基于RFID標(biāo)簽的分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張 光

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 物流管理學(xué)院, 陜西 咸陽(yáng) 712000)

基于RFID標(biāo)簽的分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張 光

(陜西工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院 物流管理學(xué)院, 陜西 咸陽(yáng) 712000)

射頻識(shí)別(RFID)技術(shù)是一種低成本且高效的非接觸式自動(dòng)識(shí)別技術(shù)，其具有的識(shí)別速度快，識(shí)別距離遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，使其具有非常廣泛的應(yīng)用前景；設(shè)計(jì)一種基于RFID的分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)，系統(tǒng)由RFID電子標(biāo)簽、讀寫器、主接收機(jī)和PC組成，實(shí)現(xiàn)各節(jié)點(diǎn)溫度的實(shí)時(shí)采集功能;為了提高各節(jié)點(diǎn)的溫度測(cè)量精度，提出了一種測(cè)溫補(bǔ)償算法，采用最小二乘擬合的方案，克服由于器件的不準(zhǔn)確而引入的測(cè)量誤差;結(jié)果表明，該系統(tǒng)可以有效完成多點(diǎn)溫度測(cè)量采集的功能，同時(shí)具有非常高的精確性。

RFID；分布式；溫度測(cè)量

0 引言

作為獲取信息的一個(gè)基本手段，數(shù)據(jù)自動(dòng)化采集技術(shù)是信息科學(xué)的一個(gè)重要分支。利用計(jì)算機(jī)，通信技術(shù)，測(cè)控技術(shù)相結(jié)合以獲取到現(xiàn)場(chǎng)的各項(xiàng)物理參量，以提供給需求者作參考分析[1]。在溫室，糧倉(cāng)以及實(shí)驗(yàn)室等重要場(chǎng)所，溫度是一項(xiàng)非常關(guān)鍵的物理參量，其測(cè)量獲取顯得尤為重要。而對(duì)于溫度的測(cè)量，存在著測(cè)量范圍廣，測(cè)量距離遠(yuǎn)，傳統(tǒng)布線方式復(fù)雜的難題[2]。為了解決廣闊空間內(nèi)各區(qū)域溫度的精確測(cè)量，就需要解決多點(diǎn)分布式測(cè)量的問題。因此，在本文中，我們主要研究基于RFID技術(shù)的分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)。

本文的結(jié)構(gòu)安排如下：在文章的第一章節(jié)介紹本文的研究意義目的以及研究成果，文章的第二章節(jié)我們介紹分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)方案，在第三章節(jié)給出系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，第四章節(jié)討論系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì)以及優(yōu)化方案，最后在第五章節(jié)我們給出研究結(jié)論與探討。

1 分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

整個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)由4個(gè)部分組成：RFID電子標(biāo)簽，讀寫器，主接收機(jī)以及PC機(jī)。4個(gè)模塊協(xié)同工作以實(shí)現(xiàn)廣闊區(qū)間內(nèi)各點(diǎn)溫度的自動(dòng)化采集采集記錄，溫度數(shù)據(jù)的收集處理，處理后數(shù)據(jù)的無線傳輸以及數(shù)據(jù)顯示功能。

RFID標(biāo)簽由溫度傳感器嵌入有源電子標(biāo)簽組成[3-6]。通過溫度傳感器測(cè)量收集目標(biāo)場(chǎng)所的溫度后，將測(cè)得數(shù)值存儲(chǔ)到有源電子標(biāo)簽中。隨后MCU1通過控制讀寫器實(shí)現(xiàn)對(duì)特定目標(biāo)地的RFID進(jìn)行讀寫操作，并且將讀取的數(shù)據(jù)暫存到單片機(jī)的內(nèi)存中。緊接著將數(shù)據(jù)通過射頻發(fā)射器芯片進(jìn)行無線傳輸，在主接收機(jī)收到發(fā)送數(shù)據(jù)后，MCU2控制通過串口RS-232傳輸?shù)絇C機(jī)中顯示并存儲(chǔ)。

為了實(shí)現(xiàn)大范圍環(huán)境的溫度測(cè)量，系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案采用分布式結(jié)構(gòu)，其網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)如圖2所示。

