【摘要】：物聯(lián)網(wǎng)是繼計算機和互聯(lián)網(wǎng)之后,世界信息產(chǎn)業(yè)的第三次浪潮,在短短幾個月時間內(nèi),已經(jīng)成為了全社會和產(chǎn)業(yè)界關注的焦點。射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術,具有非接觸、快速讀寫、遠距離識別、強抗干擾能力、高安全性等優(yōu)點,已被廣泛應用于生產(chǎn)、制造、身份識別等眾多物聯(lián)網(wǎng)領域。隨著物聯(lián)網(wǎng)應用范圍的擴大,單純符合協(xié)議標準的電子標簽已經(jīng)不能滿足日益增長的市場需求,將具有可識別功能的傳統(tǒng)電子標簽和信息感知技術結合成為了行業(yè)新的發(fā)展方向。本文設計實現(xiàn)了一款感知識別一體化超高頻物聯(lián)網(wǎng)標簽芯片,它不僅符合ISO18000-6C協(xié)議要求,具有識別功能,而且內(nèi)部還集成了溫度傳感器和開關狀態(tài)檢測電路,可以實現(xiàn)感知和開關計數(shù)功能,外部留有兩個傳感器接口和一個SPI數(shù)據(jù)接口,芯片已經(jīng)通過流片實現(xiàn)。首先,闡述了RFID與物聯(lián)網(wǎng)的關系,RFID的系統(tǒng)組成及分類,RFID技術在物聯(lián)網(wǎng)領域的應用以及物聯(lián)網(wǎng)標簽芯片的研究現(xiàn)狀和發(fā)展趨勢。其次,介紹了基于RFID的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)工作原理,分析了ISO/IEC18000-6C協(xié)議,對自定制功能的實現(xiàn)給出了詳細的解決方案;提出了一種可行的超高頻物聯(lián)網(wǎng)標簽芯片系統(tǒng)架構方案,給出了系統(tǒng)設計指標。再次,提出了一種低功耗的物聯(lián)網(wǎng)標簽芯片數(shù)字基帶的系統(tǒng)架構,給出了數(shù)字基帶的設計指標;對數(shù)字基帶每個模塊的設計思想做了詳盡描述,給出了仿真結果;用FPGA對數(shù)字基帶進行了原型驗證,用EDA工具進行了數(shù)字基帶的后端物理實現(xiàn),采用了TSMC的0.18μmRF工藝進行了流片。最后,對流片后的芯片進行了全面的測試,記錄并分析了測試結果;對芯片的測試結果表明,數(shù)字基帶的各項功能、性能指標均符合預期設計要求。
[Abstract]:The Internet of things (IOT) is the third wave of the world information industry after computers and the Internet. In a few short months, it has become the focus of attention of the whole society and industry. RFID (RFID) is the core technology of the Internet of things. It has the advantages of non-contact, fast reading and writing, long distance identification, strong anti-jamming ability, high security and so on. It has been widely used in many fields of Internet of things, such as production, manufacture, identity identification and so on. With the expansion of Internet of things applications, electronic labels that simply meet protocol standards can no longer meet the growing market demand. The combination of traditional tags with identifiable function and information perception technology has become a new development direction of the industry. In this paper, we design and implement an integrated UHF IOT label chip, which not only meets the requirements of ISO18000-6C protocol, but also integrates temperature sensor and switch state detection circuit. It can realize the functions of sensing and switch counting, with two sensor interfaces and one SPI data interface. The chip has been implemented through streaming chip. Firstly, the relationship between RFID and Internet of things (IOT) is introduced. The application of RFID technology in Internet of things (IOT) and the research status and development trend of IOT tag chip are also discussed. Secondly, the working principle of the IOT system based on RFID is introduced, the ISO/IEC18000-6C protocol is analyzed, a detailed solution to the realization of custom function is given, and a feasible architecture scheme of UHF IOT label chip system is proposed. The system design index is given. Thirdly, a low power system architecture of digital baseband for Internet of things label chip is proposed, and the design index of digital baseband is given, the design idea of each module of digital baseband is described in detail, and the simulation results are given. The prototype of the digital baseband is verified by FPGA, the back-end physical realization of the digital baseband is carried out with EDA tool, and the flow sheet is carried out by using the 0.18 渭 mRF process of TSMC. Finally, the chip behind the convection chip is tested, the test results are recorded and analyzed. The test results show that the functions and performance of the digital baseband meet the requirements of the expected design.
【學位授予單位】：電子科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.44;TN929.5

