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RFID近距离无线控制系统

发布时间:2012-04-11  浏览次数:1914  

      有线通信技术已被广泛地应用于各个控制领域,它们功耗低、速度快,易于实施,非常适用于通信节点较少,节点位置较为固定的场合。 然而,随着分布式、模块化技术的发展,越来越多的控制系统开始采用灵活性更高,扩展性更强的分布式控制结构。相较于常规结构,它们具有控制节点多,节点间位置和连接关系不确定等特点。这使得通过线缆连接的分布式控制系统布线繁琐,故障发生率高,且灵活性和扩展性也受到很大限制。利用无线通信技术构建无线分布式控制系统可以避免上述问题,从而有效地提高系统的可靠性、扩展性和重构性。目前,无线通信技术已经成为通信技术中的一大热点,各种用于工业控制自动化和家电智能化的近距离无线互联标准相继出现。近几年来,较为流行的有红外(IrDA)、蓝牙(Bluetooth)和wi—Fi(IEEES02.11)等。IrDA是一种利用红外线进行点对点通信的技术,它主要用于计算机与外设之间的近距离数据传输[1]。Bluetooth能实现近距离范围内的数据互通,具有通用的无线电接口及控制软件,已广泛地用于便携式设备间的数据通信[2]。基于以太网协议和CSMA/CA机制的无线局域网(Wi—Fi)是当前无线接入的主要标准,它具有较长的通讯距离和较高的通信速度[3]。上述无线通信标准解决了有线控制系统中存在的问题,增加了系统的灵活性,降低了集成专用无线通信技术的风险。然而,IrDA存在视距角度、传输距离短等问题,也不适用于多台设备间的连接。Bluetooth和wi—Fi虽然具有易于组网、通信速率高、传输距离远等优点,但软硬件较为复杂、成本较高、功耗也较大。因此,为了满足部分控制系统的简易、低成本无线联网要求,需要采用一种复杂程度较低、成本和功耗均很低的无线连接技术。射频识别(RadioFrequency Identification,RFID)技术是一种通过射频信号获取目标对象相关数据的非接触式自动识别技术[4],它最初用于替换条形码应用在物流领域,现已被应用到了交通、加工制造、生产线自动化、无线传感器网络等方面,与以上无线通信技术相比,它具有功耗小、成本低、抗干扰能力强、使用寿命长等优点。

       鉴于小型无线分布式控制系统的使用要求以及RFID标签无线传输技术的特点,提出了一种基于RFID的近距离无线控制系统。该系统采用一主多从的通讯模式。其中,主机由PC和RFID读写器构成;从机采用高速单片机为控制芯片,主动RFID条码标签为无线数据收发模块,并利用单片机的通用输入/输出接口实现对传感器数据的采集和执行单元的控制。系统电路结构简单,应用灵活,适合于小型、小数据量、低功耗的分布式控制系统。

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