基于有源rfid的极低功耗温湿度传感标签的设计new

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1、硬件纵横HardwareTechnique基于有源RFID的极低功耗温湿度传感标签的设计孟海斌，张红雨(电子科技大学电子工程学院，四川成都611731)摘要：提出了可以显著降低功耗的有源RFID标签工作流程，设计出一种极低功耗的温湿度传感标签。该标签采用微控制器PIC24F16KA102为核心，以温湿度传感器SHT21S和射频收发芯片nRF24L01为外围器件，完成温湿度及电池电量信息的检测和发送。该有源标签在开阔场地的有效阅读距离可以达到80m左右，标签连续工作时的电池寿命为9年以上，具有体积小、

2、寿命长等优点，可广泛应用于生产车间的温湿度监测、冷链物流、医疗系统、仓储物资管理等方面。关键词：有源RFID；极低功耗；温湿度；PIC24F16KA102；nRF24L01；标签中图分类号：TP212.9；TN409文献标识码：A文章编号：1674-7720(2010)23-0017-04DesignofextremelowpowertemperatureandhumiditysensortagbasedonactiveRFIDMengHaibin，ZhangHongyu(SchoolofElect

3、ronicEngineering，UniversityofElectronicScienceandTechnology，Chengdu611731，China)Abstract：ThispaperproposestheworkflowdiagramofanactiveRFIDtagthatcanremarkablyreducepowerconsumption，designsatemperatureandhumiditysensortagofextremelylowpowerconsumption.T

4、hetagusesthemicrocontrollerPIC24F16KA102asitscoreandthetemperatureandhumiditysensorSHT21SandradiofrequencytransceiverchipnRF24L01asitsperipheralcomponents，tocompletethedetectingandtransmittingoftheinformationoftemperature，humidityandbatterycapacity.The

5、taghasaneffectivereadingdistanceofabout80metersinopenarea，anditsbatteryhasalifeofover9yearsundercontinuousworking.Thisactivetaghasadvantagesofbeingsmallinsizeandlonginlife.Itcanbewidelyusedinthetemperatureandhumiditymonitoringinproductionworkshop，coldc

6、hainlogistics，medicalsystems，warehousematerialsmanagement，etc.Keywords：activeRFID；extremelowpowerconsumption；temperatureandhumidity；PIC24F16KA102；nRF24L01；tag射频识别技术RFID(RadioFrequencyIdentification)流、医疗系统、仓储物资管理、疫苗生产物流、卫生防疫是通过射频信号对某个目标的ID进行自动识别得到对系统、科研

7、机构等方面有着十分广泛的应用。但有源象信息，并获取相关数据的技术。不同于传统的磁卡和RFID温湿度传感标签对使用寿命、可靠性、体积等方面IC卡，RFID技术解决了无源和免接触两大问题，同时它有较高的要求。因此，设计一个寿命长、可靠性高、体积可实现运动目标和多目标识别，能够广泛应用于各类场小的有源RFID温湿度传感标签在国民生活中有着十分合。其突出优点是环境适应性强、能够穿透非金属材质、重要的意义。本文主要解决了有源标签设计的低功耗问数据存储量大、抗干扰能力强。根据供电方式的不同，可题。以将RFID分

8、为两类：无源RFID和有源RFID。无源1有源RFID系统组成及工作原理RFID工作时，标签通过读写器的电磁场获得能量，标签有源RFID系统由有源标签、阅读器和应用系统三本身不需要电池。有源RFID则恰恰相反，需要提供全部部分组成，如图1所示。有源标签具有唯一的身份识别器件工作所需的电源[1]，电子标签需要自备电池。与无码(即ID)，一些有源标签内部还集成了传感器，用于对源标签相比，有源RFID温湿度标签有着对阅读器的发特定物理量的测量。在阅读器的有效工作范围内，电子