臺灣博碩士論文加值系統

在這篇論文，所要報告的是一個針對射頻辨識(RFID)標籤而言，完整地提供所需「數位防碰撞系統電路」設計，此系統電路採用的是”Slotted Random Aloha ”的防碰撞演算法，其中最為推薦的功能有「利用亂數系統的分時多工功能」及「資料連線頻率可調選的功能」，因此，此新穎式的系統電路不僅加強了射頻辨識標籤的完整功能，更提高了標籤的辨識速率，並且降低了標籤碰撞的錯誤率，及減少了標籤的功率消耗。本篇論文中，研發電路所採用的模擬軟體為: ALTERA QuartusⅡ，及所採用的FPGA晶片為: ALTERA APEX20KE EP20K1500EBC652-1X。最後，在此篇論文的結語將電路模擬結果、量測結果與所參考的國際通用標準(EPC Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol [1])成功地互相驗證。

In this paper, a digital anti-collision system circuit design for Radio Frequency Identification (RFID) tag is presented completely. This system implements the “Slotted Random Aloha” anti-collision algorithm. Hence, there are two functions commended to tags. One is using random number system to do time-division multiplexing (TDM) ; the other is data linking frequencies can choose by readers. The proposed anti-collision system circuit not only enhances functions to tags, but also speeds up the identification. Meanwhile, it reduces the error detection and the power consumption. We implemented the design on FPGA board ALTERA APEX20KE EP20K1500EBC652-1X with ALTERA QuartusⅡ tools for the waveform simulation. At last, the simulation results and measurement results were test and verified, compatible with the EPC Class-1 Generation-2 UHF RFID Protocol [1] successfully.

目錄
摘要…………………………………………………………………………Ⅰ
Abstract……………………………………………………………………Ⅱ
誌謝…………………………………………………………………………Ⅲ
目錄…………………………………………………………………………Ⅴ
第一章.序論………………………………………………………………1
1.1本論文之研究前言……………………………………………….1
1.2本論文之研究目的…………….…………………………………3
1.3本論文之研究方法與流程……………………………………….5
第二章.RFID Anti-collision Algorithm原理說明………..………12
2.1 Binary Tree Algorithm………………………………………12
2.2 Slotted Random Aloha Algorithm…..…………………….14
第三章.RFID Tag 整體系統規格訂定…………………………………18
第四章.RFID 數位防碰撞系統電路規格訂定…………………………23
4.1讀取率………………..…………………………………………23
4.2 Liniarity………………………………………………………23
4.3 Data Encoding…………………………………………………23
4.3.1 PIE Encoding……………….…………………………24
4.3.2 FM0 baseband…..………….…………………………25
4.3.3 Miller-modulated subcarrier………………………26
4.4 Begin-of-signaling and End-of-signaling………………29
4.4.1 Begin-of-signaling………….………………………29
4.4.2 End-of-signaling…..………….……………………32
4.5 Data Rate………………………………………………………33
4.6 Error Correcting Code………………………………………36
4.7 Command的種類及格式………..………………….………….38
4.7.1 Select Command.…..…………………………….….40
4.7.2 Query Command.…..……………………………..….41
4.7.3 QueryAdjust Command.…..………..……………….42
4.7.4 QueryRep Command.…..………….………………….43
4.7.5 ACK Command.…..…………..…………………..….44
4.7.6 NAK Command.…..…………..…………………..….44
4.8 Link Timing……………………………………………………45
4.9 Command的配置及容量大小……..……………….………….46
4.10 RFID數位防碰撞系統規格….……..……………………….48
第五章.RFID 數位防碰撞系統電路軟體與硬體驗證…………………49
5.1 RFID 數位防碰撞系統電路軟體驗證…………………………49
5.2 RFID 數位防碰撞系統電路硬體驗證…………………………58
第六章.RFID 數位防碰撞系統電路結論與未來展望…………………62
參考文獻………………………….…………………………………….64

[1] EPC™ Radio-Frequency Identity Protocols Class-1
Generation-2 UHF RFID Protocol for Communications at 860
MHz – 960 MHz Version 1.0.9 .
[2] ISO/IEC FDIS 18000-6:2003(E). [3] EPC™ Radio-Frequency Identity Protocols Class-1
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[20]http://www.itri.org.tw/chi/news_events/feature/2004/fe-0930326-
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[23]http://st-pioneer.org.tw/modules.php?name=magazine&pa=showp
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[24]http://us.pksite.com/read.asp?Username=rfid&data=1791B688-0C
BD-4562-B229-4337C00027D9 RFID研究網