發(fā)布時間：2017-09-30 13:34

  本文關(guān)鍵詞：可穿戴無線生物體征監(jiān)測標簽設(shè)計與實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： RFID標簽 體征監(jiān)測 ISO/IEC 18000-6C 可穿戴

【摘要】：近幾年來隨著物聯(lián)網(wǎng)的逐漸普及,對具有感知功能的無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點的需求也在逐漸增加。作為物聯(lián)網(wǎng)感知層關(guān)鍵技術(shù)之一的射頻識別(Radio Frequency Identification,RFID)技術(shù)由于其非接觸、信息處理快的特點也已經(jīng)在各個領(lǐng)域中獲得應(yīng)用和推廣,如物流和安全等領(lǐng)域。而最近在健康醫(yī)學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用監(jiān)測也成為了人們研究的熱點,由于現(xiàn)在低功耗技術(shù)的進步,給利用RFID設(shè)備集成傳感和信號處理能力實時監(jiān)測生物體征(如體溫、血壓、心率)的設(shè)想提供了可能,應(yīng)用于人體運動跟蹤的可穿戴RFID傳感器標簽也在被越來越多人研究。因此,將RFID技術(shù)和傳感技術(shù)融合具有很大的研究價值和發(fā)展前途。本文旨在利用分離元器件設(shè)計一款小型化的具有體征感知功能的可穿戴電子標簽,實現(xiàn)對人體體溫和脈搏的監(jiān)測。本文首先對本次設(shè)計的研究背景和意義進行了介紹,重點分析了RFID技術(shù)和傳感技術(shù)在當今的發(fā)展趨勢和將這兩種技術(shù)結(jié)合在一起的必要性;其次,分別對射頻識別系統(tǒng)的原理以及標簽與讀寫器的交互過程進行了分析,對ISO/IEC 18000-6C協(xié)議進行了解析,重點分析了協(xié)議的物理層和標簽識別層,并提出了本次設(shè)計的系統(tǒng)架構(gòu);緊接著對本次設(shè)計中硬件電路的各模塊的設(shè)計方法進行介紹,包括天線、射頻電路、數(shù)字基帶電路,隨后重點提出了能量管理方案來降低功耗;再次,分析了利用混合編程對標簽的軟件開發(fā)的相關(guān)流程和算法,其中包括初始化、編解碼、以及與外設(shè)通信等流程;最后,搭建測試平臺,對完成后的標簽進行了協(xié)議一致性測試,包括盤存、讀寫等操作,以及自定義命令的測試。
【關(guān)鍵詞】：RFID標簽 體征監(jiān)測 ISO/IEC 18000-6C 可穿戴
【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】：2016
【分類號】：TH772.2
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-9
• 第一章 緒論9-15
• 1.1 研究背景及意義9-10
• 1.2 具有感知功能的RFID技術(shù)和可穿戴設(shè)備的發(fā)展現(xiàn)狀10-14
• 1.2.1 RFID技術(shù)和傳感技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀10-13
• 1.2.2 可穿戴設(shè)備發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.3 本論文組織結(jié)構(gòu)14-15
• 第二章 標簽協(xié)議分析與架構(gòu)設(shè)計15-26
• 2.1 RFID系統(tǒng)工作原理15-17
• 2.2 ISO/IEC 18000-6C協(xié)議分析17-25
• 2.2.1 ISO/IEC 18000-6C物理層19-20
• 2.2.2 ISO/IEC 18000-6C命令應(yīng)答及協(xié)議描述20-25
• 2.3 標簽架構(gòu)設(shè)計25
• 2.4 本章小結(jié)25-26
• 第三章 標簽硬件電路的實現(xiàn)26-47
• 3.1 天線26-30
• 3.1.1 概述26-27
• 3.1.2 本次標簽天線設(shè)計技術(shù)指標27
• 3.1.3 本次標簽天線設(shè)計技術(shù)難點以及擬采取的技術(shù)方案27-28
• 3.1.4 標簽天線設(shè)計28-30
• 3.2 射頻模擬前端設(shè)計30-33
• 3.2.1 匹配電路30-31
• 3.2.2 整流電路31
• 3.2.3 解調(diào)電路31-32
• 3.2.4 喚醒電路32
• 3.2.5 反向散射調(diào)制電路32-33
• 3.3 數(shù)字基帶部分33-42
• 3.3.1 心率傳感電路34-37
• 3.3.2 溫度傳感電路37-39
• 3.3.3 微處理器39-41
• 3.3.4 存儲器41-42
• 3.4 標簽的能耗管理42-46
• 3.4.1 標簽的功耗分析43
• 3.4.2 MSP430的低功耗結(jié)構(gòu)43-45
• 3.4.3 設(shè)計采用的低功耗方式45-46
• 3.5 本章小結(jié)46-47
• 第四章 標簽軟件的開發(fā)與實現(xiàn)47-67
• 4.1 連續(xù)工作模式下的標簽工作流程47-48
• 4.2 標簽喚醒初始化分析48-51
• 4.3 標簽編解碼流程分析51-59
• 4.3.1 C語言與匯編語言比較51-52
• 4.3.2 標簽解碼流程52-55
• 4.3.3 標簽編碼流程55-59
• 4.4 標簽協(xié)議實現(xiàn)59-61
• 4.5 MCU與外設(shè)通信61-65
• 4.6 傳感數(shù)據(jù)的采集65-66
• 4.7 本章小結(jié)66-67
• 第五章 標簽測試67-77
• 5.1 測試方案與測試平臺的搭建67-69
• 5.2 標簽協(xié)議一致性測試69-72
• 5.3 自定義傳感采集命令的測試72-76
• 5.4 標簽可穿戴示例76
• 5.5 本章小結(jié)76-77
• 第六章 總結(jié)與展望77-79
• 致謝79-80
• 參考文獻80-83

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