據(jù)傳輸。

德國某型號(hào)國RFID復(fù)合設(shè)備在內(nèi)取得了較好的銷量，滿足用戶使用的同時(shí)，也帶來了價(jià)格上的弊端。為降低成本起見，我們自行開發(fā)了配合該設(shè)備的RFID閱讀器系統(tǒng)?，F(xiàn)將開發(fā)以及過程中的問題及解決與各位讀者分享。

介紹了射頻識(shí)別系統(tǒng)以及其中本振部分的作用。在分析了DDS(直接數(shù)字頻率合成)原理和特點(diǎn)的基礎(chǔ)上，對于超高頻RFID系統(tǒng)的射頻本振部分提出了設(shè)計(jì)方案。選用的芯片為ADF4360-3和AD9832，實(shí)驗(yàn)證明達(dá)到了預(yù)期效果。

針對室內(nèi)定位算法VIRE的定位精度，特別是鄰近邊界目標(biāo)的定位精度較低的問題，以RFID標(biāo)簽定位為研究基礎(chǔ)，從改變VIRE算法中虛擬標(biāo)簽的插值方式和在邊界上加入虛擬標(biāo)簽兩個(gè)方面進(jìn)行研究和改進(jìn)。使用拉格朗日插值代替VIRE算法中的線性插值方式，使虛擬標(biāo)簽的數(shù)據(jù)更加接近實(shí)際環(huán)境值；在邊界上加入虛擬參考標(biāo)簽?zāi)茉黾右阎獦?biāo)簽數(shù)，防止在計(jì)算待定位標(biāo)簽坐標(biāo)時(shí)引入誤差標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，標(biāo)簽定位精度有了明顯提高，整體能提高了35%，鄰近邊界標(biāo)簽定位精度提高較大，可達(dá)到50%以上。

針對RFID標(biāo)簽生產(chǎn)ACA熱壓固化模塊，設(shè)計(jì)了一套多路溫度控制系統(tǒng)方案。硬件上以C8051F020單片機(jī)為核心，針對硬件電路的各功能模塊，包括溫度采集電路、加熱驅(qū)動(dòng)電路、單片機(jī)電路等進(jìn)行了設(shè)計(jì)。同時(shí)在軟件上，進(jìn)行了溫度數(shù)據(jù)采集以及濾波算法的實(shí)現(xiàn)，并采用積分分離式PID控制加熱模塊。經(jīng)溫度試驗(yàn)表明，系統(tǒng)具有高精度和良好的穩(wěn)定性；同時(shí)移植于RFID標(biāo)簽生產(chǎn)設(shè)備，進(jìn)行批量生產(chǎn)典型UHF標(biāo)簽9662的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)表明，標(biāo)簽產(chǎn)品良品率達(dá)到99.85%以上，一致性與穩(wěn)定性滿足要求，適于標(biāo)簽的批量生產(chǎn)。

近年來，隨著智能制造在國內(nèi)外的迅速發(fā)展，智能設(shè)備的設(shè)計(jì)與研發(fā)越來越受到企業(yè)和學(xué)術(shù) 界的追崇。為了更加靈活、準(zhǔn)確和及時(shí)的提高對生產(chǎn)線的合理配置，提升設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)效率和質(zhì)量，因此，設(shè)計(jì)了針對智慧工廠實(shí)驗(yàn)平臺(tái)的MES軟件系統(tǒng)，來改善生產(chǎn)管理水平，提高質(zhì)量控制能力和現(xiàn)場監(jiān)控能力。

文中介紹了超高頻射頻識(shí)別技術(shù)的原理和架構(gòu)，指出了實(shí)現(xiàn)射頻識(shí)別溫度監(jiān)測的各關(guān)鍵技術(shù)，提出了系統(tǒng)在高壓開關(guān)柜的實(shí)施方案，并通過實(shí)驗(yàn)探討了系統(tǒng)方案的可行性。

通過改造UHF RFID系統(tǒng)中標(biāo)簽的隨機(jī)碼生成器，重新設(shè)計(jì)隨機(jī)碼模式，并為RFID閱讀器添加碰撞解碼系統(tǒng)，改善碰撞時(shí)隙，使相撞的多個(gè)隨機(jī)碼可被直接解碼，系統(tǒng)的性能顯著提高。在基于GNU無線電和USRP2的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)實(shí)現(xiàn)此方案以驗(yàn)證其可行性。