圖2 分布式網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?/p>

分布式拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分散控制，每個(gè)節(jié)點(diǎn)之間互不影響，都收中心機(jī)的控制?？梢詫?shí)現(xiàn)極廣范圍內(nèi)的布局，且控制方式簡(jiǎn)單，效率高，提供了性價(jià)比非常高的網(wǎng)絡(luò)布局方案。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案，本系統(tǒng)的硬件部分主要包括溫度測(cè)量與數(shù)據(jù)無線傳輸兩個(gè)子模塊。分布式測(cè)量系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖3所示。

圖3 硬件系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖

系統(tǒng)控制芯片使用Atmega48單片機(jī)，該單片機(jī)采用先進(jìn)的RISC結(jié)構(gòu)，作為一款8位AVR處理器具有高性能低功耗的優(yōu)勢(shì)[7-11]。該單片機(jī)的絕大部分指令在單個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)執(zhí)行結(jié)束，高達(dá)1MIPS/MHZ的數(shù)據(jù)吞吐量可以非常簡(jiǎn)便地實(shí)現(xiàn)點(diǎn)對(duì)多點(diǎn)模式的高速數(shù)據(jù)讀取，同時(shí)它還具有可編程的USART接口。系統(tǒng)使用DHT90作為溫度傳感器，其具有的超快響應(yīng)速度，超強(qiáng)抗干擾能力以及極高的性價(jià)比可以有效提高系統(tǒng)的性能且降低系統(tǒng)的成本。

整個(gè)系統(tǒng)的硬件實(shí)現(xiàn)過程可以總結(jié)為：

1)將RFID測(cè)溫標(biāo)簽貼在目標(biāo)場(chǎng)所環(huán)境內(nèi)；

2)Atmega48(MCU1)控制RFID讀寫器對(duì)目標(biāo)測(cè)溫標(biāo)簽進(jìn)行讀寫操作；

3)射頻芯片將存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù)發(fā)送給主接收器；

4)Atmega48(MCU2)單片機(jī)接收到數(shù)據(jù)后通過串口同PC主機(jī)進(jìn)行出具傳輸；

5)PC機(jī)顯示并存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。

3 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)中使用的單片機(jī)其程序由C語(yǔ)言編寫，開發(fā)環(huán)境是Keil uVision3，完成基于RFID技術(shù)的溫度測(cè)量，射頻芯片間的無線數(shù)據(jù)傳輸以及單片機(jī)和PC之間的通信。

3.1 測(cè)溫補(bǔ)償算法

測(cè)溫傳感器測(cè)得的溫度值只是對(duì)當(dāng)前實(shí)際環(huán)境溫度的一個(gè)數(shù)字反映，其與實(shí)際環(huán)境的溫度值之間不能保證嚴(yán)格一致。如果是在大范圍的溫度區(qū)間內(nèi)的確是很難保證嚴(yán)格的線性關(guān)系，這個(gè)缺陷導(dǎo)致溫度補(bǔ)償起來比較難處理，但是另一個(gè)方面在小范圍區(qū)間內(nèi)，兩者之間存在著近似的線性關(guān)系。因此，我們可以采用將整個(gè)溫度區(qū)間分成各個(gè)小的區(qū)間進(jìn)行分段線性擬合，即將測(cè)溫傳感器的測(cè)溫范圍分成幾個(gè)階段，在每個(gè)階段內(nèi)測(cè)出此時(shí)真實(shí)環(huán)境下的環(huán)境溫度，再通過線性擬合補(bǔ)償計(jì)算出此時(shí)測(cè)溫傳感器應(yīng)該實(shí)際顯示的溫度。

假設(shè)擬合多項(xiàng)式為式(1)：

y=a0+a1x+...+akxk

(1)

擬合過程中各點(diǎn)到這條曲線的距離之和，即偏方差之和如式(2)：

(2)

為了求得最好的擬合值，對(duì)等式(2)右邊求ai導(dǎo)數(shù)，由此我們得到：

將等式的左右兩邊進(jìn)一步化簡(jiǎn)并且表示成矩陣的形式，可以得到下面的矩陣表示：

進(jìn)一步將次范德蒙德矩陣化簡(jiǎn)之后得到：

也就是說X*A=Y,那么得到系數(shù)矩陣A=(X′*X)-X′*Y，由此可以得到擬合的實(shí)際曲線。

如圖中，在30～38的溫度區(qū)間內(nèi)利用所選取的3個(gè)測(cè)量溫度與實(shí)際測(cè)得的環(huán)境溫度值作為擬合的初始信息，通過這些點(diǎn)便可以擬合出如圖所示的直線，并且得到直線的表達(dá)式。

