基于RFID的公交车智能报站系统

最后对系统进行软硬件联合调试，完成车载读写器与站牌主动式电子标签之间的双工 通信，实现了公交车对车站自动识别、自动报站的功能，系统经测试通信距离远，且稳定 可靠，具有较高的优越性。
关键词：射频识别，阅读器，nRF905，单片机
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基于 RFID 的公交车智能报站系统
THE SYSTEM OF INTELLIGENT BUS-STOP AUTO-ANNOUNCE BASED ON RFID
自动识别技术近几十年来在全球范围内得到了迅速发展，初步形成了一个包括条码技术、磁卡磁条 技术、IC 卡技术、光学字符识别技术、射频技术、声音识别及视频识别等集计算机、光、磁、物理、 机电、通信技术为一体的高新技术学科，表 1.1 中列出了常用的自动识别技术的属性比较[1]。
其中，射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)技术是一种利用射频信号自动识别目标对象 并获取相关信息的技术，是一种无线的、非接触的自动识别技术,是近几年发展起来的前沿科技项目。
RFID 最早的应用可追溯到第二次世界大战中用于区分联军和纳粹飞机的“敌我辨识”系统。该技 术主要和当今数字化移动商务相适应，可以实现自动识别和远程实施监控及管理，其通信距离范围可从 几厘米到几十米远。而且依据读写方式的不同，可以输入数千字节的数字信息，具有极高的保密性，它 适应当代数字化移动商务的社会需求，是当代信息技术中的热门技术之一，其主要优点是环境适应性强、 不受风雪、冰雹、灰尘等的影响，可全天候、无接触地完成自动识别、跟踪与管理，且可穿透非金属物 体进行识别，抗干扰能力强。因此，RFID 技术已在世界各地得到广泛的应用，以美国、日本和欧洲为 首的发达国家对 RFID 技术的应用研究已达到相当高的水平，而我国仍处于起步阶段，大多采用了引进 的技术成果，所以研究自主知识产权的 RFID 技术已成为当今社会发展的必需[1,2]。
CCD/激光束
人工识读性
受约束
保密性
无
智能化
无
环境适应性
不好
光遮盖
全部失效
方向位置影响
很小
识别速度
低
通信速度
低
读取距离
近
使用寿命
一次性
国际标准
有
成本
较低
多标签同时识别
不能
光学字符 物质表面
小 R
语音识别 生物识别
—
—
大
大
R
R
光电转换 机器识读 机器识读
简单
不可
不可
无
好
好
无
—
—
不好
—
—
全部失效
—
可能
很小
The hardware and software aspects of system is designed, in the aspect of hardware , using a modular design, components and implementation of hardware circuit is analysed in detaile. The system is by the composition of radio frequency communications circuits and voice amplifier circuit and serial communications circuits and display circuit. Single-chip AT89S52 is used as microcontroller; nRF905 of Nordic company is used for radio frequency transceiver chip, operating frequency is 433MHz; ISD4003 of ISD company is used as voice chip; the MAX232 which can change TTL level to RS232 TTL is used as serial communication chip. The aspect of software, according to the structure principle of hardware and requirements of system performance, the C language is used to design control programme of radio frequency communications circuits and voice amplifier circuit and serial communications circuits and display circuit, as well as whole control programme of the on-board reader and station active RFID.
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河北工业大学硕士学位论文
第一章 绪 论
§1-1 研究背景和意义
1-1-1 自动识别与RFID技术 在我们的现实生活中，各种各样的活动或事件都会产生这样或那样的数据，这些数据包括人、物质、
财务的数据，也包括采购、生产和销售中的数据，这些数据的采集与分析对于我们的生产或者生活决策 来说十分重要。如果没有这些实际的数据支持，生产和决策将成为一句空话，将缺乏现实基础。
河北工业大学 硕士学位论文 基于RFID的公交车智能报站系统 姓名：杨伟平 申请学位级别：硕士 专业：通信与信息系统 指导教师：刘剑飞
20081101
河北工业大学硕士学位论文
基于 RFID 的公交车智能报站系统 摘要
射频识别(RFID，Radio Frequency Identification)技术是一种利用无线射频通信实现的非 接触式自动识别技术。由于采用了无线电与雷达技术，系统的数据交换是通过电场与磁场， 即无线的方式进行通信，可实现多目标识别、运动目标识别，具有广阔的应用领域。
ABSTRACT
Radio Frequency Identification (RFID) is a new technology of radio frequency communication which is realized through non-contact automatic identification technology. According to wireless communication and Radar technology, the data communication of RFID is via electric field and magnetic field, which is a wireless communication method. So, RFID can be used in multitarget and floating targets situation，as well as can be applied to many areas.
