简述环境监测基于RFID技术矿下智能监控系统设计与实现理工

论文导读：数据采集54-566.2无线通信56-586.3数据加密58-596.4人员定位59-616.5本章小结61-627总结与展望62-64

7.1总结622展望62-64致谢64-65参考文献65-68附录68

摘要：目前,我国大部分煤矿开采还依靠人工操作,人工矿下开采具有危险性,人为失误和矿下环境异常都会引起矿井重大事故。本论文将热点技术RFID技术运用到传统的矿井安全管理上,实现矿井环境实时监控以及人员自动考勤和定位,为保障矿下安全生产、提升生产效率以及增加生产效益提供了先进且实用的解决案例,加速企业实现数字化矿山的步伐。本论文首先介绍了RFID系统的相关论述,随后提出了基于RFID技术的智能监控系统的总体框架,根据矿井特殊环境选择了RFID工作频率以及传感器,并对系统中标签低功耗、定位、防碰撞、系统安全等关键技术进行探讨。为了保证数据传输历程中的安全性,本论文提出了一个基于门限秘密共享的加密算法,该加密算法实现简单、开销少。接着按照系统的功能模块来选择具体芯片并进行电路设计,将分层思想引入到嵌入式系统设计中,完成相关程序的编写。最后对系统的主要功能模块进行测试并对后续所要解决的不足进行了说明。本论文采取业界最先进的高速嵌入式SoC型无线芯片CC2530以及更增益强干扰射频电路设计,电子标签采取高密度小体积的D表面贴装,以而系统具有低功耗、小型化、安全性、超远距离无线传输等特点。此外,考虑到扩展性,系统的设计具有一般通用性,电子标签引出全部IO功能接口和仿真接口,可适用于各种有源射频识别案例。关键词：RFID论文有源电子标签论文秘密共享论文嵌入式论文环境监测论文定位论文CC2530论文
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Abstract4-7
1 绪论7-12

1.1 本论文探讨的背景和作用7-8

1.2 RFID技术概述8-10

1.2.1 RFID技术的优点8

1.2.2 RFID技术的进展历史8-9

1.2.3 RFID技术的运用近况9-10

1.3 RFID在矿山安全方面的运用10-11

1.4 本论文的结构安排11-12

2 RFID系统相关知12-16

2.1 RFID系统基本组成12-13

2.2 RFID系统工作原理13

2.3 RFID系统分类13-15

2.4 本章小结15-16

3 系统总体设计16-27

3.1 系统功能16

3.2 系统结构16-18

3.3 系统频率18

3.4 系统关键技术18-26

3.4.1 电子标签低功耗设计18-19

3.4.2 防碰撞技术19-21

3.4.3 系统安全21-24

3.4.4 定位技术24-26

3.5 本章小结26-27

4 系统硬件设计与实现27-40

4.1 电子标签的硬件设计27-31

4.

1.1 芯片选型27-28

4.

1.2 电路设计28-31

4.2 读写器的硬件设计31-39
4.

2.1 芯片选型32

4.

2.2 电路设计32-39

4.3 本章小结39-40
5 系统软件设计与实现40-54

5.1 软件结构40-41

5.2 数据通信协议41-43

5.

2.1 通信协议41-42

5.

2.2 数据结构42-43

5.3 电子标签的软件设计43-48
5.

3.1 无线收发程序43-46

5.

3.2 电量检测程序46-48

5.4 读写器的软件设计48-51
5.

4.1 传感器采集程序48-51

5.

4.2 串口通信程序51

5.5 抗干扰技术51-53

5.1 电路设计51-52

5.2 看门狗技术52

5.3 数字滤波器52-53

5.6 本章小结53-54

6 系统测试54-62

6.1 数据采集54-56

6.2 无线通信56-58

6.3 数据加密58-59

6.4 人员定位59-61

6.5 本章小结61-62

7 总结与展望62-64

7.1 总结62

7.2 展望62-64

致谢64-65
参考文献65-68
附录68