本文針對大規(guī)模RFID應(yīng)用和企業(yè)對其EPCIS進(jìn)行完全的訪問控制的需求，對EPCIS事件重新建模使之能夠描述供應(yīng)鏈活動(dòng)所產(chǎn)生的絕大部分事件，并提出一種新的分布式RFID發(fā)現(xiàn)服務(wù)．這種發(fā)現(xiàn)服務(wù)基于“跟蹤供應(yīng)鏈”模式，利用編碼解析服務(wù)(ONS)，在發(fā)起查詢時(shí)采用多個(gè)查詢流以提查詢效率，在返回結(jié)果時(shí)并行地直接返回給客戶端以縮減路由跳數(shù)．實(shí)驗(yàn)表明這種分布式RFID發(fā)現(xiàn)服務(wù)具有較高的效率和可用性．

針對于RS-485總線的不足之處，利用CAN總線的現(xiàn)場控制優(yōu)勢，并結(jié)合RFID技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，設(shè)計(jì)了一種基于CAN總線與RFID技術(shù)的電子揀選器。實(shí)驗(yàn)表明，該電子揀選器具有更高的數(shù)據(jù)糾錯(cuò)能力和數(shù)據(jù)傳輸效率，在物流倉儲(chǔ)管理中擁有很好的應(yīng)用前景。

針對物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)中亟待解決的海量數(shù)據(jù)存儲(chǔ)問題,提出了一種基于射頻識(shí)別(RFID)的三層數(shù)據(jù)存儲(chǔ)壓縮模型。該模型將數(shù)據(jù)分為當(dāng)前數(shù)據(jù)層、臨時(shí)數(shù)據(jù)層和歷史數(shù)據(jù)層,利用每一層中數(shù)據(jù)的特點(diǎn)分別設(shè)計(jì)了相應(yīng)的數(shù)據(jù)匯總算法,最終實(shí)現(xiàn)RFID數(shù)據(jù)的壓縮存儲(chǔ)。在該模型的基礎(chǔ)之上,提出了針對路徑的編碼算法,用于對路徑進(jìn)行壓縮存儲(chǔ)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,該三層存儲(chǔ)模型可以有效地壓縮存儲(chǔ)RFID數(shù)據(jù),同時(shí)數(shù)據(jù)匯總算法具有較低的時(shí)間復(fù)雜度與較高的數(shù)據(jù)壓縮比。

針對我國逐漸進(jìn)入老齡化社會(huì)、老人增多的問題，利用Andriod平臺(tái)開發(fā)了基于WiFi定位的老人看護(hù)系統(tǒng)。該系統(tǒng)由客戶端、看護(hù)端和服務(wù)器組成，客戶端和服務(wù)器聯(lián)合完成定位功能，定位算法采用了基于RSSI的指紋算法估算出老人的位置坐標(biāo)?？蛻舳撕头?wù)器可進(jìn)行危險(xiǎn)區(qū)判斷，采用特征量閾值二次判斷法實(shí)現(xiàn)對老人跌倒檢測，當(dāng)老人進(jìn)入危險(xiǎn)區(qū)或摔倒時(shí)發(fā)出報(bào)警。實(shí)驗(yàn)表明，本系統(tǒng)定位速度快，定位精度高，準(zhǔn)確報(bào)警率高。

研究了物聯(lián)網(wǎng)架構(gòu)下的家居室內(nèi)環(huán)境在線監(jiān)控系統(tǒng)。系統(tǒng)通過基于ZigBee的無線傳感器網(wǎng)絡(luò)對室內(nèi)環(huán)境進(jìn)行監(jiān)控，由遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)與主協(xié)調(diào)器通信接收傳感器感知數(shù)據(jù)并上傳至服務(wù)器集群的數(shù)據(jù)庫，經(jīng)過云服務(wù)層處理，將監(jiān)測數(shù)據(jù)和室內(nèi)環(huán)境舒適度在Web應(yīng)用服務(wù)系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示，并通過遠(yuǎn)程智能監(jiān)控平臺(tái)實(shí)施遠(yuǎn)程控制終端設(shè)備。實(shí)驗(yàn)證明，該系統(tǒng)可有效地監(jiān)控室內(nèi)環(huán)境，高效地處理數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)了“高效、節(jié)能、安全、環(huán)?！钡闹悄芗揖討?yīng)用。

隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及傳感技術(shù)的發(fā)展，基于位置服務(wù)（LBS）逐漸成為研究熱點(diǎn)。在采用德州儀器公司CC2530芯片設(shè)計(jì)的一套ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，提出了基于模糊聚類的加權(quán)最鄰近定位算法，并利用設(shè)計(jì)的ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，采用基于模糊聚類的加權(quán)最鄰近定位算法，ZigBee室內(nèi)定位系統(tǒng)的平均定位精度有了一定的提高，平均定位精度達(dá)到了1.47 m，并且與常見的NN定位算法、KNN定位算法、貝葉斯定位算法的定位效果進(jìn)行了對比。

