基于RFID的新型交互式生命搜救儀器
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根據(jù)標簽的供電形式，RFID系統(tǒng)可分為有源、無源和半有源系統(tǒng)。有源系統(tǒng)的標簽使用標簽內(nèi)部的電池來供電，主動發(fā)射信號，系統(tǒng)識別距離較長，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(jù)電池的質(zhì)量、使用的環(huán)境等因素，壽命會大幅縮減。無源射頻標簽不含電池，它利用讀寫器發(fā)射的電磁波進行耦合來為自己提供能量，它的重量輕、體積小，壽命可以非常長，成本低廉。可以制成各種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(tǒng)的標簽帶有電池，但是電池只起到對標簽內(nèi)部電路供電的作用，標簽本身并不發(fā)射信號。在本系統(tǒng)中我們采用無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。其中無源模塊只負責接收激活信號，有源模塊負責與讀寫器通信。系統(tǒng)采用廣播方式激活標簽，當無源激活模塊檢測到激活信號后，獲取能量并將解調(diào)得到的數(shù)據(jù)進行校驗，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(shù)字電源開關控制信號。數(shù)字電源開關負責整個有源模塊供電的開和關，未接收到激活信號時，數(shù)字電源處于關閉狀態(tài)，整個有源模塊處于待機狀態(tài)，能耗極小；被無源模塊激活后，數(shù)字電源轉為開放狀態(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RF發(fā)射前端發(fā)往讀寫器。這樣一來可以保證無源激活模塊在探測到搜救人員到達RFID射頻覆蓋區(qū)域后，才激活有源模塊發(fā)送求救信息。一方面，RFID標簽不做無用功(附近無搜救人員)，大部分時間處于待機狀態(tài)，節(jié)約電池能量，延長待機時間；另一方面，當確定附近有搜救人員時，有源模塊可主動發(fā)出比較強的求救信號，提高了被發(fā)現(xiàn)的概率。本文引用地址：http://m.butianyuan.cn/article/156653.htm
2．2 讀寫器與RFID標簽交互的實現(xiàn)
讀寫器是地面搜救人員手持的移動終端，與RFID標簽的交互過程如圖3所示。它首先廣播無源模塊的激活信號，若在RFID有效射頻覆蓋區(qū)內(nèi)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，主動發(fā)送求救信息：讀寫器接收到求救信息，判斷出掩埋人員的存活狀態(tài)，做出是否施救的決定。由于讀寫器和標簽共享同一無線信道，多個標簽也可能進入同一射頻覆蓋區(qū)，必然存在信道爭用問題，即會發(fā)生碰撞。利用排隊論及抗噪聲技術可實現(xiàn)防碰撞技術，本文采用了基于碼分多址的時隙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題。若需要施救，則可進一步定位掩埋人員的位置，關于RFID定位，也已有比較成熟的算法可供使用，本文對防碰撞技術及RFID定位技術均不做詳細討論。
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