臺灣博碩士論文加值系統

本論文建構一套關於無線射頻識別(Radio Frequency Identification) i-key系統之研究與實現方式，藉由此系統研究之資訊，探討無線射頻識別技術之應用。同時，運用此研究，探討無線射頻識別技術效能之影響原因與相關技術應用，其中不僅對RFID系統之架構及動作原理探討，最後由模擬與實作結果驗證得知，無線射頻識別i-key系統所涉及之關鍵技術對系統之影響。
RFID技術基本原理是利用無線射頻信號，透過電磁感應或電磁傳播等空間耦合的傳輸特性，實現對被識別物的識別動作，進而達到識別動作後，所欲控制系統之目的。以汽車用i-key系統為例，標籤閱讀器與標籤兩方，皆各自擁有無線發射與接收的功能。藉由不同頻率的收發雙向溝通，達到整體系統的控制目的。最後，藉由本系統之研究，探討無線射頻識別i-key系統之延伸應用與未來發展。本論文參考國外大廠相關產品規格進行功能與電路設計，實現無線射頻辨識i-key系統，藉由本論文研究，對RFID技術的瞭解與i-key系統相關延伸情境的使用，達到增加系統功能的推展應用。

This thesis is constructed on a set of study and realization of Radio Frequency Identification (RFID) i-key system, the application of RFID will be discussed based on the information got from the systematic study. Meanwhile, it explores the factors affecting the efficiency of RFID and its application of the related technology, in which the construction and operated principle of RFID system are studied, and it concluded that the system performance by critical technology of RFID i-key system is proved by simulation and implemented result.
The basic theory of RFID technology is realized to identify the target through the coupling of electromagnetism or electromagnetic propagation with radio frequency signal, and pass it to control system. In case of car used i-key system, both tag and tag reader own both the transmitting and receiving function. The control of whole system is realized by bi-directional communication with frequency division duplex mode. At the end of the thesis, the extension and further development of RFID i-key system are discussed. This thesis refers to product specifications of foreign giant company for designing its function and circuit, and making the realization of RFID i-key system. The study of this thesis will be helpful for understanding the RFID technology and relative extended utilization of i-key system, hence increase and extend the application of its systematic functions.

中文摘要 i
英文摘要 ii
誌謝 iii
目錄 iv
表目錄 vi
圖目錄 vii
第一章 緒論 1
1.1 研究動機 1
1.2 研究步驟 2
1.3 研究目標 3
1.4 論文架構 4
第二章 系統規劃評估 5
2.1無線射頻識別技術介紹 5
2.1.1 RFID之應用 5
2.1.2 RFID系統 7
2.1.3 RFID系統基本工作流程 8
2.1.4 RFID系統的特性 10
2.1.5 RFID與條碼功能比較 11
2.1.6 處理速度比較 11
2.1.7 無線電波頻譜分類 12
2.1.8 RFID應用頻段分佈 13
2.1.9 RFID系統的作用距離 13
2.2 RFID 系統基本工作方法 14
2.2.1 RFID 標籤分類 14
2.2.1.1 主動式的RFID標籤 14
2.2.1.2 被動式的RFID標籤 15
2.2.1.2.1 被動式的RFID標籤動作步驟 16
2.2.2 RFID 標籤閱讀器 16
2.2.3 RFID 系統的動作流程 17
2.3 RFID 系統軟體指令溝通流程 18
2.3.1 RFID 系統讀取資料指令流程 18
2.3.2 RFID 系統傳送資料指令流程 19
第三章 系統建構組成 20
3.1系統規劃 20
3.1.1使用情境之功能要求 20
3.1.1.1 RFID i-key電子標籤啟動與喚醒 21
3.1.1.2 RFID i-key駕駛座感應 21
3.1.1.3 RFID i-key後行李箱感應 22
3.1.1.4 RFID i-key允許旋轉啟動 23
3.2 RFID i-key系統組成 24
3.2.1 RFID i-key之電子標籤(Tag) 26
3.2.1.1 RFID i-key電子標籤之天線設計 27
3.2.1.2 RFID i-key電子標籤之Layout 32
3.2.1.3 RFID i-key電子標籤之CPU接腳功能 35
3.2.1.4 RFID i-key電子標籤之軟體設計概要 37
3.2.2 RFID i-key之電子標籤閱讀器(Reader) 38
3.2.2.1 RFID i-key電子標籤閱讀器CPU之選用 38
3.2.2.1.1 CPU之多種用途的I/O 39
3.2.2.1.2 CPU之中斷控制 40
3.2.2.1.3 CPU之定時器 40
3.2.2.1.4 CPU之SPI（串列數據傳輸介面） 41
3.2.2.1.5 CPU之I2C控制 41
3.2.2.1.6 CPU之Flash Memory(快閃記憶體) 41
3.2.2.1.7 CPU之Reset 42
3.2.2.2 RFID i-key之電子標籤閱讀器之天線設計 45
3.2.2.3 RFID i-key電子標籤閱讀器之Layout 67
3.2.2.4 RFID i-key電子標籤閱讀器之CPU接腳功能 48
3.2.3 RFID i-key之電子標籤 (Tag)訊號量測 50
第四章 結論 53
參考文獻 55
附錄
A-1 RFID i-key Tag Control Flow Chard (1) 57
A-2 RFID i-key Tag Control Flow Chard (2) 58
C-1 RFID i-key Tag Bill Of Materials 59
C-2 RFID i-key Reader Bill Of Materials 60

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