T真實(shí)=kT測(cè)+b

(3)

根據(jù)實(shí)際的精度需求，我們將溫度區(qū)間分成不同的精度等級(jí)，這樣采用不同的區(qū)間精度擬合出的線性關(guān)系也會(huì)更加逼近真實(shí)值，最終補(bǔ)償后的溫度也更加精確。

3.2 溫度測(cè)量設(shè)計(jì)

RFID標(biāo)簽攜帶著溫度傳感器DHT90測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)以及自身ID等信息，在定時(shí)的時(shí)間內(nèi)不間斷地向讀寫器發(fā)送信息傳輸請(qǐng)求，一直到讀寫器確認(rèn)其請(qǐng)求并返回應(yīng)答指令后，RFID標(biāo)簽接收應(yīng)答指令并將自身存儲(chǔ)的溫度數(shù)據(jù)等傳輸給讀寫器，隨后判別讀寫器是否正確接收了數(shù)據(jù)(即反饋信息和校驗(yàn)碼相符)。讀寫器與RFID標(biāo)簽之間的通信過程如圖4所示。

圖4 讀寫器與RFID標(biāo)簽間通信流程

在圖4所示的通信過程中，重點(diǎn)需要解決兩個(gè)應(yīng)用中的問題：讀寫器與RFID標(biāo)簽的通信，不同標(biāo)簽之間信號(hào)的沖突。如果在同一時(shí)間段內(nèi)，多個(gè)標(biāo)簽同時(shí)處于讀寫器所讀寫的目標(biāo)范圍內(nèi)，標(biāo)簽之間傳輸?shù)男盘?hào)則會(huì)沖突與干擾，這就會(huì)導(dǎo)致讀寫器不能正確地讀寫信息。為了解決過多標(biāo)簽同時(shí)相應(yīng)造成的沖突，將RFID標(biāo)簽進(jìn)行分組，有效限制每次響應(yīng)讀寫器的標(biāo)簽數(shù)量，使得每次響應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)與時(shí)分多路算法的幀長(zhǎng)時(shí)間相匹配，獲得較高的標(biāo)簽識(shí)別率。該系統(tǒng)采用時(shí)分多路的方法解決標(biāo)簽信號(hào)沖突，該方法將每一路信號(hào)在時(shí)域上分隔開來，利用不同的時(shí)域間隙傳輸各路不同信號(hào)。

3.3 無線數(shù)據(jù)傳輸設(shè)計(jì)

無線數(shù)據(jù)傳輸使用的是Atmega48的nRF905芯片，在其正常工作之前單片機(jī)需要根據(jù)具體需求對(duì)它進(jìn)行設(shè)置[12-18]，配置過程為：進(jìn)行數(shù)據(jù)發(fā)送操作時(shí)，Atmega48單片機(jī)首先將nRF905芯片配置為待機(jī)模式(PWR_UP引腳置為高位，TRX_CE引腳置為低位)，隨后通過SPI總線將發(fā)送地址與待發(fā)送的數(shù)據(jù)都寫入到相應(yīng)的寄存器中，緊接著將nRF905配置為發(fā)送模式(PWR_UP，TRX_CE以及TX_EN全部置為高位)，配置完成后，數(shù)據(jù)將會(huì)通過天線進(jìn)行自動(dòng)發(fā)送。為了系統(tǒng)能夠更可靠地傳輸數(shù)據(jù)，把射頻配置寄存器中的自動(dòng)重發(fā)位設(shè)為有效，數(shù)據(jù)包就會(huì)一直不斷地自動(dòng)外發(fā)，直到TRX_CE被單片機(jī)置為低位，退出發(fā)送模式才結(jié)束。如果進(jìn)行數(shù)據(jù)接收，單片機(jī)將nRF905芯片的TRX_CE引腳置為高電平，而TX_EN置為低電平，隨后開始進(jìn)行數(shù)據(jù)接受操作。

在所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，nRF905芯片外接一個(gè)頻率為11.095 MHz的晶體，且XOF配置為011.這樣單片機(jī)就會(huì)在30 s內(nèi)一直判斷nRF905的DR引腳是否變成高位，如果是處于高位狀態(tài)，則表明接收到了有效數(shù)據(jù)，能夠退出接收模式了。如果一直沒有接收到數(shù)據(jù)，一旦系統(tǒng)時(shí)間結(jié)束同樣退出接收模式。退出后處于待機(jī)模式中，單片機(jī)通過SPI總線將nRF905芯片內(nèi)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)寄存器中的有效數(shù)據(jù)讀取出來。