【相似文獻】

相關期刊論文 前10條

1 鄭冬冬;;RFID核心技術掌控加強 國產(chǎn)芯片有創(chuàng)新[J];半導體信息;2013年02期

2 彭海軍;;淺析電子標簽芯片數(shù)字電路系統(tǒng)的結構[J];信息與電腦(理論版);2009年10期

3 楊躍勝;武岳山;熊立志;顏元;;無源RFID標簽芯片靈敏度測試方法研究[J];現(xiàn)代電子技術;2011年22期

4 周永明;賴曉錚;賴聲禮;張瑞娜;;基于縫隙天線的標簽芯片匹配方法研究[J];微計算機信息;2008年14期

5 劉偉峰;莊奕琪;唐龍飛;靳釗;;一種全新的無源超高頻標簽芯片架構設計[J];西安電子科技大學學報;2010年06期

6 ;恩智浦公司推出新的NFC標簽芯片[J];金卡工程;2012年10期

7 陳許建;白創(chuàng);彭浩;戴葵;鄒雪城;;2.45GHz RFID標簽設計與實現(xiàn)關鍵技術研究[J];微電子學與計算機;2013年08期

8 ;Monza 4標簽芯片系列[J];物流技術（裝備版）;2011年12期

9 劉彩鳳;曹彬;;無源RFID標簽芯片貼裝工藝分析和質(zhì)量控制[J];物聯(lián)網(wǎng)技術;2011年06期

10 楊躍勝;武岳山;熊立志;田平;李曼;;一種UHF無源RFID標簽芯片阻抗測試方法研究[J];電子技術應用;2011年04期

相關會議論文 前2條

1 龍飛;;面向RFID標簽芯片的天線設計[A];2008年中國西部青年通信學術會議論文集[C];2008年

2 王穎;李曉聰;李建;朱學勇;文光俊;;UHF RFID標簽芯片穩(wěn)壓電路設計[A];中國電子學會第十六屆信息論學術年會論文集[C];2009年

相關重要報紙文章 前2條

1 本報記者 王榮;2012年RFID市場規(guī)模將超200億元[N];中國證券報;2010年

2 王建專 孫智明;“智能超市”呼之欲出[N];江蘇科技報;2012年

相關博士學位論文 前4條

1 陳力穎;無源超高頻電子標簽芯片設計研究[D];天津大學;2008年

2 王耀;超高頻RFID標簽芯片中低功耗模擬電路關鍵技術研究[D];電子科技大學;2013年

3 張桂英;半超寬帶超高頻射頻識別（SUUR）標簽芯片的研究[D];南開大學;2013年

4 李強;超高頻射頻電子標簽芯片中低功耗電路研究[D];復旦大學;2005年

相關碩士學位論文 前10條

1 尹川;感知識別一體化超高頻物聯(lián)網(wǎng)標簽芯片數(shù)字電路設計[D];電子科技大學;2014年

2 惠雪梅;無源RFID標簽芯片能量獲取技術的研究[D];華中科技大學;2008年

3 譚波;高頻RFID標簽芯片低功耗基帶控制器的研究與設計[D];華中科技大學;2008年

4 李聰;基于自主標準的超高頻電子標簽芯片數(shù)字基帶的設計與實現(xiàn)[D];國防科學技術大學;2011年

5 熊正東;無源超高頻電子標簽芯片新型架構與設計[D];天津大學;2009年

6 黃濤;非接觸電子標簽芯片的前端設計[D];華中科技大學;2005年

7 劉堯;無源RFID標簽芯片的低功耗電源管理系統(tǒng)[D];華中科技大學;2011年

8 李隆;基于ISO15693協(xié)議的HF RFID芯片開發(fā)系統(tǒng)設計與實現(xiàn)[D];華中科技大學;2013年

9 沈劍良;電子標簽芯片數(shù)字電路系統(tǒng)研究與實現(xiàn)[D];國防科學技術大學;2006年

10 張翼;基于UHF RFID自主標準的協(xié)議驗證及芯片前端設計[D];西安電子科技大學;2012年

，

本文編號：2169699