论文部分内容阅读
被视为继计算机、互联网之后的第三次信息技术革命的物联网技术，在近些年呈现出迅猛发展的势头，已经成长为一个新经济增长点的战略新兴产业。数据采集与传输在物联网系统中占有重要地位，随着物联网在智能建筑、物流管理、智能交通、智能工农业、智能电网、智能家居、智慧医疗等行业越来越广泛的应用，数据采集与传输的需求越来越大，其工作场合的电磁环境参数也日益复杂多变。因此，研究设计具有能在物联网系统中得到广泛应用，且具有优良的抗噪声性能的数据采集与远传系统，具有十分重要的意义。
RFID（射频识别）技术是物联网系统的关键技术，在物联网系统中的感知层占有重要地位，它能满足不同行业对数据采集的需求。LoRa扩频通信技术除了能很好地解决远距离与低功耗这一无线通信中的矛盾，还具有非常强的抗干扰的能力，能很好地完成数据传输功能。因此，本文采用基于UHF RFID（超高频射频识别）的数据采集和LoRa扩频通信数据远传的总体设计方案。
本文从硬件设计和软件实现两方面来完成了该系统的开发流程。首先选取以ARM Cortex-A8为内核的高性能处理器s5pv210作为系统的主控芯片，并搭建了嵌入式Linux的软件开发平台。接着分别绘制了数据采集和数据远传两部分的电路原理图以及PCB，并对硬件电路的工作原理做了充分说明。此外，在详细分析了UHF RFID的通信协议以及LoRa扩频通信数据传输的原理后设计了系统的驱动程序，实现了系统的点对点通信。在星形网络拓扑结构的基础上，设计了系统的组网协议，并进行了小规模组网测试。最后分别对数据采集距离、数据传输距离、数据传输过程中丢包率、带宽、发射功率等关键指标进行了测试。测试结果表明:该系统运行稳定，能可靠地完成数据采集与远距离无线传输功能，能以较低发射功率实现数据远距离传输，且具备组网方式简便、灵活的优点，达到了预期效果，能够满足系统在实际工作中的需要。
RFID（射频识别）技术是物联网系统的关键技术，在物联网系统中的感知层占有重要地位，它能满足不同行业对数据采集的需求。LoRa扩频通信技术除了能很好地解决远距离与低功耗这一无线通信中的矛盾，还具有非常强的抗干扰的能力，能很好地完成数据传输功能。因此，本文采用基于UHF RFID（超高频射频识别）的数据采集和LoRa扩频通信数据远传的总体设计方案。
本文从硬件设计和软件实现两方面来完成了该系统的开发流程。首先选取以ARM Cortex-A8为内核的高性能处理器s5pv210作为系统的主控芯片，并搭建了嵌入式Linux的软件开发平台。接着分别绘制了数据采集和数据远传两部分的电路原理图以及PCB，并对硬件电路的工作原理做了充分说明。此外，在详细分析了UHF RFID的通信协议以及LoRa扩频通信数据传输的原理后设计了系统的驱动程序，实现了系统的点对点通信。在星形网络拓扑结构的基础上，设计了系统的组网协议，并进行了小规模组网测试。最后分别对数据采集距离、数据传输距离、数据传输过程中丢包率、带宽、发射功率等关键指标进行了测试。测试结果表明:该系统运行稳定，能可靠地完成数据采集与远距离无线传输功能，能以较低发射功率实现数据远距离传输，且具备组网方式简便、灵活的优点，达到了预期效果，能够满足系统在实际工作中的需要。