基于RFID射频技术的宿舍用电刷卡消费系统设计【说明书论文开题报告外文翻译】
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毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 1结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000 字左右的文献综述： 当前，很多高校的校园电控系统与学生一卡通系统通过数据表进行同步共享，实现应用整合，通过“校园一卡通”的自助服务队宿舍的电表进行购电操作，不仅提高了“校园一卡通”系统的服务能力，而且是“校园电控系统”的购电过程更加智能，提高了宿舍用电管理的工作效率。但是，事实上这样便利的一卡通圈存电子消费系统，在学生们看来还是不那么“方便” 。当宿舍用电达到用电额度时，学生们需要到一卡通机器给宿舍交电费，才能继续用电。这个过程不仅麻烦，而且容易造成学生操作错误，误给其他宿舍充电费。自 2004 年起，全球范围内掀起了一场无线射频识别技术（RFID）的热潮，包括沃尔玛、宝洁、波音公司在内的商业巨头无不积极推动 RFID 在制造、物流、零售、交通等行业的应用。RFID 技术及其应用正处于迅速上升的时期，被业界公认为是本世纪最具潜力的技术之一，它的发展和应用推广将是自动识别行业的一场技术革命。考虑到，现在许多高校采用宿舍用电、门禁分离的模式，不仅不利于节约人力资源成本，而且似乎并不受大学生欢迎。一、RFID 技术简介 (1)RFID 是什么？ RFID 是 Radio Frequency Identification 的缩写，即射频识别，俗称电子标签。 (2)什么是 RFID 技术？ RFID 射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID 技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。RFID 是一种简单的无线系统，只有两个基本器件，该系统用于控制、检测和跟踪物体。系统由一个询问器（或阅读器）和很多应答器（或标签）组成。 (3)RFID 的基本组成部分？ 标签(Tag)：由耦合元件及芯片组成，每个标签具有唯一的电子编码，附着在物体上标识目标对象； 阅读器(Reader)：读取(有时还可以写入)标签信息的设备，可设计为手持式或固定式； 天线(Antenna)：在标签和读取器间传递射频信号。 (4)RFID 技术的基本工作原理？RFID 技术的基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息（Passive Tag，无源标签或被动标签） ，或者主动发送某一频率的信号（Active Tag，有源标签或主动标签） ；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。 (5)射频识别系统构架? 一套完整的 RFID 系统， 是由阅读器(Reader)与电子标签(TAG)也就是所谓的应答器(Transponder)及应用软件系统三个部份所组成，其工作原理是 Reader 发射一特定频率的无线电波能量给Transponder，用以驱动 Transponder 电路将内部的数据送出，此时 Reader 便依序接收解读数据，送给应用程序做相应的处理。以 RFID 卡片阅读器及电子标签之间的通讯及能量感应方式来看大致上可以分成，感应耦合(Inductive Coupling) 及后向散射耦合(Backscatter Coupling)两种，一般低频的 RFID 大都采用第一种式，而较高频大多采用第二种方式。阅读器根据使用的结构和技术不同可以是读或读/写装置，是 RFID 系统信息控制和处理中心。阅读器通常由耦合模块、收发模块、控制模块和接口单元组成。阅读器和应答器之间一般采用半双工通信方式进行信息交换，同时阅读器通过耦合给无源应答器提供能量和时序。 在实际应用中，可进一步通过 Ethernet 或 WLAN 等实现对物体识别信息的采集、处理及远程传送等管理功能。应答器是 RFID 系统的信息载体，目前应答器大多是由耦合原件（线圈、微带天线等）和微芯片组成无源单元。二、RFID 技术的发展历史 从信息传递的基本原理来说，射频识别技术在低频段基于变压器耦合模型(初级与次级之间的能量传递及信号传递)，在高频段基于雷达探测目标的空间耦合模型(雷达发射电磁波信号碰到目标后携带目标信息返回雷达接收机)。1948 年哈里斯托克曼发表的“利用反射功率的通信”奠定了射频识别射频识别技术的理论基础。1940 年,雷达的改进和应用催生了射频识别技术，1948 年奠定了射频识别技术的理论基础。1950-1960 年：早期射频识别技术的探索阶段，主要处于实验室实验研究。1960-1970 年：射频识别技术的理论得到了发展，开始了一些应用尝试。