可计算RFID实时程序控制系统

摘要

可计算射频识别标签(Computational RFID,CRFID)兼具主动式标签计算能力和被动式标签无源性的双重优点,同时还集成了传感器,具有广阔的应用前景,已成为学术界的研究热点。但由于标签能量采集和协议执行时间的限制,目前CRFID标签只能装载一个固件程序,驱动一个传感器运行,当要使用其它传感器或执行其它计算时需以有线方式重新装载程序,这使得用户对已部署CRFID系统进行软件更新和维护变得非常困难。
　　本论文率先提出“CRFID系统实时程序控制”概念,即阅读器以无线方式向标签发送控制指令,控制标签内部不同固件的执行轨迹,使得CRFID标签无需重新有线烧写即可运行多个传感器;同时阅读器还可对标签进行可靠的无线重编程,满足了用户对CRFID固件升级更新的需求。最后,我们测试了CRFID实时控制系统的性能:1.高效能量模块使CRFID的读取距离提高了近3倍;2.利用我们实现的数据接口,150次内的重编程能够达到100％的成功率(更新3KB的固件程序);3.单次上电,1500次内的程序切换成功率为100％,随着次数的增多,器件发热,成功率会有所下降;4.两个固件程序间的最长切换时间为970μs,满足用户操作时间的透明性。
　　本论文研究突破了CRFID能量限制,同时解决了现有CRFID系统维护困难的难题,为CRFID应用提供有力支持。

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第一章 绪 论

1.1 研究工作的背景与意义

1.2国内外研究现状

1.3现有系统存在问题及挑战

1.4 本文的主要特色与创新

1.5本文结构安排

第二章 可计算RFID系统——自底向上方法

2.1 CRFID系统模块

2.2 CRFID系统通信——自底向上方法

2.3 本章小结

第三章 实时程序控制系统设计

3.1 高效能量采集模块设计

3.2实时程序切换设计

3.3 可靠无线重编程设计

3.4 实时程序控制总体架构

3.3 本章小结

第四章 实时程序控制系统实现

4.1 高效能量模块实现

4.2 实时程序切换实现

4.3 可靠无线重编程实现

4.3 本章小结

第五章 系统测试

5.1 能量模块测试

5.2 无线重编程测试

5.3程序切换性能测试

5.4 本章小结

第六章 工作总结

第七章 全文总结与展望

致谢

参考文献