【摘 要】
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近些年火灾事故发生频率处于上升状态,党和国家加快“智慧消防”的建设。随着消防车辆设备大量购入,消防车装备种类越来越多,消防车辆里面物资盘点效率低、管理混乱等问题日益凸显,亟待解决。射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术可以对消防车里面的物资进行盘点分析,提高消防物资管理效率。本文研究并设计了一种应用于消防车物资盘点的RFID读写器,支持EPC C1G
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近些年火灾事故发生频率处于上升状态,党和国家加快“智慧消防”的建设。随着消防车辆设备大量购入,消防车装备种类越来越多,消防车辆里面物资盘点效率低、管理混乱等问题日益凸显,亟待解决。射频识别（Radio Frequency Identification,RFID）技术可以对消防车里面的物资进行盘点分析,提高消防物资管理效率。本文研究并设计了一种应用于消防车物资盘点的RFID读写器,支持EPC C1G2（Electronic Product Code Class1 Gen2）协议,可对消防车物资自动化盘点采集,操作方便,同时支持远程控制。本文主要的研究内容包括:1、对读写器用到EPC C1G2协议涉及到非确定性防碰撞算法进行归纳研究,分析其优缺点,基于动态帧时隙ALOHA防碰撞算法进行改进,采用帧时隙分组思想,提高算法吞吐率;2、基于对无锡各个消防队调研和市场现有RFID读写器的不足分析,提出读写器硬件设计方案和软件方案,解决不支持无线传输问题,提高读写器可扩展性;3、根据RFID读写器硬件方案对微控制电路、电源电路、4G接口电路、存储控制电路、RS232接口电路、SWD（Serial Wire Debug）下载模式电路、RTC（Real Time Clock）时钟电路、射频模块接口电路等进行设计,保障读写器稳定性,并设计射频模块开关电路,降低读写器系统的功耗;4、根据RFID读写器软件设计方案对底层驱动、应用层进行设计,其中,底层驱动主要完成协议解析任务,应用层程序基于客户端/服务端架构,可以通过服务端实现远程控制、命令下发等功能,提高读写器智能性。通过搭建实验测试环境,对设计的读写器进行测试,实验结果表明,在读写器功率为30d Bm、5dBi天线环境下,测试读写器对标签识别距离为4.5m;规定10秒内,读写器可以读取60张标签;对消防车内60件物资进行盘点,总共需要15秒,数据传输准确率为100%;改进后标签防碰撞算法吞吐率可以维持在34%～36%之间。本文设计的读写器满足设计性能指标,可以对消防车物资进行盘点。
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