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河北工业大学硕士学位论文
Finally, the software and hardware of system are debugged, the duplex communications is completed fully between the on-board reader and station active RFID, the auto-announce and auto-recognition of station is realized. System tested that is long-distance and more stable and superior. KEY WORDS: RFID, reader, nRF905, single chip
—
—
低
很低 很低
低
低
较低
很近
很近 直接接触
较短
—
—
无
无
无
一般
较高 较高
不能
不能 不能
磁卡 磁性物质
较小 R/W 电磁转换 不可 一般 无 一般Leabharlann Baidu
— 单向 低 快 接触 短 有 低 不能
接触 IC 卡 EEPROM
本文首先介绍了 RFID 系统的组成、特点、应用以及工作原理，并对射频识别技术的 关键技术进行了深入的研究。然后结合我国目前城市公交报站现状，按照公交系统智能化 的要求，提出了一种新型智能化公交报站系统。
公交智能报站系统由车载读写器和站牌主动式电子标签组成，根据实际应用要求，系 统采用主动式 UHF RFID 技术实现公交智能报站。课题从硬件和软件两个方面进行系统设 计，在硬件设计方面，采用了模块化设计，详细分析了系统硬件电路的构成和实现方法， 系统主要由控制模块电路、射频通信电路、语音功放电路、串口通信电路、显示电路五部 分组成。微控制器采用单片机 AT89S52；无线射频收发芯片采用 Nordic 公司的 nRF905， 工作频率选择 433MHz；语音芯片选用 ISD 公司的 ISD4003；串口通信模块使用 MAX232 作为 RS232 与 TTL 电平转换芯片。在软件设计方面，根据系统硬件组成原理和功能要求， 使用 C 语言编写了射频通信电路、串口通信电路、语音功放电路的控制程序，以及车载读 写器和站牌主动式电子标签的总体控制程序。
The system of intelligent bus-stop auto-announce is by the composition of the on-board reader and station active RFID, according to the actual application requirements, active UHF RFID is used to realize intelligent bus-stop auto-announce.
在信息系统早期，相当一部分数据的处理都是通过人工手工录入的，这样不仅数据量十分庞大，劳 动强度大，而且数据误码率较高，也失去了实时的意义。为了解决这些问题，人们需要研究和发展了各 种各样的自动识别技术（automatic identification technology, AIT），将人们从繁重且十分不精确的手工劳 动中解放出来，提高系统信息的实时性和准确性，从而为生产的实时调整、财务的及时总结以及决策的 正确制定提供了正确的参考依据[1]。
在计算机信息处理系统中，数据的采集是信息系统的基础，这些数据通过数据系统的分析和过滤， 最终成为影响我们决策的信息。
自动识别技术就是应用一定的识别装置，通过被识别物品和识别装置之间的接近活动，自动地获取 被识别物品的相关信息，并提供给后台的计算机系统做后续处理的一种技术。自动识别技术是以计算机 技术和通信技术的发展为基础的综合性科学技术，它是信息数据自动识别、自动输入到计算机的重要方 法和手段，可以这么说，自动识别技术是一种高度自动化的信息和数据采集技术。
Firstly, the compose, features, applications and operating principle of RFID system are introduced, also, some key technologies about RFID are carefully studied. Then, according to combined with the situation of urban public transport auto-announce and the requirements of intelligent transportation system, the system a new type intelligent bus-stop auto-announce is put forward.
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基于 RFID 的公交车智能报站系统
表 1.1 常用自动识别技术属性比较 Table1.1 The attribute comparison of common automatic identification technology
系统参数 信息载体 信息量 读写性能
条形码 塑料薄膜等
小 R
读取方式