設(shè)計(jì)的系統(tǒng)結(jié)合nRF905的特點(diǎn)，定義了一個(gè)簡(jiǎn)單的物理層通信協(xié)議以滿足通信要求。采用時(shí)分模式將點(diǎn)與多點(diǎn)通信轉(zhuǎn)變?yōu)辄c(diǎn)對(duì)點(diǎn)通信，為了能夠識(shí)別不同的物理地址需要給每一個(gè)RFID標(biāo)簽設(shè)定唯一的物理地址。系統(tǒng)中進(jìn)行傳輸?shù)臄?shù)據(jù)包格式如圖5所示。

圖5 通信協(xié)議數(shù)據(jù)包格式

一般情形下，數(shù)據(jù)字頭以及CRC校驗(yàn)碼是芯片內(nèi)部自動(dòng)添加的，在接收主機(jī)檢測(cè)到字頭部分時(shí)，確認(rèn)這是相關(guān)數(shù)據(jù)，然后把數(shù)據(jù)接收下來，對(duì)比所接收信號(hào)中的目標(biāo)地址與本機(jī)地址，相同的話將通知MCU來接收數(shù)據(jù)。在發(fā)送時(shí)，只需要寫入目的地址以及待發(fā)數(shù)據(jù)即可，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)添加字頭和CRC校驗(yàn)碼。在圖5中的數(shù)據(jù)部分，我們一次傳輸10字節(jié)的數(shù)據(jù)，在傳輸過程中，我們規(guī)定了我們自己的數(shù)據(jù)包的格式，其中包含了對(duì)主從機(jī)的控制、數(shù)據(jù)傳輸以及各種狀態(tài)等。如圖5的表格所示，其中規(guī)定了3字節(jié)字頭(不同于系統(tǒng)的字頭)，主從機(jī)器標(biāo)志字，命令字，數(shù)據(jù)，以及最后的機(jī)器編碼(用于識(shí)別不同機(jī)器的設(shè)備號(hào))和該數(shù)據(jù)的狀態(tài)情況。在程序中，所有發(fā)送或者接收的數(shù)據(jù)都符合這個(gè)數(shù)據(jù)包的格式。在系統(tǒng)接收到一條信息之后，會(huì)對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，執(zhí)行相關(guān)的指令，或者進(jìn)行相關(guān)的操作。

3.4 串口通信設(shè)計(jì)

單片機(jī)與普通的PC機(jī)并不能進(jìn)行直接的通信，如果其兩端需要進(jìn)行通信，首先需要在通信的兩端設(shè)置好串口的各項(xiàng)屬性，這就包括數(shù)據(jù)傳輸采用的波特率、數(shù)據(jù)的傳輸格式、奇偶校驗(yàn)規(guī)則等。系統(tǒng)中采用異步通信的通信模式，串口的波特率設(shè)置為9 600/s，停止位為1位，PC機(jī)只有在接收到ACK信號(hào)的情況下，發(fā)送下一個(gè)數(shù)據(jù)，如果沒有接收到則重新發(fā)送，其中每一個(gè)步驟都需要進(jìn)行CRC校驗(yàn)和狀態(tài)寄存器發(fā)送指令。

4 實(shí)驗(yàn)結(jié)果與分析

系統(tǒng)測(cè)試實(shí)驗(yàn)中，使用5個(gè)RFID電子測(cè)溫標(biāo)簽，一個(gè)閱讀器，兩個(gè)單片機(jī)，兩個(gè)射頻發(fā)射芯片。這五個(gè)RFID測(cè)溫標(biāo)簽中有2個(gè)放在室外的背陰處與陽(yáng)光下(1號(hào)在背陰處，2號(hào)在陽(yáng)光下)，剩余三個(gè)放在室內(nèi)的不同房間內(nèi)(3號(hào)在開了空調(diào)25攝氏度的房間內(nèi)，4號(hào)和5號(hào)放在普通房間內(nèi))。為了驗(yàn)證該系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的功能以及精確度，實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證分為兩個(gè)部分，一個(gè)是測(cè)試其可行性，一個(gè)是測(cè)試其準(zhǔn)確性。

