基于reid智能移动计算平台的非接触物流管理系统的研究-read.docVIP

基于RFID技术的智能移动计算平台在非接触物流管理系统中的应用 （马延龙 张卫华 哈尔滨工程大学 高可信计算技术研究中心 黑龙江 哈尔滨 150001） 摘要：非PC系统组网的研究和应用正处在一个热潮时期。本文提出了一种嵌入式智能移动计算平台的设计，该智能平台利用RFID（Radio Frequency Identification）识别被管物件，并向上组网，作为物流智能管理系统的终端。 关键字：非PC系统组网 嵌入式智能平台 RFID 智能移动计算终端 自主网 概述 嵌入式系统介绍 以嵌入式计算机为技术核心的嵌入式系统是继网络技术之后，又一个IT领域新的技术发展方向。由于嵌入式系统具有体积小、性能强、功耗低、可靠性高以及面向行业具体应用等突出特点，目前已经广泛的应用于军事国防、消费电子、信息家电、网络通信、工业控制各个领域。 嵌入式系统是指以应用为中心，以计算机技术为基础，软件硬件可剪裁，适应于应用系统对功能、可靠性、成本、体积、功耗等方面有很高要求的专用计算机系统。它主要有嵌入式微处理器、外围硬件设备、嵌入式操作系统以及用户应用软件等部分组成。用于实现对其它设备的控制、监视和管理功能，它通常配合其他设备运行。其特点主要是： 内核精简：适用于小型电子装置，系统资源有限，如本系统中的手持式智能平台。 专用性强：软件紧密结合、个性化强、不同的产品都要进行裁剪和移植； 实时性高：同时具备软件实时性和硬件实时性； 标准化难：目前硬件和软件系统都呈现出“百家争鸣”的景象[1]。 嵌入式微处理器及ARM9芯片 嵌入式系统组成的核心部件是各种类型的嵌入式处理器/DSP。嵌入式微处理器技术的基础是通用计算机技术。现在许多嵌入式处理器也是从早期的PC机的应用发展演化过来的，目前嵌入式处理器主要有AM186/88、386EX、SC-400、PowerPC、68000、MIPS、ARM等系列。 ARM9处理器核是英国先进RISC机器公司（Advanced RISC Machines,ARM）设计的主流嵌入式处理器，主要包括ARM9TDMI和ARM9-S等系列。与已经退出主流应用领域的ARM7处理器相比，ARM9系列处理器在时钟频率、指令周期等方面都得到了改进和提高。以下列出了ARM9的显著特点： (1)32bit定点RISC处理器，改进型ARM/Thumb代码交织，增强性乘法器设计； (2)片内指令和数据SRAM，而且指令和数据的存储容量可调； (3)片内指令和数据高速缓冲器(cache)容量从4K字节到1 M； (4)设置保护单元(protection unit)，非常适合嵌入式应用中对存储器进行分段和保护； (5)采用AMBA AHB总线接口，为外设提供统一的地址和数据总线； (6)支持外部协处理器，指令和数据总线有简单的握手信令支持； (7)支持标准基本逻辑单元扫描测试方法学，而且支持BIST(built-in-self-test)； (8)支持嵌入式跟踪宏单元，支持实时跟踪指令和数据[2]。 基于ARM9的嵌入式开发环境 作为嵌入式系统应用的ARM处理器，其应用软件的开发属于跨平台开发，因此需要交叉开发环境。交叉开发是指在一台计算机上进行软件的编辑编译，然后下载到嵌入式设备中进行运行调试的开发方式。用来开发的通用计算机可以选用比较常见的PC机、工作站等，运行通用的Windows或Unix操作系统。开发计算机一般称宿主机，嵌入式设备称为目标机，在宿主机上编译好的程序，下载到目标机上运行，交叉开发环境提供调试工具对目标机上运行的程序进行调试。交叉开发环境一般由运行于宿主机上的交叉开发软件（最少必须包含编译调试模块）、宿主机到目标机的调试通道组成。如下图所示： RFID（Radio Frequency Identification）技术 RFID利用感应、无线电波或微波能量进行非接触式双向通信、识别和交换数据的自动识别技术。RFID系统一般由标签、识读器、应用接口或中间软件、传输网络、业务应用与管理系统等构成。RFID在本质上是识别物品的手段，它被认为将最终取代现今应用非常广泛的条形码技术，成为识别物品的最有效方式。其主要优点有：快速扫描、读取方便快捷、数据容量大、使用寿命长、应用范围广、可重复使用、更好的安全性、动态实时通信、体积小型化、形状多样化。最基本的RFID系统由三部分组成： 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）：主要任务是控制射频模块向标签发射读取信号，并接收标签的应答，对标签的对象标识信息进行解码，将对象标识信息连带标签上其他相关信息传输到主机以供处理。根据应用不同，阅读器可以是手持式或固定式； 无线（Antenna）：在标