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将信息技术应用到育种过程中可大大降低育种工作者的劳动强度,并且对提高育种效率具有重要研究意义。目前,利用手机NFC技术进行作物育种信息采集的实际操作过程中,育种信息采集人员必须弯腰近距离读取挂在离地面较近的电子标签,操作极为不方便。随着智能手机的普及,使得以手机育种软件作为载体,在农作物育种时期远距离读取田间作物上的电子标签成为迫切需要。 本课题为实现这一目标设计出一款便携式UHF-RFID装置,其工作原理主要通过手机蓝牙控制射频读写模块来操作标签,并最终将标签信息返回到手机。 本文从育种时期作物信息采集的需求出发,在课题研究的基础上,主要进行了以下几项的科研探索:包括硬件模块的选型,各模块电气连接的PCB制板;安卓操作系统手机控制软件的编写;用HFSS对装置的双馈点陶瓷天线和标签天线进行仿真结果分析;以及对使用过程中可能出现的情形进行测试,研究分析了采集装置合适的读取角度和标签放置间距方案。 具体来说,论文首先介绍了本课题研究的背景和意义、国内外研究现状、课题来源及作者的主要工作,并对课题的研究基础做了阐述,包括RFID系统的基本组成、工作原理以及Android平台的支持技术;接着对装置硬件方案做了规划,基于RFID系统工作原理和射频电路设计的基础,论文对射频模块的外围电路进行了简要分析,设计装置的硬件电路板、安卓手机控制软件,并对众多超高频电子标签进行测试,权衡增益和尺寸选出合适的电子标签;接着为了避免装置进入盲区读不到标签以及产生误读邻近标签的情况发生,对标签天线和双馈点陶瓷天线仿真,研究分析了装置合适的读取角度和标签放置间距;最后对装置进行测试。 本文实现了育种采集人员在不弯腰的情况下通过手机控制装置远距离读取电子标签的目的,通过操作手机软件,可以对标签进行读和写操作。经过田间测试,本文研究的结果获得了预期的效果,效果令人满意。