【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(guān)注的焦點。射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)是物聯(lián)網(wǎng)的核心技術(shù),具有非接觸、快速讀寫、遠(yuǎn)距離識別、強抗干擾能力、高安全性等優(yōu)點,已被廣泛應(yīng)用于生產(chǎn)、制造、身份識別等眾多物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域。隨著物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用范圍的擴大,單純符合協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)的電子標(biāo)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(biāo)簽和信息感知技術(shù)結(jié)合成為了行業(yè)新的發(fā)展方向。本文設(shè)計實現(xiàn)了一款感知識別一體化超高頻物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)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(guān)狀態(tài)檢測電路,可以實現(xiàn)感知和開關(guān)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(guān)系,RFID的系統(tǒng)組成及分類,RFID技術(shù)在物聯(lián)網(wǎng)領(lǐng)域的應(yīng)用以及物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)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(xì)的解決方案;提出了一種可行的超高頻物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽芯片系統(tǒng)架構(gòu)方案,給出了系統(tǒng)設(shè)計指標(biāo)。再次,提出了一種低功耗的物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽芯片數(shù)字基帶的系統(tǒng)架構(gòu),給出了數(shù)字基帶的設(shè)計指標(biāo);對數(shù)字基帶每個模塊的設(shè)計思想做了詳盡描述,給出了仿真結(jié)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(jié)果;對芯片的測試結(jié)果表明,數(shù)字基帶的各項功能、性能指標(biāo)均符合預(yù)期設(shè)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(xué)位授予單位】：電子科技大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2014
【分類號】：TP391.44;TN929.5

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本文編號：2169699