1970-1980 年：射频识别技术与产品研发处于一个大发展时期，各种射频识别技术测试得到加速，出现了一些最早的射频识别应用。1980-1990 年：射频识别技术及产品进入商业应用阶段，各种规模应用开始出现。1990-2000 年：射频识别技术标准化问题日趋得到重视，射频识别产品得到广泛采用，射频识别产品逐渐成为人们生活中的一部分。2000 年后：标准化问题日趋为人们所重视，射频识别产品种类更加丰富，有源电子标签、无源电子标签及半无源电子标签均得到发展，电子标签成本不断降低，规模应用行业扩大。2010 年以来，由于经济形势的好转和物联网产业发展等利好因素推动，全球 RFID 市场也持续升温，并呈现持续上升趋势。同时，RFID 的应用领域越来越多，人们对 RFID 产业发展的期待也越来越高。目前RFID 技术正处于迅速成熟的时期，许多国家都将 RFID 作为一项重要产业予以积极推动。目前中国无源射频市场还处于发展的初期，核心技术急需突破，商业模式有待创新和完善，产业链需要进一步发展和壮大，只有核心问题得到有效解决，才能够真正迎来 RFID 无源射频市场发展。三、基于 RFID 技术的宿舍用电消费系统设计 本课题，希望可以将通过 RFID 射频技术将宿舍用电消费系统和门禁系统结合在一起，不仅方便学生在宿舍进行缴纳电费而且通过绑定门禁系统可以最低限度的避免宿舍失窃。 参考文献： 1 胡一凡.RFID 射频识别技术综述J.计算机时代.2006,12. 2 张纲,马庆容,沈磊.射频识别技术的现状和发展研究J.半导体技术.2004,29. 3 程晨.浅谈射频识别技术在中国的发展J.单片机与嵌入式系统应用.2004,06. 4 张航.面向物联网的 RFID技术研究D.东华大学,2011. 5 蒋皓石,张成,林嘉宇.无线射频识别技术及其应用和发展趋势J.电子技术应用.2005,05. 6 郑学洪.一卡通智能管控高校宿舍用电J.中国教育网络.2011,12. 7 刘勇,陈祈邦,巫辉东.基于 RFID技术的门禁系统研究J.电子设计工程.2014,19. 8 张明涛.用于 RFID 系统的天线设计D.西安电子科技大学,2007. 9 陈品杉.RFID 读写器收发天线隔离技术研究D.南京邮电大学,2011. 10 秦维.RFID 标签片上天线的研究D.华东师范大学,2009. 11 刘文飞.改进的高频 RFID 识读器设计与实现D.哈尔滨工程大学,2010. 12 李宝山,张慧元,侯宇.13.56MHz RFID 读卡器天线的设计J.内蒙古科技大学学报.2009,04. 13 尹应增.微波射频识别技术研究D.西安电子科技大学,2002. 14 刘彩凤,曹彬.RFID 标签天线的制造方案J.包装世界.2011,06. 15 缪健,熊孟英.无线射频识别技术 RFID 及应用J.科技和产业.2005,11. 16 Christophe Jechlitschek.A Survey Paper on Radio Frequency Identification (RFID) TrendsJ. IEEE Transactions on Automatic Control. 2006,40(4). 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 2本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）： 本课题要研究或解决的问题是： 1.13.56Mhz RFID 电感耦合天线电路理论设计到 PCB 印刷版的过程。 2.FM1702SL 阅读器的 51 单片机控制程序。 3.PC 与 51单片机串口通信的问题。 4.上位机查询数据库的功能实现。 研究手段（途径）： 1.去图书馆查阅高频、RFID 相关产品实例等资料； 2.充分利用网络资源，搜索 RFID 射频的技术资料如原理图，天线电路图等； 3.以小组讨论的形式展开对课题的研究； 4.焊接主控板，天线模块，调试是否可以对 IC 卡进行阅读数据。 5.系统完成后，进行全程模拟调试，直达完成预期目标。 毕 业 设 计（论文） 开 题 报 告 指导教师意见：1对“文献综述”的评语：该生通过大量搜集和查阅文献资料，对与“RFID 射频识别技术”相关的国内外前人工作较好地进行了综合分析和归纳整理，并主要介绍了 RFID 射频识别技术的工作原理及其发展趋势，但在国内外 RFID 射频识别技术发展比较水面的叙述相对不足。从“文献综述”全文来看，基本达到了学校对“文献综述”的要求。2对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：该生对于所开课题进行了较为详尽的市场调研，参考了一定数量的文献资料，最后确定的课题“基于 RFID 射频技术的宿舍用电刷卡消费系统设
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