用于疫苗冷链系统的RFID温度记录仪设计

摘要

我国疫苗安全问题层出不穷，究其原因，与国内疫苗管理制度、冷链流程与设备密切相关。大部分疫苗对温度敏感，其保存、运输的过程需在冷链中进行。本文在对疫苗冷链进行研究的基础上，分析了疫苗冷链电子系统的原理与过程，设计并实现了以RFID温度记录仪为核心的疫苗温度监测系统。
　　首先对冷链中的温度监测设备在国内外的发展与现状进行了论述，指出其发展方向。然后对RFID技术与疫苗冷链系统进行了介绍与分析，对于自动化、信息化的疫苗冷链电子系统进行了重点研究，并提出了一种基于有源RFID技术的疫苗温度监测系统，该疫苗温度监测系统包括RFID温度记录仪、RFID读写器与上位机软件三部分构成。接着重点设计并实现了这三部分，针对RFID温度记录仪，使用MSP430F6726与CC1101进行设计，它能够对疫苗全生命周期进行温度记录，同时具备有源RFID标签的通讯功能，另外也能用于传统的仓库、运输车温度监控场合；针对RFID读写器，分析其设计需求与工作流程，进行软硬件设计；针对上位机软件，实现其与前两者的通讯功能，并使其能够处理、显示相关数据。最后，设计实验，测试了系统的基本功能、电流消耗与有障碍通讯距离。
　　通过实验测试可知，本文所设计的RFID温度监测系统实现了所需功能，且在续航时间与通讯距离两方面均满足需求，它具备对疫苗全生命周期的温度记录能力，能够与其配套读写器及上位机软件一同用于疫苗冷链中。

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1 绪论

1.1 研究背景与意义

1.2 国内外研究概况

1.3 论文的主要研究内容

2 相关技术分析

2.1 RFID技术分析

2.2 疫苗冷链系统研究与分析

2.3 本章小结

3 RFID温度记录仪的分析与设计

3.1 系统整体分析

3.2 硬件选型与设计

3.3 单片机软件设计

3.4 续航时间估算

3.5 本章小结

4 RFID读写器设计

4.1 读写器功能分析

4.2 硬件设计

4.3 单片机软件设计

4.4 本章小结

5 上位机软件设计

5.1 功能分析与方案设计

5.2 界面搭建

5.3 数据传输与基本功能的搭建

5.4 数据解码

5.5 本章小结

6 实验与测试

6.1 基本功能测试

6.2 温度记录仪电流消耗测试

6.3 有障碍通讯测试

6.4 本章小结

7 总结与展望

7.1 全文总结

7.2 课题展望

致谢

参考文献