本文描述了一種基于混沌加密的RFID認(rèn)證協(xié)議設(shè)計(jì)。主要研究了混沌加密技術(shù)在RFID系統(tǒng)應(yīng)用中的安全隱私保護(hù)問題，在對國內(nèi)外已有的RFID安全認(rèn)證協(xié)議研究進(jìn)行研究基礎(chǔ)上，應(yīng)用基于混沌哈希的安全技術(shù)、隱私保護(hù)技術(shù)，提出了一種基于混沌加密算法的安全性較高的RFID安全認(rèn)證協(xié)議，對其安全性能進(jìn)行了對比分析，并進(jìn)行了BAN邏輯驗(yàn)證，結(jié)果表明改進(jìn)的認(rèn)證協(xié)議滿足安全性的目標(biāo)?？偨Y(jié)了實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，提出了相關(guān)理論模型，對今后RFID認(rèn)證協(xié)議的實(shí)際應(yīng)用，提供了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。相關(guān)項(xiàng)目已投入實(shí)際使用。

采用我國北斗(BD)定位系統(tǒng)，基于多種通信回傳模式，設(shè)計(jì)開發(fā)了一種應(yīng)用于物聯(lián)網(wǎng)環(huán)境的物流定位跟蹤通信終端。以ARM11處理器為核心，運(yùn)用北斗二代衛(wèi)星定位系統(tǒng)，與多種回傳通信模塊相結(jié)合，通過RFID采集相關(guān)物流信息，實(shí)現(xiàn)對物流的定位追蹤。軟件平臺(tái)基于嵌入式Linux操作系統(tǒng)。在QT平臺(tái)上實(shí)現(xiàn)對物流定位信息的采集和顯示，并采用多模式的信息回傳方式與中心站進(jìn)行通信。實(shí)驗(yàn)表明，該終端可以滿足物流環(huán)境下的應(yīng)用需求。

射頻識(shí)別系統(tǒng)中UHF階段的Q值防碰撞算法，利用參數(shù)Q值的變化動(dòng)態(tài)地改變識(shí)別幀中的時(shí)隙數(shù)，以獲得更高的識(shí)別效率?；诖怂惴?，本文提出了一種改進(jìn)算法。在識(shí)別幀開始時(shí)，引入一種連續(xù)碰撞檢測機(jī)制，對識(shí)別標(biāo)簽數(shù)量進(jìn)行預(yù)測，迅速地調(diào)整出最佳的Q值。通過仿真實(shí)驗(yàn)，系統(tǒng)的效率得到了提高。

在BVIRE算法的基礎(chǔ)上，利用閾值與定位標(biāo)簽的權(quán)值因子取倒數(shù)的方法，來排除誤差大的鄰近參考標(biāo)簽。實(shí)驗(yàn)表明，新算法在整體定位精度上提高了18%。分析算法的環(huán)境影響因子,得出該新算法在路徑損耗指數(shù)n=1.8，虛擬標(biāo)簽網(wǎng)格數(shù)N=5，閾值為TH=2時(shí)為最佳適用環(huán)境。

已有的RFID閱讀器防碰撞算法一般僅可解決部分類型的閱讀器碰撞，或者由于采用中心控制設(shè)備導(dǎo)致延遲較高，對此提出一種分布式的全類型RIFD閱讀器碰撞解決方案。設(shè)計(jì)了一種分布式多信道通知協(xié)議，主要包括詢問與接收兩部分，從而合理地分布閱讀器間的網(wǎng)絡(luò)資源，在考慮全部閱讀器碰撞類型的前提下，降低所有標(biāo)簽的平均詢問延遲。仿真實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，本算法可解決全部類型的RFID碰撞，同時(shí)具有較低的延遲。

針對植入式RFID系統(tǒng)的安全性和資源約束問題，提出一種基于橢圓曲線密碼（ECC）和輕量級(jí)Hash函數(shù)的雙向認(rèn)證方案。在標(biāo)簽與閱讀器之間進(jìn)行通信時(shí)，首先利用橢圓曲線離散對數(shù)法對閱讀器身份進(jìn)行認(rèn)證和驗(yàn)證；然后使用Quark輕量級(jí)哈希算法的橢圓曲線數(shù)字簽名算法對標(biāo)簽身份進(jìn)行認(rèn)證和驗(yàn)證，減少了密鑰和公鑰的數(shù)據(jù)量，從而降低了計(jì)算量。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，相比傳統(tǒng)方案，本文提出的認(rèn)證方案能有效抵抗與植入式RFID系統(tǒng)相關(guān)的攻擊，安全等級(jí)更高。此外，該方案還降低了約48%的通信開銷和24%的內(nèi)存空間需求。