通過PC機(jī)上的控制軟件，控制單片機(jī)(MCU1)選取特定的目標(biāo)RFID標(biāo)簽讀取相關(guān)數(shù)據(jù)，然后將這些數(shù)據(jù)進(jìn)行相應(yīng)的補(bǔ)償運(yùn)算，運(yùn)算后得到最紅顯示結(jié)果，顯示給查詢者。

由圖6中的對(duì)比我們發(fā)現(xiàn)，該設(shè)計(jì)方案中的多個(gè)溫度傳感器測(cè)得溫度與實(shí)際測(cè)得溫度誤差不大，可以有效地實(shí)現(xiàn)溫度測(cè)量的目的。由于是采用分布式設(shè)計(jì)，系統(tǒng)中的每一個(gè)溫度測(cè)量節(jié)點(diǎn)可以分別測(cè)量出自己所在區(qū)域的實(shí)際溫度，達(dá)到分布式測(cè)量的目的。

隨后我們測(cè)試驗(yàn)證該系統(tǒng)對(duì)于溫度變化的反饋，測(cè)溫節(jié)點(diǎn)對(duì)于溫度的實(shí)時(shí)測(cè)量是系統(tǒng)效率的重要指標(biāo)。選取測(cè)溫節(jié)點(diǎn)1和測(cè)溫節(jié)點(diǎn)2觀測(cè)他們?cè)诟叩蜏剡B續(xù)跳變環(huán)境內(nèi)對(duì)于溫度的感知能力，一分鐘內(nèi)查詢等間隔查詢每個(gè)節(jié)點(diǎn)10次。如圖7為兩個(gè)節(jié)點(diǎn)的溫度變化曲線。

由圖7可以看出，兩個(gè)測(cè)溫節(jié)點(diǎn)的測(cè)量溫度隨著周圍環(huán)境溫度的不斷變化其測(cè)得溫度也同實(shí)際相符不停動(dòng)態(tài)顯示，這表

圖6 系統(tǒng)測(cè)得溫度對(duì)比

圖7 溫度變化曲線

明系統(tǒng)可以實(shí)時(shí)感知環(huán)境溫度的變化并進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。

該方案較之傳統(tǒng)方案采用了分布式的布局，實(shí)現(xiàn)了大范圍多點(diǎn)數(shù)據(jù)的測(cè)量與采集，提高了系統(tǒng)的應(yīng)用范圍與效率。但是該方案依然存在著諸多不足有待改進(jìn)，其對(duì)于溫度變化時(shí)的測(cè)量精度有待改進(jìn)，同時(shí)系統(tǒng)的測(cè)量算法有待進(jìn)一步改進(jìn)以提高整個(gè)系統(tǒng)的工作效率。

5 結(jié)論

本文介紹了分布式溫度測(cè)量的目的與意義，設(shè)計(jì)了基于RFID的分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)。RFID標(biāo)簽應(yīng)用方便，射頻和單片機(jī)成本低，將溫度傳感器集成在RFID標(biāo)簽中使用中極大地提升了便捷性。實(shí)際使用中只需要在需要測(cè)量溫度的目標(biāo)場(chǎng)所貼上一個(gè)測(cè)溫標(biāo)簽就可以實(shí)現(xiàn)目標(biāo)區(qū)域的溫度測(cè)量。方案設(shè)計(jì)中為了解決溫度測(cè)量范圍廣，測(cè)量點(diǎn)多的問題我們采用分布式的設(shè)計(jì)方案，進(jìn)一步為了克服測(cè)量過程中存在的誤差問題，設(shè)計(jì)采用最小二乘法首先對(duì)實(shí)際溫度曲線進(jìn)行擬合的方式，該方法可以有效進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高了溫度測(cè)量的精確度。射頻設(shè)備之間通信方便，使用靈活，迎合了現(xiàn)代管理設(shè)備的需要，提供了一種高效的溫度檢測(cè)方法。

[1] 韋佳宏. 基于RFID的分布式溫度測(cè)試系統(tǒng)研究[D]. 大連交通大學(xué), 2008.

[2] 彭安娜, 袁 愿, 馮金垣. 基于RFID和LABVIEW的分布式溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程, 2016, 24(6):145-148.

[3] 韓 博, 周越文, 郭學(xué)玲,等. 基于光纖溫度傳感器的分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 測(cè)控技術(shù), 2016, 35(9):20-24.

