RFID系统打造短距离的汽车无线通讯

　　RFID技术的应用在现代社会已不再新鲜了，各行各业都有所建树。近日，科学研究再次突破难关，将RFID技术运用到汽车通讯行业，打造了无线通讯技术的RFID系统。
 

　　本系统是基于数字通信原理、利用集成单芯片窄带超高频收发器构建的无线识别系统。阐述了该无线射频识别系统基本工作原理和硬件设计思路，并给出了程序设计方案的流程图。从低功耗、高效识别和实用角度设计适用于车载的射频识别标签。测试结果表明，本系统在复杂路面状况(繁忙路面)的条件下可实现300m范围内有效识别，视距条件下可达到500m范围有效识别。

　　1系统硬件设计

　　系统硬件主要由控制部分、射频部分和外部扩展应用部分组成。以低功耗MCU为控制单元，集成单芯片窄带超高频收发器，内置优化设计天线.采用先进的光伏电池供电，实理高集成度短距离无线识别射频终端(OBU)。本终端体积小、功耗低、适甩范围广，并且建立开放的协议和标准接口，便于与已有系统或其他系统对接。

　　系统开发环境如下：

　　1)IAREmbeddedWorkbenchformSP430编译器;

　　2)PADSPCBDesignSolutions2007比思电路板设计工具。

　　2系统程序设计

　　程序采用模块化设计，用C语言编写。主要由4部分在组成：主程序模块、通信程序模块、外围电路处理模块、中断和存储模块。主程序主要完成控制单元的初始化、各种参数的配置及各外围模块配置和初始化等;通信程序模块主要处理对RF芯片的配置以及433mHz收发处理;外围电路处理模块主要对系统外部LED指示、电压检测、声音提示以按键及其他处理;中断和存储模块主要处理系统中断和记录存储。

　　3RF通信流程

　　OBU与BSS通信流程分为3步：建立链接、信息交换和释放链接

　　第1步：建立连接OBU所在位置的坐标信息及其ID码通过预置参数存储在控制单元MCU的Flash中，并被长期保存。BSS(基站系统)利用下行链路向OBU循环广播发送定位(基站识别帧控制)信息，确定帧结构同步信息和数据链路控制等信息，进入有效通信区域内的OBU被激活后即请求建立连接和进行有效性确认并发送响应信息给对应的OBU，否则不响应;

　　第2步：信息交换本设计采用探测射频信号强度大小的方法来确定OBU是否进入服务区，经探测信号强度大于最大信号的1/2时，收发双方实现无线握手，此时认为OBU已经进入服务区。在此阶段中，所有帧必须带有OBU的私有链路标识，并实施差错控制。对于OBU上下行的判断可以通过ID号来判断是否属于同一个系统，不是同一个系统的ID号的OBU从记录中自动删除。OBU上报信息时采用跳频机制，随机选择所处服务区的某一固定信道进行握手通信，防止发生信道堵塞。

　　第3步：释放连接同样采用探测信号强度小于最大强度的1/2时，认为车子已经离站。RSU与OBU完成所有应用后，删除和链路标识，发出专用通信链路释放指令，由连接释放计时器根据应用服务确认释放本次连接。
 

　　本次设计的RFID系统适用于建设车辆免停车监测与监控系统。应用方便、功能齐全、作用精准，对于行业来说解决了人力监管力度不足且过程冗杂的问题。本次设备更新将是汽车通讯行业的一大进步。