主動(dòng)式超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)設(shè)計(jì)

　　3.2防碰撞算法的實(shí)現(xiàn)

　　考慮到實(shí)際應(yīng)用場(chǎng)景以及讀寫器的復(fù)雜程度，防碰撞算法的執(zhí)行過程為：

　　1）讀寫器發(fā)送命令，命令內(nèi)容包含時(shí)隙數(shù)，初始時(shí)隙數(shù)可根據(jù)具體應(yīng)用場(chǎng)景由上位機(jī)設(shè)置。

　　2）應(yīng)答器接收到命令后，隨機(jī)選擇總時(shí)隙數(shù)內(nèi)的一個(gè)時(shí)隙應(yīng)答；讀寫器接收應(yīng)答器應(yīng)答信息并根據(jù)此次循環(huán)內(nèi)的三種時(shí)隙個(gè)數(shù)按照公式（5）估計(jì)出場(chǎng)內(nèi)未讀應(yīng)答器個(gè)數(shù)，如果場(chǎng)內(nèi)沒有未讀應(yīng)答器則讀寫過程結(jié)束，否則進(jìn)入第3 步。

　　3）讀寫器發(fā)送命令，選擇第2 步估計(jì)的應(yīng)答器數(shù)作為下次循環(huán)的時(shí)隙數(shù)，繼續(xù)執(zhí)行第2 步。

　　4 系統(tǒng)性能

　　4.1應(yīng)答器工作時(shí)間

　　由于應(yīng)答器靠電池供電，因此應(yīng)答器的工作時(shí)間是系統(tǒng)重要指標(biāo)。MSP430 和CC1100 在不工作時(shí)刻已處于休眠狀態(tài)，從而達(dá)到低功耗的目的。表1(a)和(b)分別說明了MSP430 和CC1100 在不同狀態(tài)下的耗電量。假設(shè)應(yīng)答器有1%的時(shí)間處于場(chǎng)內(nèi)應(yīng)答，則可以計(jì)算，應(yīng)答器工作時(shí)間為2 年，滿足應(yīng)用要求。

　　4.2多應(yīng)答器讀取

　　按照第 3 部分中的防碰撞算法，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行測(cè)試。結(jié)果如表1(c)所示,可見系統(tǒng)能夠有效的對(duì)多個(gè)應(yīng)答器進(jìn)行識(shí)別。

　　5 結(jié)論

　　本文介紹了一種主動(dòng)式超高頻射頻識(shí)別系統(tǒng)的設(shè)計(jì)和實(shí)現(xiàn)。本系統(tǒng)具有低功耗、超長的應(yīng)答器的工作時(shí)間，在多應(yīng)答器環(huán)境下具有很高的讀取率。由于系統(tǒng)在軟硬件設(shè)計(jì)上都很靈活，因此，可以針對(duì)不同的應(yīng)用對(duì)系統(tǒng)協(xié)議進(jìn)行升級(jí)。本系統(tǒng)已經(jīng)在礦井定位考勤系統(tǒng)中得到驗(yàn)證。

　　本文作者創(chuàng)新點(diǎn):設(shè)計(jì)了一種基于RFIC 的、具有載波喚醒功能的主動(dòng)式射頻識(shí)別系統(tǒng)；將動(dòng)態(tài)時(shí)隙數(shù)的時(shí)隙ALOHA 防碰撞算法應(yīng)用于此系統(tǒng)中；對(duì)系統(tǒng)的功耗和應(yīng)答器的讀寫性能分別進(jìn)行了理論*估和實(shí)驗(yàn)測(cè)試。