[4] 朱華貴. 分布式多路遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 樂山師范學(xué)院學(xué)報(bào), 2004, 19(12):25-27.

[5] 劉永亮, 趙 磊, 甄 鵬,等. 分布式多點(diǎn)溫度測(cè)量系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J]. 微計(jì)算機(jī)信息, 2008, 24(25):145-147.

[6] 曹海平. 基于單片機(jī)和DS18B20的分布式多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 自動(dòng)化技術(shù)與應(yīng)用, 2008, 27(11):90-92.

[7] 黃利君, 王選民. 分布式多點(diǎn)遠(yuǎn)程溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 儀表技術(shù), 2009(7):10-12.

[8] 孟慶斌, 潘 勇, MengQingbin,等. 基于CC2430的分布式無線溫度測(cè)量系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 電子測(cè)量技術(shù), 2009, 32(5):128-130.

[9] 彭安娜, 袁 愿, 馮金垣. 基于RFID和LABVIEW的分布式溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計(jì)[J]. 電子設(shè)計(jì)工程, 2016, 24(6):145-148.

[10] 張志偉. 由單片機(jī)和DS1825組成的分布式多點(diǎn)溫度檢測(cè)系統(tǒng)[J]. 太原師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版), 2005, 4(4):59-61.

[11] 王 歡. 基于STC89C52RC和DS18B20的遠(yuǎn)距離多點(diǎn)分布式溫度檢測(cè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 數(shù)字通信世界, 2015(11).

[12] 張自軍. 基于計(jì)算機(jī)的分布式溫度測(cè)量系統(tǒng)[J]. 計(jì)量與測(cè)試技術(shù), 2005, 32(7):44-45.

[13] 常志勇, 李濟(jì)順, 韓紅彪. 基于單總線協(xié)議的多點(diǎn)測(cè)溫技術(shù)及應(yīng)用[J]. 河南科技大學(xué)學(xué)報(bào)自然科學(xué)版, 2009, 30(2):35-37.

[14] 司 禹, 馮 鵬, 于雙銘,等. 基于RFID溫度標(biāo)簽的嵌入式溫度監(jiān)測(cè)系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用, 2016, 42(7):57-59.

[15] 謝小芳, 黃 俊, 譚成宇. 基于RFID的電力溫度監(jiān)控系統(tǒng)的軟件分析與設(shè)計(jì)[J]. 電子技術(shù)應(yīng)用, 2013, 39(1):23-26.

[16] 江昌旭, 王 磊, 李桂香,等. 基于RFID的無線多目標(biāo)溫濕度監(jiān)控系統(tǒng)[J]. 儀表技術(shù)與傳感器, 2013(5):45-47.

[17] 張立霞, 張家安, 王高山,等. 基于RFID的印制板制造密閉環(huán)境溫度監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 現(xiàn)代電子技術(shù), 2015, 440(9):106-109.

[18] 袁 江, 曹金偉, 邱自學(xué). 基于RFID讀寫器網(wǎng)絡(luò)的糧庫(kù)溫濕度分布式監(jiān)測(cè)[J]. 農(nóng)業(yè)工程學(xué)報(bào), 2011, 27(10):131-136.

Design and Implementation of Distributed Multipoint Temperature Measurement System Based on RFID

Zhang Guang

(Shaanxi Polytechnic Institute,Department of Logistics Management, Xianyang 712000,China)

radio frequency identification (RFID) technology is a low-cost and efficient non-contact automatic identification technology, which has the advantages of high recognition speed and recognition distance. A distributed multi-point temperature measurement system based on RFID is designed. The system is composed of temperature acquisition module, wireless transceiver module and host computer module. In order to improve the accuracy of temperature measurement of each node, a temperature compensation algorithm is proposed, and the least square fitting method is adopted to overcome the measurement error caused by the inaccuracy of the device. The results show that the system can effectively accomplish the function of multi point temperature measurement and has high accuracy.

RFID；distributed；temperature measurement

2017-04-24；

2017-05-11。

咸陽(yáng)地區(qū)科學(xué)基金項(xiàng)目(2016k02-69)。

張 光(1984-)，男，陜西人，碩士，講師，主要從事電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)安全、數(shù)據(jù)庫(kù)等方向的研究。

1671-4598(2017)08-0036-03

10.16526/j.cnki.11-4762/tp.2017.08.010

TP274

A