RFID阅读器与WSN节点的低功耗集成设计.pdf

《RFID阅读器与WSN节点的低功耗集成设计.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、2015燕仪表技术与传感器2O15第7期InstrumentTechniqueandSensorNo．7RFID阅读器与WSN节点的低功耗集成设计张熠，刘峰宁，曹林(1．南京邮电大学电子科学与工程学院。江苏南京210003；2．南京邮电大学通达学院，江苏扬州225127)摘要：WSN(无线传感器网络)与RFID(射频识别)技术具有很多共同应用领域，二者的融合有利于提高系统的功能与性能。WSN节点与RFID阅读器集成是WSN与RFID系统融合的一种重要方式。文中设计了一种可读写ISO／IEC14443A标准RFID标签的WSN节点，分析了系统功耗的构成，从硬件电路和系统运行方面说明了低功耗实

2、现策略，并进行了测试，结果表明该系统达到低功耗应用要求。关键词：WSN节点；RFID阅读器；集成；低功耗策略；ISO／IEC14443A标准中图分类号：TP212．9文献标识码：A文章编号：1002-1841(2015)07-0041—04Low—powerIntegrationDesignofRFIDReaderandWSNNodeZHANGYi，LIUFeng—ning，CAOLin(1．CollegeofElectronicScienceandEngineering，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Nanjing210003

3、，China；2．TongdaCollege，NanjingUniversityofPostsandTelecommunications，Yangzhou225127，China)Abstract：Wirelesssensornetworks(WSN)andRFIDhavemanycommonapplicationareas；mergingthesetwotechnologieswillexpandtheiroverallfunctionalityandcapacity．IntegratingWSNnodeswithRFIDreadersisanimportantmeantomergeWS

4、NandRFIDtechnologies．AWSNnodewhichcanread／writeRFIDtagsofISO／IEC14443Awasdesigned．Thecompositionofthenode’Spowerconsumptionwasanalyzedandlow—powerstrategieswerediscussedfromtheaspectsofhardwaredesignandsystemoperation．Thepowerconsumptiontestshowsthatthesystemcanmeettherequirementoflowpower．Keyword

5、s：WSNnode；RFIDreader；integration；low—powerstrategies；ISO／IEC14443A0引言MFRC522；RTC模块用于网络节点的时钟同步、标记数据采集WSN和RFID技术具有很多共同的应用领域和场合，如制及RFID读写时间、协同休眠、数据融合、时分多址接人等方面；造业的设备监控、物流业中货物存放与运输管理、医疗行业的电源模块主要由电池和电源管理芯片构成，可监控电池电量，药品器材管理与新生儿防盗、军事领域的枪械管理。具体应用保持系统电压稳定，延长电池寿命。显示模块为可选配置，采中通常采用独立的WSN节点和RFID阅读设备，在系统的配用段式LC

6、D模块。置、软件设计以及能耗方面带来不必要的开销，不利于系统数据融合与提高管理效能，如将二者集成，可避免上述不足，使系统实施更为便利，减少现有系统软件更改和升级工作，并节省能耗。1系统结构本系统主要包括主控模块、传感器模块、无线网络射频通信模块、RFID读写模块和电源管理模块等部分，如图1所示。图1传感器节点硬件框图WSN节点方案常见2种，一种是基于集智能内核与射频模块2低功耗设计策略于一体的SOC单片机，如CC2430或CC2530等；另一种是采用2．1系统功耗构成与低功耗设计分析低功耗单片机+独立射频收发器的方式，如MSP430单片机+目前数字集成电路都采用CMOS制造工艺，电路功耗主

7、要CC2520，本系统采用后者。原因是CC2430／CC2530N集成的由动态功耗、静态功耗和短路功耗组成J，静态功耗是电路中8051内核的性能远低于16位的MSP430，而功耗远高于无翻转时，电流从电源经过阻性通路至地线而引起的功耗，主MSP430。传感器模块包括单线数字接口温湿度传感器SHT11、要由亚阙值电流和反偏结的漏电流引起，这部分功耗很小，可红外感应传感器等，A／D通道配置模拟传感器信号调理电路。忽略不计；短