井下安全定位的ＲＦＩＤ模块研究与设计

作        者：白瑞林，杨文浩，刘　洋
（江南大学智能控制研究所，江苏无锡　２１４１２２）

摘　　　要：提出一种解决ＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩｄｅｎｔｉｆｉｏａｔｉｏｎ）标签和阅读器的低功耗和防冲
撞方法。针对井下安全定位综合系统的底层需求，基于低成本和低功耗考虑，设计了阅读器和标签的硬件电路，并在ＣｏｄｅＶｉｓｉｏｎＡＶＲ下，实现了阅读器和标签的Ｃ代码。软件采用改进的随机防冲撞ＡＬＯＨＡ算法，利用信道复用技术，在为冲撞标签预留的时隙到达时重发信息，零漏读解决了ＲＦＩＤ标签与阅读器通信冲撞问题。实验测试表明，该方法有效地解决了标签和阅读器的冲撞问题，同时，硬件功耗较低，可应用于井下安全定位和身份识别。
关　键　词：井下定位；ＲＦＩＤ；防冲撞；ＣＣ１０２０；ＡＴｍｅｇａ８８

引　      言：近年来，在煤矿井下安全定位和身份识别上引起关注和应用。如山西大同市应建产量监控系统的２３８座煤矿中，已有１３３座煤矿安装了井下人员考勤定位系统；任桥等人做了基于硬件协议栈的网络化射频标签识别系统的研究［１］；舒琳完成了ＲＦＩＤ跳频系统的设计［２］；ＳｈｗｅｔａＪａｉｎ等人实现了一种基于ＣＳＭＡ的ＭＡＣ协议来解决密集ＲＦＩＤ网络环境下的冲撞问题［３］。ＲＦＩＤ应用仍有一些问题尚待改进和解决，包括ＲＦＩＤ的成本、电子标签零漏读率、低功耗，以及ＲＦＩＤ的标准化问题。本文基于井下安全定位考勤综合系统，从硬件和软件上研究了一种有源ＲＦＩＤ标签以及对应的阅读器实现，并提出了一种解决电子标签零漏读率问题的方法。

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