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系統(tǒng)所涉及的干擾主要有兩個方面,一方面是閱讀器與標(biāo)簽之間通信時,標(biāo)簽與標(biāo)簽之間的碰撞問題,當(dāng)有較多的標(biāo)簽同時出現(xiàn)在閱讀器的范圍之內(nèi)時,各標(biāo)簽之間傳輸?shù)男盘柣ハ喔蓴_,閱讀器將收不到正確的信息。通過明確的分組,有效地限制每次響應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)量,使每次響應(yīng)的標(biāo)簽數(shù)都與幀時隙算法的幀長相匹配,從而獲得較高的標(biāo)簽識別效率。另一方向就是當(dāng)2個以上的從閱讀器同時向主閱讀器傳送數(shù)據(jù)時,將會產(chǎn)生干擾,出現(xiàn)錯誤信息。本文采用了時分多路法來解決,時分多路法的主要特點是利用不同的時隙來傳送各路不同的信號,每路信號在時域上是分開的。
3 監(jiān)控軟件的開發(fā)
軟件系統(tǒng)主要由三部分構(gòu)成:數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)、地圖編輯器、操作界面。軟件界面的開發(fā)基于Visual Studio 2005,電子地圖的二維顯示框架主要使用了DirectX開發(fā)包。PC機通過RS232與主閱讀器進行通信,獲得的數(shù)據(jù)儲存在基于Excel的數(shù)據(jù)庫中。
電子地圖信息系統(tǒng)的一大特點就是支持多場合的應(yīng)用,為了提高軟件的通用性,設(shè)計了輔助軟件--地圖編輯器,可以根據(jù)不同的應(yīng)用場合,靈活地繪制、修改應(yīng)用場景的地圖。
通過對Excel的調(diào)用,完成數(shù)據(jù)的實時存儲、查詢調(diào)用功能,結(jié)果用數(shù)據(jù)表格和地圖信息的方式進行顯示。這樣就可以對攜帶電子標(biāo)簽的移動目標(biāo)進行實時的監(jiān)控。
4 系統(tǒng)測試與結(jié)果分析
實驗中使用了3個閱讀器,2個電子標(biāo)簽。主要對標(biāo)簽與閱讀器通信的誤碼率、閱讀器的通信距離兩方面進行了測試。另外根據(jù)MCU的數(shù)據(jù)處理速度,估算了閱讀器識別范圍內(nèi)的標(biāo)簽容量,綜合分析了單標(biāo)簽掃描次數(shù)與系統(tǒng)效率、標(biāo)簽容量之間的關(guān)系。
經(jīng)測試發(fā)現(xiàn),標(biāo)簽與閱讀器數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率與NRF2401芯片的工作頻率選擇有很大關(guān)系, NRF2401在2 400 MHz~2 570 MHz之間共有157個頻點可供選擇,選擇適當(dāng)?shù)闹行念l率可以降低系統(tǒng)誤碼率,提高數(shù)據(jù)的傳輸效率。測試結(jié)果如圖5所示。
由圖5可知,在某一固定頻率下,數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率隨著閱讀器和標(biāo)簽之間距離的增大而逐漸升高;在相同距離下,當(dāng)NRF2401的中心頻率選擇在2 450 MHz附近時,誤碼率較高,在偏離2 450 MHz時,誤碼率較低。另外,為了降低誤碼率保證數(shù)據(jù)的傳輸效率,中心頻率點的尾數(shù)要盡可能的精確,這樣可以大大降低數(shù)據(jù)傳輸?shù)恼`碼率。這主要是在ISM頻段,WLAN、Bluetooth、Zigbee等設(shè)備的工作頻率都集中在2 450 MHz附近,相互之間會產(chǎn)生嚴(yán)重的干擾。因此,設(shè)備在實際應(yīng)用時,需要首先測試該環(huán)境下的空間電磁頻譜分布情況,采用合適的中心頻率盡量避免外界的電磁干擾,以提高系統(tǒng)的數(shù)據(jù)傳輸效率。