面向制造执行系统的RFID嵌入式数据采集终端研究

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1、摘要摘要射频识别技术作为快速、实时、准确采集与处理信息的高新技术和信息标准化的基础，已被公认为本世纪十大重要技术之一，在生产、零售、物流、交通等各个行业有着广阔的前景。制造业是我国国民经济重要的支柱产业，随着中国加入WTO和经济全球化，中国在成为世界制造业中心的同时也面临前所未有机遇和挑战。在面临日益激烈的国内外竞争时，如何迅速提高企业的核心竞争力，很重要的一点，就是以信息化带动工业化，加快信息化进程，走新型工业化道路，实现全社会生产力的跨越式发展。随着企业信息化的不断深入，生产信息的数据采集与集成将发挥出越来越重要的作用。实现敏捷

2、化生产和精确制造的制造执行系统是工业企业以信息化促进现代化的工业改革的重要内容。然而，目前多数数据采集系统主要采用8位单片机的硬件资源+条形码识别+基于RS422／485的上下位机的通信方式等模式，存在资源较少、数据可靠性比较差等问题。将RFID技术、ARM技术及Intemet技术三者结合应用到工业数据采集领域能从有效地解决上述问题。本文首先分析了现有生产数据采集系统中的各种不足，介绍了数据采集系统中相关的射频识别技术的基本概念及相关理论。此后，在分析了MES系统关键技术的基础上，给出了基于RFID技术的MES系统框架以及在纺织服装

3、行业中的应用。文章的重点部分主要阐述基于RFID技术的嵌入式数据采集终端的软硬件系统设计及实现。数据采集终端核，t3控制电路采用美国LuminaryMicro半导体公司推出的StellarisTM系列基于ARMCortexTM．M3内核的微控制器，将高性能的32位计算引入到对价格敏感的嵌入式微控制器应用中。射频识别部分选用荷兰NXP公司的非接触式射频读写芯片MFRC522。数据采集终端下位机监控程序利用IAREWARM集成开发环境开发并配以LMLINK高性能USBJTAG调试器对程序进行仿真调试。为配合测试，利用VisualBasi

4、c程序设计语言编写了PC端上位机数据测试程序。本文最后对于RFID系统实现中的关键技术一天线优化设计和反碰撞算法也做了较为详细的阐述、分析及仿真。关键词制造执行系统；射频识别；数据采集终端；Cortex—M3内核AbstractRFID(RadioFrequencyIdentification)一asarapid，real-time，accurateinformationacquisitionandprocessingofhigh-techandinformationstandardizationfoulldation，hasbee

5、nrecognizedasthiscenturyoneoftenbigimportanttechnologies，inproduction，retail，logistics，transportationandotherindustrieshavebrightprospects．ThemanufacturingindustryisoBrcountrynationaleconomyimportantpillarindustry，withChina’saccessiontotheWToandeconomlcglobalization，Ch

6、inaisbecomingtheworld’Smanufacturingcenter．Chineseenterprisesarefacingthetremendouschanceandchallenge，atthesametime，Ourmanufacturingindustryenterprisefacedwithdaybydayintensedomesticandforeigncompetitions．Howtoquicklyimprovetheenterprise’Scorecompetitiveness，theverYimp

7、ortantpointisusinginformationtechnologytostimulateindustrialization，acceleratetheprocessofinformatizationandtakeanewroadtoindustrialization，SO躺torealizetheentiresocialproductiveforcestosurmountthetypedevelopment-Dataacquisitionterminalwillplaymoreandmoreimportantrolesi

8、nenterprlseinfomatization．ItisimportantfortheenterprisestopromotetheirmodemizationwiththeManufacturingExecutionSystem